Carboxilato - Carboxylate
Un carboxilato es la base conjugada de un ácido carboxílico , RCOO - (o RCO-
2). Es un ion con carga negativa .
Las sales carboxilato son sales que tienen la fórmula general M (RCOO) n , donde M es un metal yn es 1, 2, ...; Los ésteres de carboxilato tienen la fórmula general RCOOR '(o RCO 2 R'). R y R 'son grupos orgánicos; R ′ ≠ H.
Síntesis
Los iones carboxilato se pueden formar mediante la desprotonación de ácidos carboxílicos. Dichos ácidos tienen típicamente un pK a menor de 5, lo que significa que pueden ser desprotonados por muchas bases, como el hidróxido de sodio o el bicarbonato de sodio .
- RCOOH + NaOH → RCOONa + H 2 O
Estabilización por resonancia del ion carboxilato
Los ácidos carboxílicos se disocian fácilmente en un anión carboxilato y un ion hidrógeno cargado positivamente (protón), mucho más fácilmente que los alcoholes (en un ion alcóxido y un protón), porque el ion carboxilato se estabiliza por resonancia . La carga negativa que queda después de la desprotonación del grupo carboxilo se deslocaliza entre los dos átomos de oxígeno electronegativos en una estructura de resonancia. Si el grupo R es un grupo captador de electrones (como –CF 3 ), la basicidad del carboxilato se debilitará aún más.
Esta deslocalización de la nube de electrones significa que ambos átomos de oxígeno tienen una carga negativa menos fuerte; por lo tanto, el protón positivo es atraído con menos fuerza hacia el grupo carboxilato una vez que se ha ido; por tanto, el ion carboxilato es más estable y menos básico como resultado de la estabilización por resonancia de la carga negativa. En contraste, un ion alcóxido , una vez formado, tendría una fuerte carga negativa localizada en su único átomo de oxígeno, lo que atraería fuertemente cualquier protón cercano (de hecho, los alcóxidos son bases muy fuertes). Debido a la estabilización de la resonancia, los ácidos carboxílicos tienen mucho menor p K a valores (y por lo tanto son ácidos más fuertes) que los alcoholes . Por ejemplo, el valor de p K a del ácido acético es 4.8, mientras que el etanol tiene un p K a de 16. Por lo tanto, el ácido acético es un ácido mucho más fuerte que el etanol. Esto a su vez significa que para soluciones equimolares de un ácido carboxílico y un alcohol, el ácido carboxílico tendría un pH mucho más bajo .
Reacciones
Sustitución nucleofílica
Los iones carboxilato son buenos nucleófilos . Reaccionan con haluros de alquilo para formar éster . La siguiente reacción muestra el mecanismo de reacción.
La nucleofilia de los iones carboxilato es mucho más débil que la de los iones hidróxido y alcóxido , pero más fuerte que los aniones haluro (en un disolvente aprótico polar , aunque existen otros efectos como la solubilidad del ión).
Reducción
A diferencia de la reducción del éster, la reducción del carboxilato es diferente, debido a la falta del grupo saliente y al átomo de carbono relativamente rico en electrones (debido a la carga negativa de los átomos de oxígeno). Con una pequeña cantidad de ácido, la reacción ocurre con hidruro de litio y aluminio al cambiar el LAH en el ácido de Lewis AlH 3 en el proceso, convirtiendo el oxianión en 4 enlaces Al – O.
Ejemplos de
Esta lista es para los casos en los que existe un artículo separado para el anión o sus derivados. Todos los demás ácidos orgánicos deben encontrarse en su ácido carboxílico original.
- Iones de formato , HCOO -
- Ion acetato , CH 3 COO -
- Ión metanetetracarboxilato , C (COO - ) 4
-
Ión oxalato , (COO)2−
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