Hidrólisis de ésteres.

Estos compuestos se representan por la fórmula general: R – O – R. Se forman tratando un alcohol con un deshidratante fuerte, como el ácido sulfúrico en mezcla crómica o el ácido fosfórico, o por medio de la síntesis de Williamson, que consiste en tratar un haluro de alquilo con un alcoholato. Propiedades de los éteres

Son menos polares que los alcoholes y se asemejan más a los hidrocarburos; por esta razón presentan puntos de ebullición y de fusión bajos, son insolubles en agua y poco reactivos.

Químicamente son bastante inertes y muy estables frente a bases, agentes reductores y oxidantes. Tienen una polaridad muy débil, esto se debe a que el ángulo de enlace C-O no es de 180º sino de 110º.

Tienen olores agradables y punto de ebullición bajo. Son solubles en compuestos orgánicos. Son menos densos que el agua y los éteres inferiores son gases neutros o líquidos volátiles.

El compuesto más típico y representativo de este grupo es el dietil éter o éter etílico, de fórmula: C2H5 – O – C2H5.

Clasificación de los éteres

Los éteres se clasifican como simétricos si los dos radicales son idénticos y asimétricos si los radicales son diferentes.

Ejemplos.

CH3─ O ─ CH3 (éter simétrico) CH3 CH2 CH2 ─ O─ CH2 CH3 (éter asimétrico)

Los ácidos carboxílicos constituyen un grupo de compuestos que se caracterizan porque poseen el grupo funcional - COOH, llamado carboxilo.

La naturaleza de los ácidos carboxílicos depende del tipo de radical hidrocarbonado que esté unido al grupo carboxílico, así como del número de grupos funcionales presentes; es decir que pueden existir ácidos monocarboxílicos, dicarboxílicos y policarboxílicos.

Los radicales hidrocarbonados pueden ser alifáticos, alicíclicos, aromáticos y heterocíclicos. Cuando se habla de ácidos monocarboxíclicos, se suelen denominar también como ácidos grasos en razón a que su mayor ocurrencia está en las grasas y aceites vegetales.

Ácidos Carboxílicos Comunes.

Acido propanoico CH3 - CH2 – COOH Acido fórmico HCOOH

Acido propanodioico HOOC – CH2 – COOH Acido acético CH3 – COOH

Acido butenoico CH2 = CH - COOH Acido oxálico HOOC – COOH

El ácido fórmico se encuentra en las hormigas, el butírico se encuentra en la mantequilla, el acético se encuentra en el vinagre, el palmítico se extrae del aceite de palma, el caproico, el caprílico y el cáprico, se encuentran en la leche de cabra.

La mayoría de los ácidos grasos de alto peso molecular, se obtienen a partir de la grasas animales y aceites vegetales.

Entre los ácidos carboxílicos no saturados podemos mencionar: Acido oleico CH3(CH2)7CH= CH(CH2)7 – COOH

Acido linoléico CH3(CH2)4CH = CH – CH2 – CH = CH(CH2)7COOH

Acido linolénico CH3CH2 – CH = CH – CH2 – CH = CHCH2CH = CH(CH2)7COOH

Propiedades.

Hasta C3 son solubles en agua, luego la solubilidad disminuye, hasta hacerse insoluble los de mayor cantidad de carbonos. El punto de ebullición aumenta gradualmente a medida que aumenta el peso molecular. Hasta el C5 son líquidos móviles; luego hasta el C9, siguen siendo líquidos pero menos fluidos; y del C10 en adelante son sólidos insolubles en agua, pero solubles en solventes orgánicos.

En cuanto a sus propiedades químicas, la reactividad de los ácidos se localiza en el grupo –OH, del radical carboxilo, ya sea por sustitución del H o del - OH. De acuerdo con esto, las principales reacciones de los ácidos carboxílicos son:

• Formación de sales.

• Esterificación: un ácido reacciona con un alcohol para producir un éster. •Formación de anhídridos.

•Conversión en haluros de acilo.

