TEMA 7 - Substitució nucleòfila al carboni acílic (2016)

Resumen Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Química - 2º curso
Asignatura Estructura i Reactivitat de Compostos Orgànics
Año del apunte 2016
Páginas 8
Fecha de subida 19/04/2016
Descargas 5
Subido por

Descripción

Resum de la reactivitat del carboni acílic depenent del grup funcional d'aquest carboni.

Vista previa del texto

ERCO Laura Moreno Gómez Grau QUÍMICA, 2016 TEMA 7 - Substitució Nucleòfila al Carboni Acílic Grup acil Àcid carboxílic Derivats de l'àcid carboxílic Halur d'àcid (X=halur) Anhídrid d'àcid Èster Amida Els derivats d'àcid (o del grup carbonil):  Mitjançant l'hidròlisi (Nu-= H2O) obtenim l'àcid corresponent.
 El carboni acílic està unit a un substituent electronegatiu.
En el mecanisme de substitució nucleòfila al grup carbonil, podem distingir l'addició d'un substituent i l'eliminació d'un grup sortint.
X- més bon grup sortint que Nu- → X- base més feble que Nu- → HX més àcid que NuH Reactivitat Reacció 1 Àcid conjugat pKa HCl -7 R'-COOH 5 R-OH 15-16 H2O 16 NH3 36 Reactivitat + - ERCO Laura Moreno Gómez Grau QUÍMICA, 2016 Els derivats menys reactius es poden preparar a partir dels més reactius.
La reactivitat dels diferents derivats del grup acil: 1. Clorur d'àcid 2. Anhídrid d'àcid 3. Èster 4. Àcid carboxílic 5. Amida 6. Reducció d'àcids i derivats 7. Derivats d'àcid carbònic 8. Polímers de condensació 1. Clorur d'àcid Els clorurs d'àcids són els més reactius.
Clorur d'àcid + Èster → Anhídrid + Clorur Clorur d'àcid + Èter → Èster + Clorur  Mecanisme: Hidròlisi Clorur d'àcid + H2O → Àcid carboxílic + HCl Clorur d'àcid + Amina → Amida + Clorur Dissolvents: Pyr o Et3N 2 ERCO Laura Moreno Gómez Grau QUÍMICA, 2016 Síntesi de clorur/bromur d'acil 2. Anhídrid d'àcid Anhídrid + alcohol → Èster + Àcid carboxílic Hidròlisi Anhídrid + H2O → 2 Àcids carboxílics Anhídrid + Amina 1aria → Amida 3. Èster Hidròlisi Èster + H2O → Àcid carboxílic + Alcohol  Mecanisme: 3 ERCO Laura Moreno Gómez Grau QUÍMICA, 2016 Transesterificació És el procés d'intercanvi entre el grup orgànic R' d'un èster amb el grup orgànic R'' d'un alcohol.
 Exemple: Saponificació HIDRÒLISI BÀSICA DELS ÈSTERS  Exemples: Saponificació d'un triglicèrid: 4. Àcid carboxílic Els àcids carboxílics tenen un punt de fusió alt degut a la formació de ponts d'hidrogen tal i com es mostra a la imatge.
Esterificació Es tracta de la reacció inversa de la hidròlisi dels èsters.
 pKa (èster) ≈ pKa (à. carboxílic)  Per tal d'activar l'àcid la reacció es duu sota catàlisi àcida.
4 ERCO Laura Moreno Gómez Grau QUÍMICA, 2016  Mecanisme: Esterificació intramolecular Quan l'esterificació és en una mateixa molècula, obtenim èsters cíclics anomenats LACTONES.
El nº de carbonis de la molècula inicial = nº de carbonis de la lactona 5. Amida Hidròlisi La hidròlisi de les amides, siguin 1àries, 2àries o 3àries, poden donar-se tant en medi àcid com en medi bàsic.
Medi àcid: Amida + H+, H2O, Δ → Àcid carboxílic + Amina protonada Medi bàsic: Amida + OH-, Δ → Èster + Amina  Medi àcid:  Mecanisme:  Medi bàsic 5 ERCO Laura Moreno Gómez Grau QUÍMICA, 2016 Amides cícliques: Les amides cícliques s'anomenen LACTAMES ←β-lactama Penicilina → 6. Reducció d'àcids i derivats Condicions 1: 1) LiAlH4, èter 2) H3O+ - Redueix el grup carbonil fins a l'alcohol.
Excepcions: Partint d'un clorur d'àcid obtenim l'aldehid*.
Partint d'una amida obtenim l'amina.
Clorur d'àcid → ALCOHOL Èster → ALCOHOL Àcid carboxílic → ALCOHOL Amida → AMINA Clorur d'àcid → ALDEHID* En aquest cas, en comptes d'utilitzar LiAlH4, si utilitzem un hidrur més voluminós: LiAlH(tBuO)3 [tri-(tert-butoxi) d'alumini i liti]. Llavors, no obtenim l'alcohol corresponent, sinó l'ALDEHID.
Condicions 2: 1) DIBAL, èter 2) H3O+ - En aquestes condicions es redueixen els èsters i les amides en aldehids.
- Les reaccions es duen a terme a baixa T i posteriorment afegim aigua àcida (H3O+).
Èster → ALDEHID Amides → ALDEHID 6 ERCO Laura Moreno Gómez Grau QUÍMICA, 2016 7. Derivats d'àcid carbònic L'oxidació del C és inestable, però en canvi, l'oxidació dels seus derivats sí que és estable.
Fosgè: El fosgè dóna a lloc a les reaccions pròpies d'un clorur d'àcid.
Fosgè + Alcohol 1 R-OH 2 R-OH (amb R iguals o diferents) Clorocarbonat + Amina En fer reaccionar un clorocarbonat amb una amina obtenim un CARBAMAT o URETÀ.
←Carbamat ←Uretà 7 ERCO Laura Moreno Gómez Grau QUÍMICA, 2016 8. Polímers de condensació La síntesi de polímers de condensació porta a la pèrdua d'H2O.
Nylon 6 Nylon 6,6 Kevlar 8 ...

Comprar Previsualizar