martes, 3 de septiembre de 2013

ÁCIDOS CARBOXILICOS

Ácidos Carboxílicos

Los ácidos carboxílicos constituyen un grupo de compuestos que se caracterizan porque poseen un grupo funcional llamado grupo carboxilo o grupo carboxi (–COOH); se produce cuando coinciden sobre el mismo carbono un grupo hidroxilo (OH) y carbonilo (C=O). Se puede representar como COOH ó CO2H.


PROPIEDADES FISICAS

Solubilidad
El grupo carboxilo-COOH- confiere carácter polar a los ácidos y permite la formación de puentes de hidrogeno entre la molécula de acido carboxílico y la molécula de agua. La presencia de dos átomos de oxigeno en el grupo carboxilo hace posible que dos moléculas de acido se unan entre sí por puente de hidrogeno doble, formando un dímero cíclico.
Esto hace que los primeros cuatro ácidos monocarboxilicos alifáticos sean líquidos completamente solubles en agua. La solubilidad disminuye a medida que aumenta el número de átomos de carbono. A partir del acido dodecanoico o acido laurico los ácidos carboxílicos son sólidos blandos insolubles en agua.

Punto de Ebullición
Los ácidos carboxílicos presentan puntos de ebullición elevados debido a la presencia de doble puente de hidrogeno.

Punto de Fusión
El punto de fusión varía según el número de carbonos, siendo más elevado de los ácidos fórmico y acético, al compararlos con los ácidos propionico, butírico y valerico de 3, 4 y 5 carbonos, respectivamente. Después de 6 carbonos el punto de fusión se eleva de manera irregular.
Esto se debe a que el aumento del número de átomos de carbono interfiere en la asociación entre moléculas. Los ácidos mono carboxílicos aromáticos son sólidos cristalinos con puntos de fusión altos respecto a los ácidos alifáticos. Los ácidos con mayor cantidad de carbonos presentan poco olor.

PROPIEDADES QUIMICAS
Formación de hidrólisis de nitrilos
Los mejores reactivos para convertir los ácidos carboxílicos en cloruros de ácido son el cloruro de tionilo(SOCl2) y el cloruro de oxalilo(COCl)2, porque forman subproductos gaseosos que no contaminan al producto. El cloruro de oxalilo es muy fácil de emplear porque hierve a 62°C y se evapora de la mezcla de reacción.

Síntesis y empleo de cloruros de ácido
Los ácidos carboxílicos se convierten directamente en esteres mediante la esterificación de Fischer, al reaccionar con un alcohol con catálisis ácida.

Condensación de los ácidos con los alcoholes. Esterificación de Fischer.
El hidruro de litio y aluminio (LiAlH4) reduce los ácidos carboxílicos para formar alcoholes primarios. El aldehído es un intercambio en esta reacción, pero no se puede ailar porque se reduce con mayor facilidad que el ácido original.

Reducción de los ácidos carboxílicos
Un método general para preparar cetonas es la reacción de un ácido carboxílico con 2 equivalentes de un reactivo de organolitio.

Alquilación de los ácidos carboxílicos para formar cetonas.
Descarboxilación de los radicales carboxilato
Los ácidos carboxílicos se pueden convertir en halogenuros de alquilo con pérdida de un átomo de carbono mediante la reacción de Hunsdiecker.


USOS DE LOS ÁCIDOS CARBOXÍLICOS

Ácido acrílico
el ácido acrílico es el material de partida para fabricar plásticos, barnices, resinas elásticas y adhesivos transparentes
Ácido benzoico
El ácido benzoico se combina con el ácido salicílico en forma de pomada con propiedades antimicóticos. Puede aplicarse sin peligro a la piel.  
Ácido fumárico
Se utiliza en el procesado y conservación de los alimentos por su potente acción antimicrobiana, y para fabricar pinturas, barnices y resinas sintéticas 
 Ácido oleico
Junto con el ácido esteárico y el ácido palmítico se encuentra, en forma de éster, en la mayoría de las grasas y aceites naturales, sobre todo en el aceite de oliva. Se utiliza en la fabricación de jabones y cosméticos, en la industria textil y en la limpieza de metales. 
Ácido salicílico
Los compuestos salicílicos medicinales empleados como analgésicos y antipiréticos son el ácido acetilsalicílico y el fenilsalicilato, que se venden bajo el nombre comercial de aspirina y salol, respectivamente.esencia de Wintergreen,  
Ácido caprílico o Ácido undecilénico

