DERIVADOS DE ÁCIDO CARBOXÍLICO

1. Haluros de Ácido:

     

      a) Hidrólisis: los haluros de ñacido de la serie alifática reaccionan violentamente con el agua para formar el ácido libre, son lacrimógenos e irritan ojos y garganta.

       b) Alcohólisis: es la reacción que ocurre al poner un haluro de ácido y un alcohol.

              

         c) Amonólisis: es una reacción entre el haluro de ácido más amoniáco para formar una amida.

2. Anhídridos:

           a) Hidrólisis: experimentan hidrólisis procesos lento que requiere ser hervido con agua durante algún tiempo.

              b)  Alcohólisis: cuando a un anhídrido se le agrega un alcohol produce un éster más ácido carboxílico.

               c)  Amonólisis: los anhídidos reaccionan con amoniáco para formar amidas y sal de amónio.

                            

3. Ésteres:

 

              a) Hidrólisis: es una reacción inversa al proceso de esterificación en los ésteres, ya que forma un ácido y un alcohol.

                  

                b) Amonólisis: los ésteres reaccionan con amoniáco para formar amidas y alcohol.

                   c) Reducción: cuando un éster se le adiciona hidrógeno gaseoso en presencia de un catalizador como Ni (niquel), se producen 2 moléculas de alcohol.

               

MÉTODOS DE OBTENCIÓN (ácid carboxí)

1. Oxidacón de Alcoholes primario y aldehídos: se realiza bajo la presencia de KMnO4(permanganato de potasio) en disolvente H2SO4(ácido sulfúrico); en primera estancia un aldehído aparece, y luego se da la formación del ácido caboxílico.

2. Ruptura oxidativa de alquenos con KMnO4: la reacción de un alqueno con permanganato de potasio, en condiciones energéticas fuertes produce una ruptura conciderable a la molécula de alqueno formando 2 moléculas de ácido.

3. Carbonatación del reactivo de Grignard: cuando aun reactivo de Grignard se le adiciona gas carbónico, se forma una sal de Magnesio, la cual finalmete por deshidratación da paso a la obtención del ácido respectivo.

4. Hidrólisis de Nitrilos: el calentamiento de un nitrilo en medio ácido o básico, mediante hidrólisis, forma ácidos carboxílicos.

5. Oxidación de alquilbenceno: los ácidos carboxílicos pueden obtenerse a partir de bencenos sustituidos con grupos alquilo por oxidación con KMnO4(permanganato de potasio) o K2Cr2O7(dicromato de sodio), esto en presencia de H2SO4(ácido sulfúrico) y calor.

6. Hidrólisis de sales de Diazón: cuando se hace reaccionar una sal de diazón con CuCN (cianuro de cobre), se obtienen nitrilos aromáticos que por hidrólisis dan el correspondiente ácido carboxílico.

REACCIONES DE ÁCIDOS CARBOXÍLICOS

1. Ácides: en esta reacción se remplaza el hidrógeno del grupo carboxílo. se aplica la teoría de Brönsted-Lowry, la que cuenta que los ácidos tiene la capacidad de donar un protón a una base en una reacción ácido-base.

 

 2. Formación de Sales: nacen sales de origen orgánico e inorgánico.
Una base fuerte puede desprotonar completamente en un ácido carboxílico. Los productos son el ión carboxilato, el catión que queda de la base, y agua. La combinación de un ión carboxilato y un catión constituyen la sal de un ácido carboxílico.

3. Formación de Haluros de Ácido: los ácidos carboxílicos reaccionan con ciertos halogenuros de no metales (como el fósforo) para formar halogenuros de acilo. Para la obtención de los cloruros, los más empleados son el PX3, PX5 y SOX2.

 

4. Formación de Amidas: la reacción de ácido carboxílico con el amoniáco, forma un compuesto intermedio llamado amonio, el cual por deshidratación se forma en la amida respectiva.



compuesto intermedio

compuesto final

5. Halogenación sobre el Carbono Alfa: los ácidos carboxílicos reaccionan con un halógeno en el carbono alfa, disustituyendo el hidrógeno por un halógeno, suele utilizarse bajo el catalizador AlBr3(tribromuro de aluminio).

6. Halogenación Aromática: es el ingreso de un halógeno siempre en ubicación de posición m- (meta, 1,3)

MÉTODOS DE OBTENCIÓN (aldh-cet)

(aldehídos y cetonas)

1. Ruptura Oxidativa de los Alquenos: el resultado global de la ozonólisis es la ruptura del doble enlace carbono-carbono de la molécula, el oxígeno se une a cada uno de los dos átomos que forman el doble enlace original formando aldehídos o cetonas.







