Acidi carbossilici: reazioni con PCl5, meccanismo, prodotti

Gli acidi carbossilici reagiscono con PCl₅ per dare un cloruro acilico, cloruro di fosforile e HCl. Questa reazione, oltre ad essere un metodo per ottenere un cloruro acilico, costituisce un saggio per l’individuazione del gruppo -OH che è evidenziato dalla formazione di cloruro di idrogeno gassoso.La reazione è così schematizzata:
RCOOH + PCl₅ → RCOCl + POCl₃ + HCl

Negli acidi carbossilici è presente il gruppo carbonilico >C=O e il gruppo alcolico. Pertanto le reazioni degli acidi carbossilici sono distinte tra quelle che riguardano il gruppo carbonilico e quelle che riguardano il gruppo -OH.

Meccanismo della reazione degli acidi carbossilici con PCl₅

La reazione degli acidi carbossilici con PCl₅ coinvolge il gruppo -OH e avviene secondo il meccanismo:

Nel primo stadio della reazione il doppietto elettronico presente sull’ossigeno alcolico forma un doppio legame con il carbonio.  L’ossigeno del gruppo -OH si carica pertanto positivamente. Il doppio legame del gruppo carbonilico attacca il fosforo che espelle un atomo di cloro come Cl^– che estrae il protone dall’ossigeno carico positivamente con formazione di un intermedio instabile.

Il doppietto elettronico presente sull’ossigeno attacca l’idrogeno dell’acido cloridrico con formazione di Cl^– e dell’ossigeno nuovamente carico positivamente.

Lo ione Cl^– attacca il carbonio carbonilico legandosi ad esso con rottura del doppio legame.

Un atomo di cloro legato al fosforo attacca l’idrogeno legato all’ossigeno. Ciò comporta la formazione del doppio legame carbonio-ossigeno, la formazione di un doppio legame fosforo-ossigeno e l’allontanamento di POCl₃ con formazione dell’alogenuro acilico.