fungicida contra diversos hongos. 
Ácido esteárico
utiliza en mezclas lubricantes, materiales resistentes al agua, desecantes de barnices, y en la fabricación de velas de parafina. Combinado con hidróxido de sodio el ácido esteárico forma jabón. El ácido esteárico se emplea para combinar caucho o hule con otras sustancias también se usa en la polimerización de estireno y butadieno para hacer caucho artificial. 
Ácido etanoico o Ácido acético
El ácido acético se utiliza en la producción de acetato de rayón, plásticos, películas fotográficas, disolventes para pinturas y medicamentos como la aspirina.
Ácido láctico
El ácido láctico que se forma en la leche por la fermentación de la lactosa es el que hace que aquélla se agrie.se utiliza para elaborar queso, chucrut, col fermentada, bebidas suaves y otros productos alimenticios. 
Ácido málico
Se encuentra en las manzanas, uvas y cerezas verdes y en otros muchos frutos, así como en los vinos. También se emplea en medicina, en la fabricación de ciertos laxantes y para tratar afecciones de garganta
Ácido metanoico o Ácido fórmico
El ácido metanoico se utiliza a gran escala en la industria química, al igual que para la obtención de tintes y curtidos. En la naturaleza el ácido metanoico aparece en el veneno de las hormigas y de las ortigas. 
Ácido oxálico
Se utiliza en análisis químico por su poder reductor y en especial en la determinación de magnesio y de calcio. También se emplea en tintorería, en el curtido de pieles, en síntesis de colorantes y como decapante
Ácido palmítico  
se encuentra en una gran proporción en el aceite de palma, de ahí su nombre. Se utiliza en aceites lubricantes, en materiales impermeables, como secante de pinturas y en la fabricación de jabón. 
Ácido cítrico
Se emplea como aditivo en bebidas y alimentos para darles un agradable sabor ácido. También se utiliza en fármacos, para elaborar papel cianotipo, en imprenta textil y como agente abrillantador de metales
 Ácido succínico
Se utiliza en la fabricación de lacas, colorantes, en perfumería y en medicina.
Ácido tartárico
se emplea como aderezo en alimentos y bebidas. También se utiliza en fotografía y barnices

RIESGOS


ACIDO FORMICO: Puede causar irritación en piel y ojos por ingestión: Dolor de garganta,  sensación de quemazón del tracto digestivo, dolor abdominal, diarrea y vómitos
ACIDO ACETICO: Causa dolor de garganta, vómito, diarrea, dolor abdominal, sensación de quemazón en el tracto digestivo.
ACIDO SULFURICO: La cantidad fatal para un adulto es seis gramos del ácido concentrado. Puede causar daño pulmonar grave, quemaduras e irritación.
ACIDO BENZOICO: En personas sensibles se pueden producir reacciones alérgicas. 





BENEFICIOS
Los ácidos carboxílicos participan directamente en diversos procesos fisiológicos de la planta como respiración, fotosíntesis y absorción de nutrientes, por lo que la aplicación de éstos influye directamente en el rendimiento y calidad de los cultivos, aportando además nutrientes como el calcio, el cual provoca el desarrollo óptimo del fruto.
Cabe mencionar que también inciden directamente en la intensidad fotosintética y respiratoria al dinamizar ciclos metabólicos por efectos de activación enzimática en forma secuenciada.

martes, 13 de agosto de 2013

ALDEHIDOS



ALDEHÍDOS


Los aldehídos constituyen una clase de sustancias orgánicas que presentan el grupo funcional carbonilo dentro de la estructura de la molécula, acoplado a por lo menos un átomo de hidrógeno

ALIFATICOS


Es el formaldehido(CH2O),es el único que posee dos átomos de carbono acoplados al grupo carbonilo y hace que tenga ciertas características que lo distinguen del resto de la clase.El segundo miembro se llama acetaldehído(CH3CHO) de estructura.




AROMATICOS



En los aldehídos aromáticos el primer miembro es el benzaldehído, con un anillo bencénico acoplado al grupo carbonilo. En dependencia de si el grupo funcional se acopla a un radical alquilo (R) o arilo (Ar) respectivamente, por el otro enlace disponible.


USOS DE LOS ALDEHIDOS
Los aldehídos están ampliamente presentes en la naturaleza grandes variedades de ellos son de la propia vida cotidiana. La glucosa por ejemplo existe en una forma abierta que presenta un grupo aldehído.
Los usos principales de los aldehidos son:
la fabricación de resinas, plásticos, solventes, pinturas, tinturas, perfumes y esencias.














El glutaraldehido se usa como:
desinfectante en frío (Instrunet®) y el curtido de pieles. 

El aldehido vanílico (vainilla)se usa en: 
Industria de alimentación y perfumería.

El acetaldehido se usa: 
en la industria química en una inmensa cantidad de procesos, siendo un producto muy inflamable tanto en líquido o sus vapores.

 El formaldehido se usa en:
a)Fabricación de plásticos y resinas
b)Industria fotográfica, explosivos y colorantes
c)Como antiséptico y preservador

El furfural se usa como:
a) Fabricación de plásticos.
b) Como herbicida, fungicida y pesticida.
c) Acelerador en la vulcanizaci
ón.