Mecanismo de la Ozonolisis
La ozonolisis de alquenos consiste en una primera cicloadición 1,3-dipolar que genera el molozónido. La retro-1,3-dipolar rompe el molozónido y una nueva 1,3-dipolar genera un ozónido que se rompe para dar carbonilos y un átomo de oxígeno.
Etapa 1. Formación del molozónido mediante 1,3-dipolar

Etapa 2. Ruptura del molozonido mediante retro-1,3-dipolar

Etapa 3. Formación del ozónido mediante 1,3-dipolar y reducción
 
 2. Hidratación de Alquenos: se obtiene un aldehído tras la hidratación de un alquino de dos carbonos; aparte el resto de los alquinos producen cetonas; aquí se el fenómeno de tautomería.

 

 3. Haluros de Acilo: se reducen con hidrógeno en presencia de Pd(paladio) y BaSO4(sulfato de bario) para producir aldehídos.

 en presencia de Pd/BaSO4

 +   H2 ---->  R-C=O + HCl
                                           H

REACCIÓNES DE ALDEHÍDOS Y CETONAS

(aldehídos y cetonas)

1. Adición de Cianuro de Hidrógeno: produce los compuestod denominados cianohidrinas, consiste en la adición de HCN (cianuro de hidrogeno) al grupo carbonilo.










2. Adición e Alcoholes: se adicionan al grupo carbonilo de aldehídos en presencia de catalizadores ácidos para producir compuestos en primera instancia muy inesables, a los cuales se les debe agregar una molécula extra de alcohol para estabilizarlos, formando así nuevos compuestos.

*aldehídos: > +1 molécula de R-OH= Hemiacetal (inestable)
                   > +2 moléculas de R-OH= Acetal
*cetonas: > +1 molécula de R-OH=Hemicetal (inestable)
                > +2 moléculas de R-OH=Cetal






3. Oxidacion: se realiza frecuentement bajo la presencia de KMnO4(permanganato de potasio) ó K2Cr207(dicromato de potasio) como catalizadores en disolvente H2SO4(ádico sulfúrico);
cabe destacar la facilidad que tiene el aldehído para oxidarse por sobre la cetona, al final la obtención del proceso en un ácido carboxílico.

4. Reducción: e realiza usualmente bajo los catalizadores NaBH4(hidruro de sodio y boro) y LiAlH4(hidruro de litio y aluminio), pueden llegar a alcohles primarios (reducción de aldehído) y secundarios (reducción de cetonas).












5. Halogenacion de Cetonas: al gacer reaccionar la cetona en un medio ácido a básico, con un halógen, se produce la reacción sobre el carbono alfa ,el cual es aledaño al carbonilo.



6. Reacción de Grignard:














proceso:

ALDEHÍDOS Y CETONAS

Propiedades: Las reacciones características de los aldehídos y cetonas surge de la electronegatividad del oxígeno, la cual induce una distribución desigual de los electrones entre los nucleos de los átomos de carbono y de oxigeno del grupo carbonilo; las reacciones típicas de los aldehídos y cetonas proceden del mecanismo de adición nucleófila.

Adición Nucleófila: Reacción de adición donde en un compuesto químico se eliminan saturaciones mediante la adición de un nuclófilo, creandose dos enlaces covalentes nuevos.

* nucleófilo: especie que reacciona cediendo un par de electrones libres a otra especie (electrófilo) combinandoce y enlazandose covalentemente con ella.
-simbolo: Nü

* electrófilos: reactivo químico atraído hacia zonas ricas en electrones libres , que participan en una reacción química aceptando un par de elctrones y formando un enlace con Nü, cargado positivamente.
-símbolo: E+

BIOQUÍMICA

¿Qué es la bioquímica?

Es una rama multidisciplinaria de la química y la biología. Estudia básicamente los compuestos y las reacciones químicas que ocurren en los seres vivos o que participan en los procesos biológicos. Los azúcares, las grasas, las proteínas y algunas sustancias inorgánicas como el agua, el dióxido de carbono, el oxígeno y algunas sales minerales son las que la bioquímica estudia. Originalmente el estudio de la materia viva era realizado por la química orgánica (de los organismos).

ADN

  

ADN

Ácido desoxirribonucleico (ADN), material genético de todos los organismos celulares y casi todos los virus. El ADN lleva la información necesaria para dirigir la síntesis de proteínas y la replicación.
 Desdes estrrcturas tan minúsculas  como esta se da un ejemplo vivo de procesos bioquímicos

CONTENIDO

1. Reacciones químicas de los compuestos carbonílicos y carboxílico

2. Métodos de obtención de compuestos carbonílicos y carboxílicos

3. Nociones de bioquímica
    - Conceptos básicos
    - Aplicaciones y campos de acción 

4. Biomoléculas
    - Glúcidos
    - Lípidos
    - Protidos
    - Ácidos nucleicos
    - Vitaminas
    - Enzimas
    - Hormonas

5. Rutas metabólicas
     - Glucolisis
     - Ciclo de Krebs
     - Fosforilización oxidativa
     - Ciclo de Calvin