Acidi carbossilici-derivati

Acidi Carbossilici

Caratt. fisiche

Il gruppo carbossilico -COOH è caratteristico perché è quello di avere un gruppo -OH e un doppio legame con l'ossigeno.

Per via di questo gruppo funzionale queste molecole sono più alto bollenti rispetto agli alcoli che hanno peso molecolare uguale.

A causa delle maggiori forze dei legami a H. Perché c'è un legame a H tra il gruppo carbonile, il OH dello stesso gruppo carbossilico con il gruppo carbossilico dell'altra molecola, e abbiamo un doppio interazione tra acidi carbossilici. Mentre gli alcoli che hanno solo una interazione.

Questa maggior forza dei legami a H intermolecolari diventa più alto bollenti. Gli acidi carbossilici sono presenti in forma dimera come un dimero che è formato da un'interazione di due monomeri e la possibilità di formare 2 legami a H intramolecolari degli acidi carbossilici si solubilizza nei solventi polari protici.

Parliamo di acidi c. che hanno una corta catena.

Che poi in biochimica abbiamo gli acidi grassi sempre quindi dal gruppo carbossilico però hanno lunghissima catena di tra i 18 e i 20 at. anni di carbonio e che rende le molecole apolari perché la parte polare risulta molto piccola rispetto alla lunga catena apolare.

Quindi in questo caso maggiore è il gruppo R minore è la sua solubilità in acqua che è un solvente polare.

ACIDI CARBOSSILICI

CARATT. FISICHE

Il gruppo carbossilico è caratteristico - è quello di avere un gruppo -OH e un doppio legame con il ossigeno.

Per via di questo gruppo funzionale queste molecole sono più alto bollenti rispetto agli alcoli che hanno peso molecolare uguale.

A causa della maggior forza dei legami ad H. Perché, c'è un legame ad H tra il gruppo carbossilico e il dello stesso gruppo carbossilico con il gruppo carbossilico dell'altra molecola, e abbiamo un doppio interno, invece tra acidi carbossilici. Mentre gli alcoli che hanno sola una

interazione.

Questa maggior forza dei legami a H intermolecolari diventa più autobollenti.

I Gli acidi carbossilici sono presenti in

forma dimera come un dimero ed è

formato da un'interazione di due monomeri, e la possibilità di formare i legami e H intramolecolari degli acidi carbossilici, solubili nei solventi polari, protici.

Parliamo di acidi c. che hanno una corte catena.

Che poi in biochimica abbiamo gli acidi grassi sempre quindi dal gruppo carbossilico però hanno lunghissima catena di trodo tra i 18 e i 20 atomi di carbonio, e che rende le molecole APOLARE perché la parte polare ed risulta molto piccola rispetto alla lunga catena spezii. Quindi in questo caso maggiore è il gruppo R minore è la sua solubilità in acqua che è un solvente polare.

CARAT. CHIMICHE

Sono utili le caratt. chimiche per quanto riguarda la reattivitá.

Possiamo paragonare il gruppo carbossilico e, molto simile ad un gruppo aldeidico di un chetone.

Possiamo paragonare le caratt. che hanno gruppo carbossilico e il gruppo carbonilico

Ossigeno molto elettronegativo.

Il carbonio risulta carente di elettroni.

Guardando le molecole CQ sembrano piú reattive di una molecola di un'aldeide o di un chetone.

Piú la loro caratteristica é di avere il gruppo carbonilico legato ad un solo ossigeno al carbonio.

Dalla formula di risonanza peró si puó capire che l'aldeide é piú reattiva rispetto agli acidi carbossilici

Perché, se noi andiamo a vedere la formula di risonanza

• CH₃-C ↔ CH₃-C ↔ CH₃-C

Se andiamo a paragonare queste due forme di risonanza, noteremo che la carica positiva é presente sull'atomo di carbonio e sull'atomo di O adiacente in cui é presente il gruppo OH. Non solo il C ma anche l'O presenta una carica + (carente di e)

• CH₃-C ↔ CH₃-C

Noteremo che un doppietto elettronico si posta sull'atomo di O, poi la carica + rimane sempre sull'atomo di C carbonilico

Se due andiamo a paragonare (che sono entrambe molecole elettrofile) sull'atomo di carbonio di conseguenza il Nucleofilo si dirà solo al carbonio carbonilico che carbossilico peró il carbonio carbonilico é piú reattivo perché la carica POSITIVA + é sempre sull'atomo di carbonio.

Nel gruppo carbossilico invece la carica positiva non é in tutte e due le forme di risonanza

Acidità degli Acidi Carbossilici

CH₃-C^=O_OH

Acido acetico = uno degli acidi deboli più conosciuti

carbossilici ❭ caratteristiche di essere quelli più forti, però parliamo sempre di acidi deboli in quanto presentano un pKa = 4,7.

Perchè tra i gruppi organici è il più forte? Dipende dalla caratteristica di perdere i suoi ioni H⁺, da che tutto dipende dal legame O-H.

