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CICLO DE NIVELACIÓN ACADÉMICA Facultad de Medicina - UNT

QUÍMICA 2018-2019 CLASE 24 1

UNIDAD 6 Compuestos oxigenados y nitrogenados

Derivados de ácidos. Halogenuros de ácido, anhídridos, ésteres y amidas. Nomenclatura y estructura. Obtención. Aminas. Nomenclatura y estructura. Basicidad, reacciones con el agua y con los ácidos.

ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Propiedades Químicas: Derivados de ácidos Los ácidos carboxílicos pueden formar los siguientes derivados de ácidos:

 Halogenuros de ácidos  Anhídridos  Ésteres  Amidas

HALOGENUROS DE ÁCIDOS También denominados halogenuros de acilo, son derivados de los ácidos carboxílicos en los que se ha reemplazado el grupo hidroxilo por un halógeno.

Fórmula general

X = halógeno

Grupo acilo

HALOGENUROS DE ÁCIDOS

Se nombran reemplazando la palabra ácido por el nombre del halogenuro y cambiando la terminación ico por ilo.

Ejemplos:

O

O CH3CH2

H C Cl cloruro de metanoilo

C Cl

cloruro de propanoilo

HALOGENUROS DE ÁCIDOS Obtención:

Uno de los métodos de obtención de cloruros de ácido es O O la reacción de un ácido carboxílico con tricloruro de 3 R C + PCl3 + H3PO3 3 R C fósforo o pentacloruro de fósforo. OH Cl cloruro de ácido

Ejemplo: O 3 CH3

C

O +

OH

PCl3

3 CH3

C

+

H3PO3

Cl cloruro de etanoilo (cloruro de acetilo)

También se puede usar pentacloruro de fósforo (PCl5).

ANHÍDRIDOS Resultan de la pérdida de una molécula de agua (deshidratación) entre dos moléculas de ácidos. Fórmula general

Obtención: O R C

+ OH

CH3 Ejemplo:

O C R R

HO

O

O

C

C

O R anhídrido

+ H 2O

CH3 CH3 CH3 anhídrido etanoico

ANHÍDRIDOS Para nombrar a los anhídridos en los que ambos grupos acilo son iguales (anhídrido simple), sólo se sustituye la palabra ácido por anhídrido. Cuando los grupos acilo son diferentes (anhídrido mixto) se nombran por orden alfabético. Ejemplos:

CH3CH2

O

O

O

O

C

C

C

C

O

CH2CH3

anhídrido propanoico anhídrido simple

H

O

CH3

anhídrido etanoico metanoico anhídrido mixto

ÉSTERES Los ésteres son derivados de ácidos carboxílicos que presentan la fórmula general: Los grupos R pueden ser iguales o diferentes

O R C O R

Se nombran cambiando la terminación ico del ácido por ato seguido del nombre del grupo alquilo. Ejemplos: O CH3

C

O C

O CH2 CH3 etanoato de etilo (acetato de etilo)

O CH3 benzoato de metilo

ÉSTERES Obtención: Los ésteres se forman por la reacción de un ácido carboxílico y un alcohol con calentamiento y en presencia de un ácido inorgánico fuerte (H2SO4) que actúa como catalizador (esterificación directa o esterificación de Fischer). O

O

+

H H O R C+ R C+ 2 + H O R ' O H H O R ' ácido

O

Ejemplo: H3C

éster

alcohol

C

+ H

+ OH

ácido etanoico

HOCH3 metanol

H+

O CH3

C

+ H2 O

O CH3 etanoato de metilo

Amidas Son compuestos que derivan de los ácidos

carboxílicos.

Fórmulas generales O R C

O R C

O R C

N H

N R

N R

H

H

R

R: alquilo o arilo

Amidas Obtención: En general las amidas se obtienen haciendo reaccionar un halogenuro de acilo con amoníaco o aminas primarias o secundarias. O R

O +

C Cl

2 NH3

R

+

C NH2

NH4Cl

Amidas Se nombran sustituyendo el sufijo oico del ácido carboxílico por amida. Si la amida tiene sustituyentes alquílicos en el átomo de nitrógeno, se indica su posición con el prefijo N. Ejemplos:

O CH3

C

O H C

NH2 etanamida (acetamida)

N CH3

C

O CH3 CH2 C

O

CH N

NH2 H CH N-metilmetanamida benzamida N-etil-N-metilprN (N-metilformamida) panamida

DERIVADOS DE ÁCIDOS CARBOXÍLICOS EJERCICIO

Nombre los siguientes compuestos: a) CH3

CH2

CH

CH3

C O

CH3

CH3

d)

e)

CH3

CH2

O C

C

O

O

O

b)

O

CH3

CH3

c)

C

O CH3

CH2

C

NH2

Cl

f)

O C

NH2

CH3

O CH2

CH2

C

NH2

AMINAS Las aminas pueden considerarse como los derivados orgánicos del NH3. Se clasifican en primarias, secundarias o terciarias según se hayan reemplazado uno, dos o tres H del NH3 por grupos alquilo o arilo. Fórmulas generales H

H R N H amina primaria

R N R amina secundaria

R R N R amina terciaria

R: alquilo o arilo

Nomenclatura AMINAS Para la amina aromática más simple la IUPAC acepta el nombre histórico anilina. Ejemplo:

..

NH2

fenilamina fenilamina anilina

..

NHCH3 N-metilanilina

Nomenclatura AMINAS  Según la nomenclatura común, las aminas se nombran añadiendo a los nombres de los grupos alquilo el sufijo amina. En las aminas secundarias y terciarias, si un grupo alquilo o arilo se repite se utilizan los prefijos di o tri. Ejemplos:

CH3

..

NH2

metilamina

CH3

..

NH CH3

dimetilamina

CH3

CH3

N .. CH3

trimetilamina

Propiedades químicas AMINAS Basicidad Las aminas se comportan como bases en solución acuosa ya que son capaces de aceptar un protón debido a la presencia del par de electrones no compartidos del nitrógeno. Reacción con el agua H R N H H

+

H2O

+

R N H

+

H catión alquilamonio

- OH OH

Propiedades químicas AMINAS Incremento de basicidad de las aminas

>

NH3

amoníaco Efecto estérico Efecto inductivo

Efecto inductivo

Efecto inductivo







Propiedades químicas AMINAS Incremento de basicidad

Aminas alifáticas

>

Amoníaco

>

Aminas aromáticas H H N

Propiedades químicas AMINAS Reacción con los ácidos. Formación de sales H

H CH3

+

N

HCl

H

H

H fenilamina

N H

Cl

H cloruro de metilamonio

H metilamina

N

CH3

+

+

H C l

NH

+ C l

H cloruro de fenilamonio

Propiedades químicas AMINAS Reacción con el ácido nitroso Aminas primarias H

H R

+

N

H

O N O

R

+ H

N

N O

2

-

R O H

alcohol

H

H

nitrito de alquilamonio Aminas secundarias R

R R

N

+

H ONO

H

Aminas terciarias

R

N H

+ NO2

R

-

N

R

N

O

+ H 2O

R

H

dialquilnitrosamina

R O N O R N +H

+

N o r e a c c io n a n

H

2

O

+

N

2

AMINAS EJERCICIO

Nombre los siguientes compuestos según: CH3 c) b) H2 CH3 N b) a) a) b) HN CH2 CH3 CH3

O C

OH CH3

N

c)

O C

CH3

CH3

NH2

e) c) H2N

CH3

f) d)

CH3 CH2

CH2 CH2 CH CH3 HN

CH CH3

CH3

NH2

OH