Reacciones Químicas

La actividad química de los ácidos permite obtener otros compuestos organicos. Muchas de estas reacciones se realizan mediante el ataque de especies nucleofílicas sobre el carbono del grupo carboxilo.

a. Formación de cloruros de acilo: se reemplaza el grupo OH por un átomo de cloro.

b. Formación de amidas: reaccionan con el amoníaco para producir una sal de amonio

que al calentarse pierde agua y forma la amida del mismo número de carbonos que el ácido que reacciona.

c. Formación de ésteres: a partir de la reacción de los ácidos con alcoholes, proceso

llamado esterificación

Un éster resulta de reemplazar el grupo hidroxilo del ácido orgánico, por un radical alcohilo; en otras palabras, es el producto de las reacciones entre un ácido orgánico y un alcohol. La estructura general de estos compuestos es: O

"

R - COOR’ ó R – COR’

Los ésteres en general son los componentes principales de aceites, grasas, perfumes, fragancias naturales, resinas o fibras sintéticas.

El olor de muchas frutas maduras se debe a la presencia de ésteres; tal es el caso del olor de bananas y peras que se debe al acetato de amilo, CH3 – COO – C5H11; el olor de la piña se debe a la presencia del butirato de metilo, C3H7 – COO- CH3; el sabor de la naranja se debe al acetato de octilo, CH3 – COO – C8H17.

Los ésteres se pueden preparar, por la reacción de los ácidos orgánicos con los alcoholes, en presencia de hidrógeno atómico como catalizador. Esta reacción recibe el nombre de esterificación.

R – COOH + HO – R’ R – COOR’ + H2O

También se pueden producir a partir de otros derivados de los ácidos, tales como los cloruros de ácido o los anhídridos, con alcoholes.

NOMBRE Y FÓRMULA DE ALGUNOS ÉSTERES

Formiato de etilo H- COO – C2H5

Acetato de etilo CH3 – COO – C2H5

Benzoato de metilo C6H5COO – CH3

Salicilato de metilo

Pentanoato de etilo C4H9COO – C2H5

Butirato de etilo C3H7COO – C2H5

La mayoría de las grasas y aceites, animales y vegetales, están formadas por ésteres. La

hidrogenólisis de estas grasas proporciona alcoholes de cadena larga, que se emplean en la

fabricación de detergentes.

Hidrólisis de Ésteres.

Los ésteres son el producto de la reacción entre los alcoholes y los ácidos. Muchos ésteres se encuentran como productos naturales y sirven como fuente para la obtención de ácidos y alcoholes; estos ácidos y alcoholes se obtienen por hidrólisis de los ésteres.

R – COO –R’ + H2O R – COOH + R’OH

Para lograr una hidrólisis lo más completa posible de un éster, se acostumbra calentarlo con una solución acuosa de hidróxido de sodio o de potasio.

En este proceso se obtiene el alcohol y la sal metálica del ácido que ya no puede reaccionar con el alcohol para regenerar el éster.

CH3COOCH3 + NaOH CH3COONa + CH3OH

La hidrólisis alcalina se conoce generalmente como saponificación, ya que es el proceso empleado en la fabricación de jabón a partir de grasas, las grasas son ésteres del glicerol, con ácidos de cadena larga (ácidos grasos). La saponificación de la miristina, grasa obtenida del aceite de coco, produce glicerol y ácido mirístico en forma de su sal sódica. El miristato de sodio es un jabón, es decir, la sal de un metal en forma de catión y un ácido graso en forma de anión carboxilato.

OBJETIVOS

1. Conocer la estructura de las aminas y amidas.

2. Clasificar las aminas según el número de hidrógenos sustituidos en el amoniaco. 3. Describir las propiedades físicas de las aminas.

4. Mencionar algunos compuestos que contienen el grupo amino. CONTENIDO.

1. Qué es una amina?

2. Clasificación de las aminas. 3. Propiedades de las aminas. 4. Aminas importantes

QUE ES UNA AMINA?

Existe en la naturaleza una serie de compuestos que presentan en su estructura química, como característica común, por lo menos un átomo de nitrógeno, que se constituye en el núcleo del grupo funcional de estos compuestos, razón por la cual se denominan, en conjunto, funciones nitrogenadas. Estas funciones son: aminas, amidas, nitrilos y carbilaminas. Las amidas y los nitrilos se consideran derivados de los ácidos carboxílicos; las aminas por su parte provienen del remplazo de uno o más nitrógenos del amoníaco por grupos alquílicos, arílicos o cicloalquílicos. De acuerdo con su origen, las aminas se pueden considerar como bases orgánicas.

