Halogenuros de Acilo

A pu n t es de Qu ím i ca

CAPI CAPITULO ULO 8 FUNCI UNCIÓN ES ESTERES, ANHI ANHIDRIDO DRIDOS S HALOGENUR ALOGENUROS OS DE ACIL ACILO Cole olegio Lourenç L ourenço o Fil Filho: Química Química; Cua Cuarto de Se Secunda cundaria ria I ng. Al A lfredo fredo Luis L uis Rojas Rojas Barquera. ra.

L os esteres, esteres, anhídr anhí drii dos dos y halog hal ogenur enuros os de acilo acil o, se l os consi conside derr a der der i vados vados funcionales de los ácidos carboxílicos. Estas funciones orgánicas resultan de sustitu susti tución ción de un “OH” “OH ” del del grupo car carbo boxí xíll i co, co, por por un io i on halo hal ogenur genuro o, io i on alco al coxi xi o i on carboxilato, contenido en todos ellos al ion acilo. O

L a formula formul a ge general, neral , para tal t ale es compue compuestos stos or or gáni gánico cos s R

C

X

E n este caso, caso, “X” puede ser un:

Ion halogenuro

Cl

Br O

Ion Carboxilato R Ion Alcóxido

R

C

O

E l radical “R” de l os iones iones puede pueden n ser ser grupo grupos s aril ari l os o alquil alqui l os.

O

Apun tes de Quí mi ca

8.1 Formación de un Ester O

R

C

O

+

O

Ion Acilo

R

R

Ion Alcóxido

C

O

R

Ester

8.1.1 Nomenclatura L a parte acida del éster se lee cambiando la terminación I CO del acido por ATO , seguidamente se nombra al grupo alquilico del alcohol terminado en I L, interponiendo, entre ambos, la proporción DE Ejemplos

Grupo alcoholico terminado en ILO

O

C

H3C

O

CH 3

Eta oato de Metilo

O

O

3 C

O

C2H5

H3C

HC

H2C

C

O

CH3

Cl

Benzoato de Etilo

Prof. Alfredo Luis Rojas B

3-Cloro-B tanoato de Metilo

2

Apun tes de Quí mi ca O O

C

CH3

CH

O

C

O

CH3

Benzoato de Fenilo

CH

CH 3

Br

2-Metil-Propanoato de 1- Cloro-Etilo

En el sistema de la I UPAC. L a numeración de los átomos de carbono se hace por medio de las primeras letras griegas.

O

H3C

C

O

O

C2H 5

γ

β

H3C

HC

Acetato de metilo

α H2C

C

O

C2H5

Cl

β -Clorobutirato de Etilo

8.1.2 Propiedades Físicas L os ésteres de bajo peso molecul ar son líquidos, de olores agradables, incoloros, insolubles en agua y muy usados como disolventes.

8.1.3 Preparación de Éteres Entre los muchos métodos de preparación de esteres, solo nos limitaremos a indicar los mas corrientes

a) Reacción entre un acido y un alcohol E sta reacción necesita como catalizador un ácido que puede ser HCl o H2SO4. E n un determinado momento la reacción alcanza al equil ibrio que s e expresa como una reacción de condensación conocida como esterificación.


3


Mecanismo deReacción Primer Paso O

O

R

C

R

OH

C

+

OH

Segundo Paso

O

O

R

C

+

R

O

C

R

H

O

R

H

Tercer Paso

O

R

O

C

H

O

+

R

C

O

R

Ester

R

H

Cuarto Paso

H


+

OH

H

OH

4

Apun tes de Quí mi ca b) Reaccion entre un halogeno y un alcohol Este tipo de reaccion se conoce como alcoholisis. Da buenos rendimientos cuando se trata con alcoholes primarios y secundarios.

Mecanismo de reaccion Primer Paso O

O

R

C

O

+

Cl

R

R

H

C

Cl

O

R

H

Segundo Paso O O

R

C

Cl O

O

Cl

+ R

R

C

O

R

C

R

O

R

Ester

H H

8.2 Formación de un Anhídrido L a característica química son parecidas a los esteres. T eóricamente se dice que los anhídri dos son compuestos formados por l a uni ón de dos moléculas de acido con perdida de una molécula de agua

O

R

C

O

Io Acilo


+

O

R`

Ion Carboxilato

O

O

R

C

O

C

R`

Anhidrido

5


Anhídrido simple. Si la deshidratación se realiza a nivel de dos moléculas del mismo acido, se forma un anhídrido simple.

