CARACTERÍSTICAS DE LAS REACCIONES DE SAPONIFICACIÓN

La saponificación es la hidrólisis promovida por una base de los enlaces de éster en las grasas y aceites, de la palabra latina sapo, que significa “jabón”. El jabón de hecho se prepara hirviendo la grasa animal con una base para hidrolizar los enlaces éster.  

El grupo carboxilo con carga negativa es hidrofílico (“atraído al agua”) y la cadena de hidrocarburo larga es hidrofóbica (“repelida por el agua”) y lipofílica (“atraída por los aceites”). Las hidrólisis de ésteres ocurren a través de un mecanismo típico de sustitución nucleofílica en el grupo acilo en el que el ion hidróxido es el nucleófilo que se adiciona al grupo carbonilo del éster para dar un intermediario tetraédrico. La pérdida del ion alcóxido da un ácido carboxílico, el cual se desprotona para generar el ion carboxilato. La adición de HCl acuoso en un paso separado después de que la saponificación se completa protona el ion carboxilato y da el ácido carboxílico. 

La hidrólisis de un éster catalizada por ácido es simplemente la reacción inversa en el equilibrio de la esterificación de Fischer. La adición de agua en exceso conduce al equilibrio hacia el ácido y el alcohol.  

 Cuando una grasa o aceite se agita con álcali, el éster se convierte en glicerol y en la sal de los ácidos grasos. Las sales (generalmente de sodio) de los ácidos grasos de cadena larga son los jabones. 

 La siguiente reacción muestra la formación de jabón a partir de una grasa de animal: 

Limitaciones de la reacción de Friedel-Crafts A pesar de su utilidad, la alquilación de Friedel-Crafts tiene varias limitaciones; entre otras cosas, sólo pueden utilizarse haluros de alquilo. Los haluros aromáticos (arilo) y los haluros vinílicos no reaccionan debido a que los carbocationes de arilo y vinílicos son muy altos en energía como para formarse bajo condiciones de Friedel-Crafts No se puede llevar a cabo en un anillo aromático que tenga unido a él un grupo nitro o un ácido sulfónico, por qué esos grupos forman complejos con el catalizador de cloruro de aluminio y lo desactivan. Una tercera limitación de la alquilación de Friedel-Crafts es que con frecuencia es difícil detener la reacción después de una sola sustitución. Una vez que el primer grupo alquilo está en el anillo, se facilita una segunda reacción de sustitución, por tanto, con frecuencia observamos la polialquilación Una última limitación de la reacción de Friedel-Crafts es que a veces ocurre durante la reacción un rearreglo del carbocatión de alquilo electrófilo, en particular cuando se utiliza un haluro de alquilo primario, por ejemplo, el tratamiento del benceno con 1-clorobutano a 0 °C da aproximadamente una proporción de 2:1 del producto rearreglado (sec-butilo) al no rearreglado (butilo). 

Los ésteres poseen un grupo acilo (O=C–R), el cual es susceptible a los ataques nucleofílicos como el OH–. Debido a que los átomos de oxígeno “roban” densidad electrónica al átomo de carbono, este se encuentra con una carga parcialmente positiva, aún más en el caso de los ésteres. En consecuencia, esta carga positiva atrae especies negativas capaces de aportar electrones al átomo de carbono, ocurriendo el ataque nucleofílico. Como resultado, se forma un intermediario tetraédrico. La carga negativa en el oxígeno del intermediario tetraédrico es producto de un OH–circundante. Luego, esta carga negativa se deslocaliza para originar el grupo carbonilo, “obligando” entonces a que se rompa el enlace C–OR’. Asimismo, esta deslocalización produce un ácido carboxílico RCOOH y un ion alcóxido R’O–. Finalmente, como el medio de la reacción es básico, el alcóxido desprotona una molécula de agua y el ácido carboxílico reacciona con otro OH– del medio, generando los productos de la saponificación. Los productos principales de la saponificación son alcoholes y sales de ácidos carboxílicos. En un medio ácido, se obtienen los respectivos RCOOH, obtenidos por la saponificación de las grasas y los aceites, los cuales son conocidos como ácidos grasos. De este modo, los jabones consisten en sales de los ácidos grasos producto de la saponificación. Los cationes de las sales  pueden ser Na+, K+, Mg2+, Fe3+, etc. Estas sales son solubles en agua, pero precipita por acción del NaCl añadido a la mezcla, el cual deshidrata el jabón y lo separa de la fase acuosa.  

 Cuando se habla acerca del índice de la saponificación se refiere a la cantidad de miligramos de los álcalis, específicamente de los hidróxidos los cuales son necesarios para la saponificación de un gramo de cualquiera de los aceites o las grasas a tratar. Esto a su vez es variable entre uno y otro, y para medirlo se deben tener conocimientos amplios de la química ya que se calcula con fórmulas complejas. Es por ello que existen tablas en donde se encuentran los índices de los más usados.