CLASIFICACIÓN DE LAS AMINAS

De a cuerdo al número de grupos agregados al nitrógeno, las aminas se pueden clasificar en: * Primarias, si solo se remplazó un hidrógeno del amoníaco.

* Secundarias, si se reemplazaron dos hidrógenos.

* Terciarias, cuando se remplazan los tres átomos de hidrógeno del amoníaco. R – NH2 R2 – NH R3 – N

Amina primaria Amina secundaria Amina terciaria

Se puede decir también que son primarias las aminas que llevan el radical - NH2 - (amino); secundarias, las que llevan el radical – NH (imino); terciarias las que llevan el radical – N – (nitrógeno terciario).

Aminas primarias: CH3 – CH2 – NH2 C6H5NH2 Aminas secundarias: CH3 – NH – CH2 – CH3 C6H5NH – CH3 Aminas terciarias: CH3 - N – CH3 - N – CH3 CH3 CH3 Propiedades.

Debido a la electronegatividad del nitrógeno, las aminas son compuestos polares, especialmente las primarias, lo que permite las asociaciones intermoleculares a través de puentes de hidrógeno. Todas las aminas forman puentes de hidrógeno con el agua, por lo cual son solubles en agua, sobre todo las inferiores; igualmente son solubles en alcohol, éter y benceno.

Aminas Importantes. Metilamina CH3NH2 Trietilamina (CH3CH2)3N Etilamina CH3CH2NH2 Etilendiamina H2NCH2CH2NH2 Dietilamina (CH3CH2)2N Piridina N Anilina ׀ NH2

Las amina alifáticas tienen un fuerte olor a pescado en descomposición; las metil y etil aminas huelen a amoníaco; las aromáticas no tienen olor fuerte y son tóxicas.

Las metilaminas son gaseosas; desde las etilaminas hasta las nonilaminas son líquidos incoloros; de

allí hacia las aminas superiores, son sólidos incoloros de muy bajos puntos de fusión.

La característica química más importante de las aminas es su basicidad, derivada del carácter básico del amoníaco por lo que reaccionan con ácidos inorgánicos y orgánicos para formar sales.

Las aminas primarias y secundarias se combinan con reactivos de acilación, tales como los cloruros de ácido, para producir amidas.

La cafeína, es el alcaloide del café, el té, el cacao y otras plantas. También la contienen la mayoría de los refrescos de cola. Se descubrió en las semillas del café en 1820.

Existen numerosos compuestos naturales que contienen la función amina y que son muy importantes para la vida:

Adrenalina Hormona estimulante del sistema nervioso Norepinefrina Hormona estimulante del sistema nervioso

Otros son perjudiciales:

Los aminoácidos se unen entre sí para formar cadenas de longitud variable, algunas muy largas y complejas, resultando las proteínas, esenciales para todo ser vivo:

R (nombre) Estructura R (nombre) Estructura CH(CH3)2 (Valina) CHOHCH3 (Treonina) CH2CH(CH3)2 (Leucina) (CH2)4NH2 (Lisina) CHMeCH2CH3 (Isoleucina) (Tritófano) CH2Ph (Fenilalanina) CH2CH2SMe (Metionina)

Algunos compuestos que contienen el grupo amina pueden obtenerse de extractos de plantas o sintetizarse. Unos son beneficiosos, otros conflictivos y adictivos...

Anfetamina

(estimulante)

Mescalina

(Alucinógeno extraído del peyote)

Benzedrex (anticongestivo nasal) Urotropina Hexametilen- tetramina (Agente antibacteriano) Nicotina Constituyente del tabaco

Las amidas tienen como fórmula general R – C O – NH2. Este grupo funcional está formado un grupo carbonilo, C = O, y un grupo amino, NH2

Propiedades.

La formamida y otras pocas amidas son líquidas, las demás son sólidas. Sus puntos de ebullición, son bastante altos, debido a los puentes de hidrógeno. Son solubles en alcohol y en éter; las de peso molecular bajo, son solubles también en agua.

Las amidas desempeñan un papel fundamental en la formación de proteínas.

La Urea Una Amida Importante.

Es la amida derivada del ácido carbónico. Tiene gran importancia por haber sido la primera

sustancia orgánica sintetizada en el laboratorio y por constituir el producto final del metabolismo de las proteínas, excretándose en la orina.

Industrialmente, la urea se utiliza en la preparación de fertilizantes, en la manufactura de plásticos y de ciertas drogas.

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