O

O

H3C

C

+

OH

HO

Acido Acetito

C

O

CH 3

H3 C

O

C

Acido Acetico

O

C

CH3

+

H

Anhidrido ac etico

OH

Agua

Anhídridos Mixtos Se conoce con este nombre cunado un anhídrido es formado a partir de dos ácidos diferentes:

O

O

H

C

OH

+

HO

Acido Acetito

C

O

CH3

H

Acido Acetico

O

C

O

C

CH3

Anhidrido Metanoetanoico

+

H

OH

Agua

8.2.1 Nomenclatura Si el anhídrido es simple, se cambia el nombre genérico ACI DO por ANHI DRI DO y como especifico el nombre de los ácidos progenitores.

O

CH3

C

O

OH

Acido Acetico (etanoico)


CH 3

C

O

O

C

CH 3

Anhidrito Acetico

6

Apun tes de Quí mi ca Si el anhídrido es mixto, a los ácidos se los nombra indistintamente, antecediendo la palabra ANHI DRI DO. O

H3C

CH2

C

O

O

C

CH 3

Anhidrido Etano-Propanoico

8.2.2 Preparación E n la práctica la preparación de anhídridos por deshidratación, a partir de ácidos, no es tan sencilla. Entre los métodos mas empleados se realiza a partir de un hal ogenuro de acido y una sal orgánica, E j. O

CH3

O

O

C O

H3 C

CH2

C

Cl

+

H3 C

CH2

C

+

NaCl

ONa H3C

C O

Cloruro de Acetilo

Acetato de Sodio

AnhidridoAcetico

8.2.3 Propiedades Físicas-Químicas Tienen altos puntos de ebullición, debido a la fuerte interacción de las fuerzas de Van Der Walls. No forman puentes de hidrogeno y generalmente son irritantes.

L a hidrólisis de los anhídridos experimenta en forma lenta, siendo a veces necesarios hervirlos durante algún tiempo.


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8.3 Formación de un Halogenuro de Acilo Estos compuestos se forman a partir de los ácidos carboxílicos por reemplazo del OH por un halógeno.

O

R

C

O

Cl

+

Ion Halogenuro

Ion Acilo

R

Cl

C

-

+

OH

Halogenuro de Acilo

8.3.1 Nomenclatura Para dar lectura a los halogenuros de acilo, es necesario la terminación I CO del acido por I LO; anteponiendo el nombre del halógeno que puede ser cloro, bromo, yodo o fluor terminando en URO. E jemplo:

O

CH3

CH2

C

O

OH

Acido Propiónico

CH3

CH2

C

Br

Bromuro de Propionilo O

O

CH3

C

OH

Acido Etanoico

CH3

C

I

Ioduro de Etanoilo

8.3.2 Propiedades Físicas Estos halogenuros generalmente tienen olores irritantes. N o forman puentes de hidrógenos; consecuentemente, tienen puntos de ebullición bajos. Son solubles en la mayoría de los disolventes orgánicos.


8


8.4 Bibliografía 1. K ennethw, Whiten (1998) “Química General” 3a ed. Mc Graw Hill (México) 2. Henrry Rakoff (1998) “ Química Orgánica Fundamental” Limusa 3. Morrison (1990) “ Química Orgánica” Fondo Educativo I nteramericano S.A 4. J ulio Cesar Poveda (1998) “Química” Fondo educar. 5. Lippincott w.T., M eek Devon W., Verhoek Frank H. (1974) “Experimental General”


Chemistry” Sauders Company, Philadelphia (USA)

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PRACTICA Nº 8 FUNCIÓN ESTERES, ANHIDRIDOS HALOGENUROS DE ACILO Colegio Lourenço Filho: Química; Cuarto de Secundaria Ing. Alfredo Luis Rojas Barquera.

1. I ndique los pasos para la preparación de Esteres y Anhídridos. 2. Cual tiene mayor cantidad de hidrógenos el para metil tolueno o el metanoato de fenilo. 3. Escriba las estructuras moleculares: a) Etanoato de Fenilo b) Acetato de Fenilo c) 3 etil pentanoato de 2 bromo- Butilo d) Benzoato de butilo e) β -neopentatirato de fenilo f) Anhídrido neobutirico g) Anhídrido Malonico h) Anhídrido 3 metil benceno- butanoico i) Anhídrido etano-propanoico j) Bromuro de butilo k) Cloruro de etilo l) Fluoruro de 2 metil - fenilo m) Bromuro de 3 metil-pentilo


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4. Nombre las siguientes estructuras

O

O

H3 C

CH2

C

O

O

b)

a)

O

C

C

O

O

O

C

C

Cl

c) d)


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Halogenuros de Acilo

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