La acroleina se usa en:
a) Fabricación de plásticos y productos acrílicos
b) Industria textil y farmacéutica.
c) Producción de piensos.






PROPIEDADES DE LOS ALDEHÍDOS
Físicas

Los primeros aldehídos de la clase presentan un olor picante y penetrante, fácilmente distinguible por los seres humanos.
El punto de ebullición de los aldehídos es en general, mas alto que el de los hidrocarburos de peso molecular comparable; mientras que sucede lo contrario para el caso de los alcoholes, así, el acetaldehído con un peso molecular 44 tiene un punto de ebullición de 21°C, mientras que el etanol de peso 46 hierve a 78°C.

La solubilidad en agua de los aldehídos depende de la longitud de la cadena, hasta 5 átomos de carbono tienen una solubilidad significativa como sucede en los alcoholes, ácidos carboxílicos y éteres. A partir de 5 átomos la insolubilidad típica de la cadena de hidrocarburos que forma parte de la estructura comienza a ser dominante y la solubilidad cae bruscamente.
Químicas 


El grupo carbonilo de los aldehídos en fuertemente reactivo y participa en una amplia variedad de importantes transformaciones, que hacen de la química de los aldehídos un tema extenso y complejo. Aqui solo no limitaremos a tratar someramente algunas de sus reacciones características.


Reducción a alcoholes
Por contacto con hidrógeno en presencia de ciertos catalizadores el doble enlace carbono=oxígeno del grupo carbonilo se rompe y un átomo de hidrógeno se acopla a uno de los enlaces para formar el grupo hidroxilo típico de los alcoholes.
Reducción  a hidrocarburos
Los aldehídos pueden ser reducidos a hidrocarburos al interactuar con ciertos reactivos y en presencia de catalizadores. En la reducción Wolff-Kishner el acetaldehído se trata con hidrazina como agente reductor y etóxido de sodio como catalizador. El resultado de la reacción produce una mezcla de etano, agua y nitrógeno.

Polimerización

Los primeros aldehídos de la clase tienen un marcada tendencia a polimerizar. El formaldehído por ejemplo, polimeriza de forma espontánea a temperatura ligeramente superior a la de congelación (-92°C).

Del mismo modo, cuando se evapora una solución al 37% de formaldehído en agua que contenga de 10 a 15% de metanol se produce un polímero sólido que se conoce comoparafolmaldehído. Si se calienta el parafolmaldehído se vuleve a producir el formaldehído en forma gaseosa.
También se forman polímeros cuando las soluciones de formaldehído o acetaldehído se acidifican ligeramente con ácido sulfúrico.
Reacciones de adición
Los aldehídos también sufren reacciones de adición, en las cuales se rompe la estructura molecular del aldehído y el agente reaccionante se agrega a la molécula para la formación de un nuevo compuesto.


RIESGOS

Los dos efectos más importantes de los aldehidos son: narcotizantes e irritantes.


El glutaraldehido: Es causante de dermatitis alérgicas.




Los principales efectos del formaldehido son: irritación de las vías respiratorias y ojos y dermatitis (las resinas). El NIOSH lo ha propuesto como potencialmente cancerígeno (ca. nasal en ratas).



En los RPA para puestos de trabajo con exposición a formaldehido, se descartarán: personas con alteraciones respiratorias y cutáneas.


Los efectos nocivos del furfural son, fundamentalmente: irritativos respiratorios, dérmicos y oculares (a temperatura ambiente, presenta un riesgo limitado de toxicidad).



El principal riesgo de la vainilla es: la dermatitis que produce en los trabajadores que la cultivan (en algunos países está considerada como enfermedad profesional).

Dos fuentes importantes de exposición a la acroleina son: el humo del tabaco (cáncer de pulmón) y el uso de aceites recalentados (tumores digestivos).



El principal efecto de la acroleina es: irritación muy grave de vías respiratorias (de efectos irrecuperables) y cutánea.

La acroleina se considera como: uno de los más importantes factores etiológicos de las lesiones bronquiales crónicas.

El acetaldehido se comporta como: irritante de mucosas y membranas, actuando también como narcótico sobre el SNC.

El acetaldehido se encuentra en sangre como: metabolito del alcohol etílico y se ve potenciado por disulfiram, cianamida y dimetilforfamida (efecto antabús).

La intoxicación crónica por acetaldehido es: similar a la del alcoholismo crónico.

La exposición repetida a vapores de acetaldehido causa: dermatitis y 
conjuntivitis.


BENEFICIOS
En la naturaleza, muchas de las sustancias necesarias para los sistemas vivos son aldehídos y cetonas. En la industria química se sintetizan grandes cantidades de tales compuestos, que se usan como solventes o como materias primas para una multitud de otros productos.

