ACIDI CARBOSSILICI
Gli acidi contengono il gruppo carbossile:
O
C
OH
La nomenclatura degli acidi carbossilici
prevede la sostituzione della -o finale del
corrispondente alcano con il suffisso –oico.
O
H –C
OH
O
CH3 – C
OH
O
CH3 – CH2– C
OH
metanoico o
acido formico
etanoico o
acido acetico
Gli acidi carbossilici a catena lunga
sono noti come “Acidi grassi”
propanoico o
acido propionico
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Tabella 14-1
Tabella 14-2
La formula tipica di un acido carbossilico è: CH3 – (CH2)n - COOH
Molto importanti sono gli acidi carbossilici a numero pari di atomi di C, da 12 in su
(acidi grassi):
CH3 – (CH2)10 – COOH
Acido laurico o dodecanoico
CH3 – (CH2)12 – COOH
Acido miristico o tetradecanoico
CH3 – (CH2)14 – COOH
Acido palmitico o esadecanoico
CH3 – (CH2)16 – COOH
Acido stearico o octadecanoico
CH3 – (CH2)18 – COOH
Acido arachico o ecasanoico
Questi acidi sono contenuti in tutti i tipi di olio, in vari rapporti. Gli acidi grassi a
numero dispari di atomi di C non sono naturali.
Gli acidi grassi sono detti “SATURI” quando presentano solo legami semplici, sono
detti “INSATURI” quando nella molecola sono presenti 1 o più doppi legami.
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L’acido grasso insaturo più importante è l’acido oleico con 18 atomi di C:
CH3 – (CH2)7 – C10H = C9H – (CH2)7 – COOH
Il doppio legame si trova tra il C9 ed il C10. La catena di atomi di C si conta partendo
dal gruppo COOH.
Poichè vi è un doppio legame, vi sarà isomeria geometrica. In natura tutti gli acidi
grassi sono presenti in forma “cis”. Nel caso dell’acido oleico, il suo isomero trans è
l’acido elaidinico.
L’acido grasso a 18 atomi di C che contiene 2 doppi legami (diene) entrambi cis, è
l’acido linoleico, particolarmente abbondante nell’olio di lino:
CH3 – (CH2)4 – C13H = C12H – CH2 – C10H = C9H – (CH2)7 – COOH
Nell’olio di lino è presente anche un acido grasso a 18 atomi di C che contiene 3
doppi legami (triene) tutti cis, l’acido linolenico: :
CH3 – (CH2)4 – C13H = C12H – CH2 – C10H = C9H – CH2 – C7H = C6H – (CH2)4 – COOH
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NOMENCLATURA DEGLI ACIDI GRASSI
Z  isomero cis
E  isomero trans
Acido oleico:
9 octa - decenoico cis
(Z,9) 9 octa-decenoico
Acido elaidinico:
9 octa - decenoico trans
(E,9) 9 octa-decenoico
Acido linoleico:
9,12 octa - decadienoico cis
(Z,9; Z,12) 9,12 octa-diecadienoico
Acido linolenico:
6,9,12 octa - decatrienoico cis
(Z,6; Z,9; Z,12) 6,9,12 octa-decatrienoico
Man mano che aumenta il n° dei doppi legami, la molecola dell’acido
carbossilico tende a ripiegarsi su se stessa, importante caratteristica che
troviamo, ad es., nei lipidi di membrana e che facilita il passaggio dei
metaboliti attraverso la membrana stessa.
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CARATTERISTICHE FISICHE DEGLI ACIDI GRASSI
Lo stato fisico degli acidi grassi è in relazione al n° di atomi di C che sono
presenti nella catena: fino a circa 8 atomi sono allo stato liquido.
Inoltre, gli acidi grassi hanno un elevato punto di ebollizione per la presenza
di legami idrogeno:
O
CH3 – C
OH
Legame H
OH
O
CH3 – C
OH
O
C – CH3
Il legame idrogeno si forma tra l’O-H di una molecola ed il C=O
dell’altra, in modo reciproco
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Gli acidi carbossilici fino ad un certo n° di atomi di C sono solubili in
H2O. Infatti, in un acido grasso abbiamo due effetti opposti:
 COOH  effetto idrofilo
 Catena carboniosa  effetto idrofobo
L’uno o l’altro effetto prevalgono a seconda della lunghezza della catena :
 Fino a 10-12 atomi di C: solubili
 Tra 12 e 20 atomi di C: equilibrio dei due effetti, formazione di micelle
 Oltre i 20 atomi di C: insolubili
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REAZIONI DEGLI AC. CARBOSSILICI CON LE BASI
O
R –C
O
O-H
+ NaOH
R –C
O─
Na+
+ H2O
L’NaOH è una base molto forte, per cui strappa il protone, e si forma il
corrispondente sale (carbossilato di Na)
Una reazione analoga si ha trattando l’ac. carbossilico con NH3:
O
R –C
O-H
O
+ NH3
R –C
O─ NH4+
Tutti in nucleofili che sono anche basi con gli ac. carbossilici si comportano da basi.
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La reazione del gruppo carbossilico è
 la sostituzione nucleofila acilica

