Y Nu - Reattività degli acidi carbossilici e derivati La reazione caratteristica di questi composti è la Sostituzione Nucleofila Acilica d- d+ Il carbonio è elettrofilo quindi può reagire con nucleofili Y Nu - Y = OH; Cl; OCOR; OR; NH2

Mecanismo generale della Sostituzione Nucleofila Acilica Stadio 1: il nucleofilo si addiziona al carbonile Stadio 2: l’intermedio tetraedrico riforma il carbonile ed espelle il gruppo uscente (eliminazione) Nel complesso si ha una reazione di sostituzione

La forza del nucleofilo attaccante influenza la velocità del 1° stadio La “bontà” del gruppo uscente (facilità della sua eliminazione) determina la velocità del 2° stadio Gruppo uscente

La scala di reattività dei derivati degli ac. carbossilici sarà: Capacità come gruppo uscente Basicità crescente La scala di reattività dei derivati degli ac. carbossilici sarà: Reattività crescente

Perché aldeidi e chetoni danno l’addizione nucleofila al C=O mentre i derivati degli acidi carbossilici danno la sostituzione nucleofila al C=O ? Addizione Sostituzione La differente reattività è dovuta al fatto che aldeidi e chetoni non posseggono un buon gruppo uscente. Non possono eliminare un carbanione o uno ione idruro (H-) che sono fortissime basi.

Una reazione degli acidi carbossilici: Esterificazione di Fischer Etanoato di etile (acetato di etile) È una reazione catalizzata da acidi ed è una Sostituzione Nucleofila Acilica

Meccanismo dell’esterificazione di Fischer 7 5

Esteri come aromatizzanti

Reazione con l’acqua: idrolisi dei derivati degli ac. carbossilici Si riforma l’acido carbossilico Cloruro di etanoile Anidride acetica

Idrolisi degli esteri in ambiente acido L’idrolisi di un estere in ambiente basico è detta saponificazione Sale dell’ac. carbossilico

Meccanismo dell’idrolisi basica di un estere

Idrolisi di una ammide in ambiente acido Le ammidi si idrolizzano più difficilmente di un estere (sia in ambiente basico che acido). In genere si preferisce utilizzare una idrolisi in ambiente acido. 2-fenilbutanammide

Reazioni con gli alcoli: Formazione di un estere Cloruri degli acidi Anidridi

L’Aspirina si ottiene da una esterificazione Anidride acetica Ac salicilico Acido acetilsalicilico (Aspirina)

Reazione con l’ammoniaca ed ammine Cloruri degli acidi meccanismo 1 2 3

Reazione con l’ammoniaca ed ammine Anidridi degli acidi Esteri

Reattività dei derivati degli acidi carbossilici ed interconversioni Reattività decrescente

Gli esteri reagiscono con i reattivi di Grignard Alcoli Sale dell’alcol Sale dell’alcol

Meccanismo 1) Sale dell’alcol 2)

Riduzione degli esteri Alcoli primari 1. LiAlH4 Riduzione delle ammidi Ammine

Penicilline e Cefalosporine Antibiotici con attività battericida Le penicilline furono scoperte nel 1928 dal batteriologo scozzese A. Fleming. Furono introdotte nella pratica medica nel 1943. Penicillina G (un antibiotico b-lattamico) anello b-lattamico Cefalosporina (un antibiotico b-lattamico)