Chimica Organica: Acidi carbossilici e derivati

ACIDI CARBOSSILICI

ACIDI CARBOSSILICI H

Gruppo funzionale: gruppo carbossilico —CO 2

„ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „

Acidi carbossilici alifatici (RCO H)

2

Acidi carbossilici aromatici (ArCO H)

2

ACIDI CARBOSSILICI

NOMENCLATURA

Nomenclatura IUPAC

Si aggiunge al nome dell’alcano ad ugual numero di atomi di carbonio

il suffisso –ico e si premette il termine acido

Es. CH CH propano CH CH CO H acido propanoico

CH 3 2 3 3 2 2

„ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „

ACIDI CARBOSSILICI

Numerazione:

si parte da atomo di carbonio del gruppo carbossilico

Priorità nella nomenclatura di composti con gruppi funzionali diversi:

acido carbossilico > aldeide, chetone > alcol

H è legato ad un anello (non aromatico),

Quando il gruppo —CO 2

si premette il termine acido

e si sostituisce alla –o terminale del nome dell’idrocarburo ciclico

il suffisso –carbossilico

es. acido cicloesancarbossilico

„ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „

ACIDI CARBOSSILICI

Alcuni nomi comuni: Nome comune Nome IUPAC

HCO H acido formico acido metanoico

2 (nelle formiche)

CH CO H acido acetico acido etanoico

3 2 (nell’aceto)

CH CH CO H acido propionico acido propanoico

3 2 2 (nel latte)

CH CH CH CO H acido butirrico acido butanoico

3 2 2 2 (nel burro)

CH CH CH CH CO H acido valerianico acido pentanoico

3 2 2 2 2 (nella radice

della valeriana)

„ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „

ACIDI CARBOSSILICI

Alcuni nomi comuni: Nome comune Nome IUPAC

„ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „

ACIDI CARBOSSILICI

„ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „

ACIDI CARBOSSILICI

Gli acidi carbossilici sono composti polari

Nello stato solido e nello stato liquido si associano a formare dimeri

tramite legame idrogeno

Gli acidi carbossilici hanno p.e. più alti di alcol, aldeidi, chetoni ed eteri

di peso molecolare confrontabile

CH COOH p.e. 118 °C

3

CH CH OH p.e. 78 °C

3 2 ACIDI CARBOSSILICI

Gli acidi carbossilici sono più solubili in acqua

di alcol, aldeidi, chetoni ed eteri di peso molecolare confrontabile

Acido carbossilico

2 regioni a differente polarità:

gruppo carbossilico polare

gruppo idrofilo

favorisce solubilità in acqua

catena idrocarburica apolare

gruppo idrofobico (gruppo lipofilo)

sfavorisce solubilità in acqua

I primi quattro termini della serie degli acidi carbossilici

(da acido formico ad acido butanoico)

sono completamente miscibili in acqua

ACIDI CARBOSSILICI

Acidi carbossilici

Acidi deboli

= 4 – 5

pK

a

Gli acidi carbossilici sono più acidi di alcol e fenoli

Efficace stabilizzazione per risonanza della base coniugata, l’anione carbossilato (alcanoato)

stabilizzazione per risonanza

più efficace che nel fenossido

anione carbossilato:

carica negativa è delocalizzata in ugual misura sui 2 atomi di ossigeno

ACIDI CARBOSSILICI

(nel fenossido la carica negativa viene delocalizzata anche su carbonio,

meno elettronegativo dell’ossigeno, in strutture in cui viene anche persa l’aromaticità)

Legami carbonio‐ossigeno identici

nella forma non deprotonata (acido carbossilico), invece:

ACIDI CARBOSSILICI

sostituenti elettronattrattori in prossimità del gruppo carbonilico

aumentano l’acidità

sia di acidi carbossilici alifatici che aromatici

effetto induttivo

trasmissione della carica lungo i legami

(polarizzazione della nube elettronica di elettroni di legame

in direzione di atomi più elettronegativi)

Gruppi elettronattrattori

provocano aumento di acidità

Gruppi elettrondonatori

provocano una diminuzione di acidità

CH CO H pK = 4.74

3 2 a

ClCH CO H pK = 2.82

2 2 a

CCO H pK = 0.70

Cl 3 2 a

HCO H pK = 3.68

2 a

CH CO H pK = 4.74

3 2 a

Il metile si comporta come un sostituente a rilascio elettronico rispetto all’idrogeno

ACIDI CARBOSSILICI

effetti induttivi diminuiscono rapidamente con la distanza:

„ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „

ACIDI CARBOSSILICI

Nomenclatura :

base coniugata dell’acido (anione carbossilato)

si toglie la parola acido

si utilizza la desinenza –ato al posto di desinenza –ico

‐

es. CH COOH acido acetico CH COO acetato

3 3

„ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „

acidi carbossilici:

formano sali solubili in acqua sia con basi forti che con basi deboli

es. con gli idrossidi dei metalli alcalini,

con carbonati, bicarbonati, ammoniaca e ammine alifatiche ed aromatiche

I sali di acidi carbossilici a catena lunga sono usati come saponi

Formazione di micelle in acqua gruppo ACILE

ACILE

Nome da acido corrispondente:

si toglie la parola <acido>

desinenza –ile

al posto di desinenza –ico

„ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „

ALOGENURI ACILICI

ALOGENURI ACILICI

Alogeno legato a gruppo acilico

I più comuni alogenuri acilici sono i cloruri

„ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „

ESTERI

ESTERI

Ester