Reducción

Los ácidos y derivados poseen el carbono del grupo carboxílico en un estado de oxidación formal +3, el más alto que puede tener un carbono en un grupo funcional orgánico.

La oxidación de un grupo carboxílico puede producirse, pero inevitablemente con degradación de la molécula, dando lugar a H₂CO₃ (CO₂ y H₂O).

Escala de estados de oxidación del carbono, de C⁴⁻ a C⁴⁺: alcanos, alquenos, alcoholes, alquinos, aldehídos y cetonas, ácidos y derivados y, por último, CO, CO₂ y H₂CO₃

Sin embargo, un ácido carboxílico podrá reducirse y dar lugar a otro grupo funcional con el carbono en un estado de oxidación menor, siempre que exista el reactivo adecuado.

Reducción a aldehídos

Reducción de un ácido a aldehído con litio en metilamina: se forma la imina R–CH=NMe, que se hidroliza a R–CH=O

Los metales alcalinos son buenos reductores porque tienen una gran tendencia a ceder su electrón más externo.

El carbono carboxílico, con deficiencia electrónica, puede aceptar el electrón y reducirse así. La amina puede aportar los hidrógenos necesarios. ¿Podrías plantear un mecanismo razonable?

Reducción de un ácido a aldehído con hidruro de diisobutilaluminio, (i-Bu)₂AlH

El hidruro de diisobutilaluminio (DIBAL-H), menos reactivo que el hidruro de litio y aluminio (LAH), reduce el grupo carboxilo parcialmente y la reducción se detiene en el aldehído.

Reducción a alcoholes

Reducción de un ácido carboxílico a alcohol primario, R–COOH → R–CH₂OH

Para reducir un grupo carboxilato a alcohol se necesitan reductores más enérgicos. Hay que tener precaución si la molécula posee otros grupos funcionales, ya que algunos de ellos también pueden reducirse.

LiAlH₄ / éter. Reduce también:

Grupos que también reduce el LiAlH₄: cetonas y aldehídos, cloruros de ácido, ésteres, amidas, nitrilos, nitroderivados, haluros y epóxidos

BH₃ / THF. Reduce también:

Grupos que también reduce el BH₃: alquenos, alquinos, cetonas y aldehídos, nitrilos y epóxidos

¡Precaución! La reacción del LAH con un ácido es fuertemente exotérmica y puede dar lugar a explosiones o incendios.

Pincha aquí para recordar otros usos del LAH.