13.10:

13.10: Reazioni degli acidi carbossilici: introduzione

Reactions of Carboxylic Acids: Introduction

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Reactions of Carboxylic Acids: Introduction

13.9: Preparation of Carboxylic Acids: Carboxylation of Grignard Reagents

13.11: Carboxylic Acids to Esters: Acid-Catalyzed (Fischer) Esterification Overview

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01:41 min

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April 30, 2023

Overview

Gli acidi carbossilici possiedono un gruppo funzionale acido –COOH. L’acidità può essere attribuita alla stabilizzazione per risonanza della loro base coniugata, in cui la carica negativa è delocalizzata su entrambi gli atomi di ossigeno.

Il legame acilico è polare a causa dell’elevata elettronegatività dell’ossigeno, rendendo il carbonio carbonilico altamente reattivo e suscettibile all’attacco nucleofilo. Pertanto, le reazioni di sostituzione nucleofila acilica possono convertire il –COOH in derivati acidi come alogenuri acilici, esteri, anidridi e ammidi.

Inoltre, gli acidi carbossilici possono essere ridotti da forti agenti riducenti per produrre alcoli tramite intermedi aldeidici.

L’idrogeno α negli acidi carbossilici può anche essere sostituito da alogeni per dare acidi carbossilici α-alogenati. Questa è la base della reazione di Hell-Volhard-Zelinsky, dove si ottengono acidi α-alogeno in presenza di alogeno e fosforo.

Inoltre, il sale d’argento degli acidi carbossilici, quando viene riscaldato insieme ad alogeni come bromo o iodio, forma alogenuri alchilici con un carbonio in meno dell’acido di partenza attraverso l’eliminazione del gas anidride carbonica. Questa reazione è nota come reazione di Borodin-Hunsdiecker.

A differenza degli acidi carbossilici, i β-chetoacidi sono particolarmente inclini alla decarbossilazione e, quando vengono leggermente riscaldati, producono acidi monocarbossilici o chetoni.

Transcript

Gli

acidi carbossilici presentano molti siti reattivi, tra cui il legame polare O-H, l’ossigeno carbonilico ricco di elettroni, il carbonio carbonilico elettrofilo e gli idrogeni α.

Gli

acidi carbossilici possono reagire come acidi di Br∅nsted-Lowry perché il legame polare O-H subisce deprotonazione con basi acquose per formare sali carbossilati solubili.

Tuttavia, possono anche agire come basi deboli in presenza di acidi più forti che protonano preferenzialmente l’ossigeno carbonilico rispetto all’ossigeno ossidrile.

Inoltre, il legame polare C-O genera un centro elettrofilo che favorisce la sostituzione nucleofila acilica tramite un intermedio tetraedrico.

Allo stesso modo, il gruppo carbonilico subisce una riduzione da parte di forti agenti riducenti per generare alcoli primari.

Gli acidi carbossilici subiscono alogenazione ai α-atomi di carbonio attraverso la reazione di Hell-Volhard-Zelinsky. L’atomo di α-idrogeno in presenza di fosforo, dopo idrolisi, viene sostituito con un alogeno per produrre acidi α-alone tramite alogenuri acilici.

Gli acidi carbossilici contenenti un gruppo β-cheto subiscono decarbossilazione in condizioni acide per generare chetoni.

Per riassumere, gli acidi carbossilici subiscono diverse reazioni tra cui la deprotonazione, la sostituzione acilica, la riduzione, la α-sostituzione e la decarbossilazione.

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