REAZIONI DEGLI AC. CARBOSSILICI:
SOSTITUZIONE NUCLEOFILA
O
R –C
OH
+
N
─
O
O
R –C
O–H
+
N
─

─
R – C – OH
N
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DERIVATI
FUNZIONALI
DEGLI AC. CARBOSSILICI
Sotto il nome di “derivati funzionali degli ac. Carbossilici” sono racchiuse diverse
famiglie di composti. Tutte sono caratterizzate dalla presenza del gruppo acilico:
O
R –C
gruppo acilico o acile:
è il nome generico del gruppo funzionale corrispondente ad un
acido carbossilico privo del suo gruppo OH.
O
R –C
O – R’
O
R –C
O
Cl
R –C
estere
NH2
cloruro acilico
ammide
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REAZIONI DEGLI AC. CARBOSSILICI CON ALCOL:
ESTERIFICAZIONE
L’unica reazione possibile tra un acido carbossilico ed un alcol è quella acido-base:
O
R –C
O–H
+
R’ – O – H
O
R –C
O
─
+
R’ – O 
–H
H
anione carbossilato
alcol protonato
L’equilibrio di questa reazione è notevolmente spostato a sinistra, poiché
l’alcol protonato è un acido ben più forte dell’acido carbossilico.
Se nella reazione aggiungiamo anche solo una goccia di un acido forte, ad es.,
H2SO4, avremo invece una reazione molto spedita, detta “Esterificazione”.
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La stechiometria totale della reazione è:
O
O
R –C
+
O–H
R’ – O – H
H+

R–C
+
R’ – O
H2O
ESTERE
Se lo scopo della reazione è ottenere solo estere si sottrae acqua.
Gli esteri sono derivati dagli acidi carbossilici nei
quali il carbonile è legato ad un gruppo alcossilico
Esempio:
O
CH3 – C
OH
acido acetico
(acido etanoico)
H+
+
CH3 – CH2 – OH
etanolo
Nomenclatura IUPAC:

O
CH3 – C
O – CH2 – CH3
+
H2O
estere etilico dell’acido acetico o
acetato di etile
estere dell’etanolo con acido etanoico
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ALTRE REAZIONI DEGLI ACIDI CARBOSSILICI
Abbiamo visto che le reazioni degli acidi carbossilici con nucleofili sono in fondo
delle reazioni acido-base, a causa della presenza del protone. Infatti il C risente
dell’effetto elettron-attrattore di un O ed elettron-donatore dell’altro O:
O
R –C
O–H
Se il protone non ci fosse, potrebbero avvenire altri tipi di reazione. Per togliere il
protone trasformo l’acido carbossilico nel corrispondente “cloruro acilico”:
cloruro di tionile
O
R –C
O–H
O
+ SOCl2
R –C
Cl
+ SO2 + HCl
cloruro acilico
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Se il nucleofilo è un alcol, si otterrà un estere (non c’è bisogno dell’ambiente
acido):
O
O
+
R –C
Cl
─
R – C – Cl

R’ – O – H
R’ – O – H
─
O–H
O
R – C – Cl

R’ – O – H
R – C – Cl
R’ – O
Infine:
O–H
O–H
R – C – Cl
R–C
R’ – O
R’ – O
- H+
+ Cl-
O
R –C
estere
+ HCl
O – R’
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Se il nucleofilo è un’ammina, si otterrà un’ammide:
O
+
R –C
Cl
O
R–C

R’ – N – H
R’ – NH2
+ Cl-
H
L’N è instabile, per cui espelle un H+:
O
R–C

R’ – N – H
O
R –C
H
ammide
IIaria
N – R’
+
HCl
H
Se il nucleofilo è un’ammina IIaria si formerà un’ammide IIIaria.
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ACIDI GRASSI
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Tabella 21-2