1. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 1
Universidad de San Martín de Porres
Facultad de Medicina Humana
Filial Norte
QUIMICA MEDICA
Compuestos Carbonílicos y
Carboxílicos
Profesor: Hélmer Lezama

2. •CARBONILOS
• ALDEHIDOS Y CETONAS
• NOMENCLATURA
• OBTENCION
• REACCIONES
•CARBOXILOS
• ACIDOS CARBOXILICOS
• NOMENCLATURA
• DERIVADOS DE ACIDO
• OBTENCION
• REACCIONES
USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 2

3. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H.
Lezama3
ALDEHIDOS Y CETONAS

4. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H.
Lezama4
ALDEHIDOS Y CETONAS
NOMENCLATURA
ALDEHIDOS:
Acilo + aldehído (corriente)
Hidrocarburo + al (IUPAC)
CETONAS:
Alquilo + cetona (corriente)
Hidrocarburo + ona (IUPAC)

5. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H.
Lezama5
ALDEHIDOS Y CETONAS

6. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H.
Lezama6
ALDEHIDOS

7. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H.
Lezama7
OBTENCION
Se pueden obtener por oxidación suave de alcoholes
primarios. Esto se puede llevar a cabo calentando el
alcohol en una solución ácida de dicromato de potasio

8. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H.
Lezama8
OXIDACIÓN DE UN GRUPO ALDEHÍDICO
REACCIONES

9. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H.
Lezama9
CETONAS

10. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H.10
Se pueden obtener por Oxidación
OBTENCION

11. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 11
ACIDOS ORGÁNICOS
Forman iones Hidronio en agua, estableciendo un
equilibrio
Acidos carboxílicos
RCOOH + H2O RCOO -
+ H3O+
Acidos azufrados
RSO3H + H2O RSO3
-
+ H3O+

12. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 12
Ka
[RCOO -
][H3O+
]
Ka = ----------------------
[RCOOH]
Disociación limitada. Establecen equilibrios
RCOOH +H2O RCOO -
+ H3O+

13. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 13
Cálculo de pH para Ácidos Orgánicos:
Ejemplo: Hallar el pH de una solución de ácido acético
0,1M . ( Ka: 1,8 x 10-5
).
Fórmula: pH = 1/2 pKa - 1/2 Log [M ]
pKa : - Log Ka
pKa : - Log 1,8 x 10-5
= 4,745
Reemplazando:
pH = 1/2(4,745) - 1/2 Log [0,1M ]
pH = 2,87

14. Ácidos Carboxílicos
Los ácidos Carboxílicos, RCOOH,
corresponden a la tercera oxidación de un
carbono primario, es decir están por
encima de los alcoholes y los aldehídos en
su estado de oxidación.
USMP-FMH-FN-QM-2013-I H.
Lezama
14

15. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 15
H — C—C — OH
H
|
| ||
H O
CH3-COOH
Acido Etanoico

16. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 16
H+
H+
La acidez de los ácidos carboxílicos se
fundamenta en la estabilidad por resonancia
del resto carboxilato R -COO-

17. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 17
CH3-COOH Acido Acético (Acido Alifático).
Acido Etanoico
--COOH Acido benzoico (Acido Aromático).
Acido Benceno Carboxílico
CH2--COOH Acido Succínico (Alifático doble)
Acido Butano Dioico.
CH2--COOH
Acidos carboxílicos importantes

18. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 18
CH3—CH2—COOH
Ácido propanoico (Ácido propiónico)
H—COOH
Ácido metanoico (Ácido fórmico)
COOH—COOH
Ácido etanodioico (Ácido oxálico)
COOH—CH2—COOH
Ácido propanodioico (Ácido

19. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 19
Acido Octanoico
Acido 2 Cis Hexenoico
2

20. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 20
1
2
3
4
5
6
7
8
9
ACIDO - 4OXO, 6-HIDROXI,
NONANOICO
ACIDO - 4 CETO, 6-OL, NONANOICO
ACIDO -4 ONA, 6 OL NONANOICO

21. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 21
Acido 6-metilheptanoico
Acido 3-cloropentanoico

22. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 22
Acido hexanodioico
Acido Acetil Salicílico

23. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 23
OBTENCIÓN
1.-Mediante Oxidación
a) Por oxidación de los alquenos con oxidantes
enérgicos como KMnO4.
H2C=CH2 + [O] → CH3COOH
b) Oxidación de los alcoholes primarios y
posterior oxidación de los aldehídos
CH3-CH2OH + [O] → CH3CHO + H2O

24. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 24
CH3-CHO + [O] → CH3COOH
PARA QUE EXISTA UN GRUPO ÁCIDO
PRODUCTO DE LA OXIDACIÓN, EL CARBONO
TIENE QUE SER PRIMARIO
Oxidación: Ganar Oxígenos
Perder Hidrógenos
Perder electrones
Reducción: Perder Oxígenos
Ganar Hidrógenos
Ganar electrones

25. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 25
2.-Por Hidrólisis
a)Por tratamiento de los nitrilos en medio ácido o
alcalino, previa formación de amidas.
CH3—C ≡ N + H2O →
Cianuro de Metilo Acetamida
+ H2O → CH3—COOH + NH3
Acido Etanoico Amoniaco
CH3—C=O
|
NH2
CH3—C=O
|
NH2

26. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 26
b) Por la hidrólisis de los derivados trihalogenados.
–CCl3 + 2H2O → —COOH + 3HCl
Benzotricloruro Acido Benzoico
c) Por hidrólisis de las grasas
CH2—O-CO-R CH2OH
| |
CH —O-CO-R + 3H2O → CHOH + 3RCOOH
| |
CH2—O-CO-R CH2OH
Triglicérido Glicerina Ácidos Carboxílicos

27. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 27
Los Ácidos generan radicales al eliminarse el grupo
Hidroxilo.
R—C=O H—C=O CH3—C=O CH3-CH2—C=O
| | | |
OH Acilo Formilo Acetilo Propionilo
Los ácidos al perder su hidrógeno forman un radical
negativo
R—C=O H—C=O CH3—C=O CH3-CH2—C=O
| | | |
OH O_ O_ O_Carboxilato FormiATO AcetATO PropionATO

28. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 28
PROPIEDADES FÍSICAS DE ALGUNOS ÁCIDOS
Núm de Nombre P. De P. de Solubilidad Nombre
carbonos común Fusión Ebullición % p/p IUPAC
1 Fórmico 8,3 °C 101 °C Soluble Metanoico
2 Acético 16,67 119 Soluble Etanoico
4 Butírico -4,7 163 5.62 Butanoico
5 Valérico -34,5 186 3,7 Pentanoico
6 Caproico -1,5 205 0,4 Hexanoico
8 Caprílico 16,5 237 0,25 Octanoico
9 Pelargónico 12,5 254 ---- Nonanoico
10 Cáprico 31,4 269 Poco Decanoico
16 Palmítico 63,1 268 Insoluble Hexadecanoico
18 Esteárico 70,1 287 Insoluble Octadecanoico
18 Oleico 13,5 ----- Insoluble 9-octadecenoico
7 Benzoico 121 250 0,18 Bencen Carboxílico

29. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 29
Tienen mayor estabilidad que los alcoholes. Por la
formación de puentes de Hidrógeno, lo que explica
una mayor temperatura de fusión y de ebullición
que los alcoholes.
O = C — O-H-------O = C — O-H------O = C — O-H
| | |
R R R
R— C = O-------H — O
| |
O — H-------O = C —R

30. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 30

31. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 31

32. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 32
Existen compuestos orgánicos ácidos no carboxílicos
Ejemplo1: La acidez de un
barbitúrico
H O
| ||
N —C
O=C CH2
N —C
| ||
H O
O H
|
N = C
O=C CH2
N —C
| ||
H O
TAUTOMERÍA
Hidrógeno acídico

33. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 33
Ejemplo2. La acidez de los cuerpos cetónicos en
un diabético
CH3
|
O = C
|
CH3
H-C-H
||
HO — C
|
CH3
Equilibrio Cetoenólico
Hidrógeno acídico

34. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 34
Ejemplo 3.- La acidez de los fenoles.
OH
|
O-
|
H+
Acidez
Ejemplo 4 .- La acidez del grupo amino salificado como
clorhidrato
+
H3N-CH3 → H+
+ H2N-CH3 + Cl-
Acidez
Cl-
→

35. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 35
REACCIONES
El grupo carboxilo forma sales con las bases.
Cuando la cadena es grande estas sales se
denominan Jabones
RCOOH + KOH → RCOO-
K+
+ H2O
2RCOOH + Na2CO3 → 2RCOO-
Na+
+ H2O + CO2
La sal del ácido carboxílico sobre todo de álcalis
usualmente se representa de la siguiente manera.
RCOO-
Na+

36. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 36
Por hidrólisis Básica de las grasas: Saponificación
CH2—O-CO-R CH2OH
| |
CH —O-CO-R + NaOH → CHOH + 3 RCOO-
Na+
| |
CH2—O-CO-R CH2OH
Triglicérido Glicerina Carboxilato de sodio
Palmitato de Sodio, Hexadecanoato de sodio.
Jabón
Na+
—

37. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 37
Agua
Oil
MicelaAceite / Agua
Agua / Aceite
ESTRUCTURA DE UN JABÓN Y SU ACCIÓN
— +
EMULSIONES

38. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 38
REACCIONES IMPORTANTES
a)Salificación
Con sodio metálico, con hidróxidos y en general en
medios alcalinos relativamente fuertes, forman sales
(Carboxilatos) Ejemplos:
R—COOH + Na → R—COO¯ Na+
+ 1/2 H2
Sal
R—COOH + KOH → R—COO¯ K+
+ H2O

39. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 39
b) Reacciones de Esterificación
R'—OH + R—COOH → R—CO—O—R’ + H2O
Alcohol Acido Carboxílico Ester
CH3—OH + CH3—COOH → CH3—CO—O—CH3 + H2O
Metanol Acido Acético Acetato de Metilo
Enlace ESTER
Enlace ESTER

40. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 40
OH OH
/ /
—C=O + CH3—OH → —C=O + H2O
| |
OH OCH3
Metanol Salicilato de MetiloAcido Salicílico

41. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 41
c) Reacción para la formación de amidas
RCOOH + NH3 → RCONH2 + H2O
R—C=O + H— N—H → R—C=O + H2O
| | |
OH H H —N—H
Enlace Amídico
O H O
|| | ||
C N → C H + O
R OH H H R N H H
|
H

42. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 42
d) Reacciones de Reducción
2H2
RCOOH → RCH2OH + H2O
e) Halogenación de los Carbonos Alfa
Se reemplazan uno o más Hidrógenos de alfa por un halógeno
H Cl Cl
| | |
R-C-COOH → R-C-COOH → R-C-COOH
| | |
H H Cl
Carboxílico AlfaClorocarboxílico AlfaDicloroCarboxílico

43. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 43
e) Reacciones Anulares de ácidos carboxílicos aromáticos
COOH COOH
/ /
+ HNO3 + H2SO4 → + H2O
NO2
Acido Benzoico Mezcla Sulfonítrica Acido meta nitrobenzoico
f) Deshidratación de ácidos Generando Anhidrido
O O
|| ||
CH3 — C — OH CH3 — C
→ O + H2O
CH3 — C — OH CH3 — C
|| ||
2 Acidos Acéticos Anhidrido Acético

44. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 44
Constantes de acidez de algunos ácidos sustituidos
Nombre Fórrmula Constante de Acidez
Acido Acético CH3COOH 1.8 x 10-5
Acido Cloro Acético ClCH2COOH 155 x 10-5
Acido Dicloro Acético Cl2CHCOOH 5140 x 10-5
Acido Tricloro Acético Cl3CCOOH 121000 x 10-5
Acido 2 Cloro Butírico CH3CH2CHClCOOH 140 x 10-5
Acido 3 Cloro Butírico CH3CHClCH2COOH 8.8 x 10-5
Acido Butírico CH3CH2CH2COOH 1.5 x 10-5
Acido Propiónico CH3CH2COOH 1.3 x 10-5
Acido Fénico (Fenol) C6H5-OH 1.3 x 10-5
Acido Benzoico C6H5-COOH 6.3 x 10-5
Acido Fórmico HCOOH 1.77 x 10-7
Acido Carbónico H2CO3 4.31 x 10-7
5.6 x 10-11

45. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 45
Los ácidos carboxílicos son ácidos débiles; en sistemas
biológicos forman tampones, cuando están acompañados de
sus sales respectivas.
10CH3-COOH
10CH3-COO-
Na+
1HCl →
11CH3-COOH
09CH3-COO-
Na+
+ NaCl

46. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 46
Fórmula para pH de una solución
amortiguadora
pH = pKa + Log{[Sal] / [Acido]}
pKa = -LogKa
[Sal] : Concentración de la sal
[Acido] : Concentración del ácido

47. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 47
Si el pKa del Ácido acético es 4,745
entonces el pH antes de añadir el
HCl, será, reemplazando en la
fórmula anterior:
pH = 4,745 + Log{[10] / [10]}
pH = 4,745

48. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 48
Luego de añadir el HCl, se tiene lo siguiente
pH = 4,745 + Log{[09] / [11]}
pH = 4,658
La variación de pH será 4,745-4,658 = 0,087

49. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 49
En el caso de añadir 1NaOH
10CH3-COOH
10CH3-COO-
Na+
09CH3-COOH + H2O
11CH3-COO-
Na+
1NaOH→

50. USMP-FMH-FN-QM-2013-I H. Lezama 50
pH = 4,745 + Log{[11] / [09]}
pH = 4,832
La variación de pH será 4,832 -4,745 = 0,087
En ambos casos la variación del pH es
mínima, la solución esta amortiguada