Cosa succede? Che questo legame è più polarizzato verso l'atomo di O, più lo ione H⁺ si stacca facilmente.

Più lo ione H⁺ si stacca da una molecola, più la molecola è acida. La cosa più importante allora è proprio questo legame O-H.

Questo si può vedere anche studiando anche attraverso la base coniugata. La base coniugata dell'acido acetico è:

CH3-C=OO-

Più la base coniugata è stabile, più l'acido è forte.

Se questo ione è stabile, vuol dure che lui preferisce rimanere sotto la forma deprotonata.

Perchè vive senza lo ione H⁺ legato all'O^-. È un acido più forte.

Perché questa struttura è stabile?

Perchè ci sono delle formule di risonanza in cui la carica negativa viene messa in compartecipazione con l'atomo di carbonio di un acido carbossilico e si va a formare un'altra formula di risonanza:

CH3-C=OO- ↔ CH3-C-OO-

Più forme di risonanze ha una molecola, più è stabile.

CH₃COOH      CCl₃COOH      CBr₃COOH      CCl₂COOH

Acido           Acido             Acido               Acido

Acetico      Cloroacetico    dicloracetico    tricloracetico

ACIDITÀ CRESCENTE

effetto induttivo di un atomo elettronegativo delocalizza

la carica negativa e stabilizza lo ione carbossilato

Se ci fossero gruppi elettrondonatori, che spingono la nuvola elettronica verso l'H, tendono a tenere l'idrogeno

più legato all’O rendendolo meno acido.

Acido            Acido                  Acido

2-clorobutanico 3-cloro butanoico   butanoico

ACIDITÀ DECRESCENTE

SINTESI DEGLI ACIDI CARBOSSILICI PER OSSIDAZIONE DEGLI ALCOLI O ALDEIDI

CH₃–C–H    →     CH₃–C–H    →     CH₃–C–OH

OH             O

ALCOL              ALDEIDE       [ACIDO CARBOSSILICO]

SINTESI DEGLI ACIDI CARBOSSILICI SU BENZENE

ACCARBONICAZIONE CON REATTIVI DI GRIGNARD

CARBOSSILAZIONE (SINONIMO)

Se mi interessa ottenere un atomo di carbonio in più sulla molecola, che faccio?

Se partiamo da un alogenuro alchilico, attraverso i reattivi di Grignard si può aggiungere un atomo di carbonio che poi verrà derito, da quel gruppo cedendo un atomo di carbonio a CO₂. Il Magnesio ci aiuta a formare il Reattivo di Grignard.

In questo modo il CH₃ può non essere cosente di δ⁻, ed essere cosucato di e⁻ perché legato ad un atomo di Metallo.

Caratteristica di avere il doppio legame: O= C = O.

ESTERIFICAZIONIE DI FISCHER

SOSTITUZIONE NUCLEOFILIA

Se sei per proseguir da un acido carbossilico direttamente all’estere in la sostituzione, non ci posso armare, perché se io utilizzo un base per legare sull’aceroanico, che è retente di e⁻, quedlla base deporterna del acido carbossilico.

Con l’esterificazione di fischer non viene utilizzata una base, ma un alcol.

Questa vedione ondela ti moltolentente qbindi etaliazione di un CATTALYOATORE

un acido mi più parte in restante.

Meccanismo: Esterificazione di Fischer

Riepilogo:

In questa reazione si ha la reazione tra un acido carbossilico e un alcol catalizzata da un acido per formare l'estere.

1. Protonazione dell'acido carbossilico per formare un carbocatione che è molto reattivo nei confronti di un alcol.
2. Si ottiene questo intermedio in cui abbiamo 3 atomi di ossigeno legati al carbonio. In questa molecola reagisce con un H⁺.
3. Si ha la fuoriuscita dell'acqua e dello ione H⁺ per formare l'estere.

RIDUZIONE

LiAlH₄ → forti riducenti e donatore di ioni H⁻. LiAlH₄ è il Ni dell'acido carbossilico.

Questa molecola può reformare il doppio legame perché il CMP ha legato atomi molto elettroni.

Forma l'alcol

Derivati degli acidi carbossilici

Alogenuri acilici

-ico e -ile

Esempio: cloruro di acetile

Reazioni = Sostituzione Nucleofila

Alogenuro acilico + (alcol) → (Estere) + acido alog

Idrolisi

Alogenuro acilico + H₂O → Acido carbossilico + H-X

Alogenuro acilico + Ammina → Ammide

Ammide

-ammide se ciclico → Lattame

Esempio: Acetanilide

Reazioni = Sostituzione Nucleofila

Ammide + H₂O → Acido carbossilico

ESTERI

-ato se ciclico → LATTONE

SECONDA REAZIONE: (SOSTITUZIONE NUCLEOFILA) IDROLISI

Estere + H₂O → acido carbossilico + alcol

Estere + Alcol → 2^a ESTERE + 2^a ALCOL

Estere + Ammine → ALCOL + AMMIDE

ANIDRIDI

_-ica

CH₃CO-O-COCH₃ + H₂O → CH₃COOH + HOOCCH₃