BIBLIOGRAFIA

CETONAS

cetonas 

Tienen el mismo grupo carbonilo que los aldehídos pero en un carbono secundario,modifica su reactividad. Se nombran con la terminación ONA. La primera,la propanona que se conoce con el nombre común de acetona se halla en pequeñas proporciones en la sangre.La butanona en el aceite de ananá y la octanona en el queso Roquefort.

Usos

La cetona que mayor aplicación industrial tiene es la acetona (propanona) la cual se utiliza como disolvente para lacas y resinas, aunque su mayor consumo es en la producción del plexiglás.En la vida doméstica es el disolvente por excelencia para las pinturas de uñas y una mezcla de ambas se usa como disolvente-cemento de los tubos de PVC.


Muchos aldehídos y cetonas forman parte de los aromas naturales de flores y frutas, por lo cual se emplean en la perfumería para la elaboración de aromas como es el caso del benzaldehído(olor de almendras amargas), el aldehído anísico (esencia de anís), la vainillina, el piperonal (esencia de sasafrás), el aldehído cinámico (esencia de canela). 




De origen animal existe la muscona y la civetona que son utilizados como fijadores porque evitan la evaporación de los aromas además de potenciarlos por lo cual se utilizan en la industria de la perfumería. Interviene en la fabricación de celuloide y seda artificial. Se usa en la industria de lacas, barnices y colorantes.



 

PROPIEDADES
FÍSICAS

Las primeras diez son líquidas y a partir del carbono 11 son sólidas. Son solubles en éter, alcohol y cloroformo; la acetona es soluble en agua en cualquier proporción pero las siguientes son menos solubles. Las primeras tienen olor agradable que a medida que aumenta el número de átomos de carbono se vuelve desagradable. Las superiores son inodoras. Todas las cetonas alifáticas son menos densas que el agua.La acetona es muy buen disolvente de esmaltes, yodo y aceites.Los compuestos carbonílicos presentan puntos de ebullición más bajos que los alcoholes de su mismo peso molecular. No hay grandes diferencias entre los puntos de ebullición de aldehídos y cetonas de igual peso molecular. Los compuestos carbonílicos de cadena corta son solubles en agua y a medida que aumenta la longitud de la cadena disminuye la solubilidad.

QUÍMICAS
Al hallarse el grupo carbonilo en un carbono secundario son menos reactivas que los aldehídos. Solo pueden ser oxidadas por oxidantes fuertes como el permanganato de potasio dando como productos dos ácidos con menor número de átomos de carbono. Por reducción dan alcoholes secundarios.
No reaccionan con el reactivo de Tollens para dar el espejo de plata como los aldehídos, lo que se utiliza para diferenciarlos. Tampoco reaccionan con los reactivos de Fehling y Schiff.
Reacciones de adición nucleofílica: Estas reacciones se producen frente al (reactivo de Grignard), para dar origen a un oxihaluro de alquil-magnesio que al ser tratado con agua da origen a un alcohol.


RIESGOS
La penetración en el organismo se realiza de forma fundamental a través de la VIA RESPIRATORIA Y CUTANEA.

Manifestaciones clínicas generales de las cetonas: 

a)IRRITANTE DE LA MUCOSA OCULAR Y VIAS RESPIRATORIAS
b)DERMATITIS IRRITATIVA. EFECTO DEPRESOR DEL S.N.C. 
c)TRASTORNOS DIGESTIVOS. NEUROPATIA PERIFERICA


Efectos agudos de las cetonas: 
a) IRRITACION DE LAS VIAS RESPIRATORIAS
 
b)SINTOMÁS ANESTESICOS (DESORIENTACION, DEPRESION, PERDIDA DE CONOCIMIENTO, CEFALEAS, MAREOS, VOMITOS)

Efectos crónicos de las cetonas: DERMATITIS (PIEL SECA AGRIETADA Y ERITEMATOSA)

La metil-n-butilcetona esta dotada de una potente acción NEUROTOXICA PERIFERICA. El responsable de esta neurotoxicidad es su principal metabolito: 2, 5 HEXADIONA.


La mayor parte de los aldehídos y cetonas pueden causar irritación de la piel, los ojos y el sistema respiratorio, siendo este efecto más pronunciado en los miembros inferiores de una serie, en los miembros con la cadena alifática insaturada y en los miembros con sustitución halógena.



beneficios
Este compuesto también se forma en el organismo en grandes cantidades cuando una persona se somete a hambrunas prolongadas o cuando la persona es diabética, y se genera un estado de cetosis y acidosis. El importante carbohidrato fructuosa, las hormonas cortisona, testosterona (hormona masculina) y progesterona (hormona femenina) son también cetonas, así como el conocido alcanfor usado como medicamento tópico.

bibliografia