Semana 19 2019 Alcoholes, Fenoles · alcoholes y fenoles son más polares y pueden formar Puentes...
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Semana 19 2019 Alcoholes,
Fenoles
En esta presentación, se estudiaran algunas familias que poseen grupos funcionales con oxígeno :
Alcoholes, Fenoles
Diapositivas con imágenes cortesía de Licda. Lilian Guzmán
Alcohol
Compuesto orgánico que en su cadena
carbonada presenta un radical –OH
( conocido como radical Hidroxilo ú
Oxhidrilo ). En los alcoholes el radical –OH
se halla unido a un radical alifático.
Representación : R-OH
Ejemplo:
CH3OH
CH3CH2OH CH3CHCH3
OH
Fenoles
Compuestos orgánicos que presentan un
radical –OH , unido directamente a un
anillo aromático.
Representación Ar-OH
Ejemplos:
-OH
Clasificación de alcoholesSe clasifican de acuerdo al tipo de carbono al
que se halla unido el radical –OH:
Primarios: radical –OH unido a un carbono primario :CH3CH2CH2-OH
Secundarios: -OH unido a un Carbono 2ario.
CH3-CH-CH3
OH
Terciarios: -OH unido a Carbono 3ario.
CH3
(CH3)3-C-OH CH3-C-CH3
OH
Propiedades físicas de alcoholes
y fenoles• Debido a la presencia del radical –OH, los
alcoholes y fenoles son más polares y pueden formar Puentes de Hidrogeno, con el agua, lo que los hace más solubles que los alcanos respectivos.
• Estos pueden formar puentes de Hidrogeno entre ellos, por lo tanto son líquidos en su mayoría ó sólidos y tienen puntos de ebullición mayores que los alcanos respectivos.
• .
Al igual que todos, sus puntos de
ebullición, fusión y densidad, aumentan al
aumentar lo longitud de la cadena
carbonada en tanto que la solubilidad en
agua disminuye.
Para alcoholes isoméricos ( de igual
número de carbonos) :al aumentar las
ramificaciones:
- Aumenta la solubilidad en agua
- Disminuye su punto de ebullición.
• Los homólogos de 1 - 3 átomos de carbono sonsolubles en agua. Al aumentar la cadena decarbonos, disminuye la solubilidad
• Los de 4 átomos de carbono son poco solubles
• De 5 átomos de carbono en adelante soninsolubles en agua.
• Las ramificaciones aumentan la solubilidaden agua.
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Nomenclatura UIQPA de alcoholes.
1-Escoger la cadena carbonada más larga que incluya al grupo funcional –OH.
2-Numerar la cadena desde el extremo más cercano al radical –OH.
3- Dar la posición del radical –OH por el número respectivo, y hacer terminar el nombre del alcano básico en “ol”.
4- Si hay sustituyentes, éstos se nombran primero ( seguir normas ya vistas).
Ejemplos• CH3OH : Metanol
• CH3CH2OH : Etanol
• CH3CH2CH2OH : 1-Propanol
• CH3CHCH3 : 2-propanol
• OH
• CH3CH2CH2CH2OH : 1-Butanol
CH3CHCH2CH2CHCH2CH3 6-metil-3-heptanol *.
CH3 OH• * En éste caso se escoge la numeración de derecha a izquierda
para que le toque el número más pequeño al carbono que posee al radical -OH
Elabore las estructuras de los siguientes alcoholes y
clasífiquelos ( 1°, 2°, 3° ):
a) 4,4-dimetil-2-hexanol d) 2,4-hexanodiol
b) 2-etil-1-pentanol c) Ciclohexanol
d) 2-metil-2-pentanol
Nombres comunes de alcoholes
Se antepone la palabra “alcohol” y a continuación el nombre del alcano que lo origina quitando la terminación ano y se agrega “ílico”. Ó bien el nombre del radical al cual esta unido el –OH terminado en ico.
Si hay posibilidad de isómeros se usan después de la palabra alcohol ;prefijos como: “ n- ; sec-,ter-”, que indica si el radical –OHse halla en un carbono primario, secundario ó terciario.
Recuerde que el nombre se forma con la palabra alcohol
seguida por el nombre del radical alquilo con el sufijo “ico”.
Escriba la estructura del alcohol neopentílico , de su nombre UIQPA y
clasifíquelo ( 1° , 2° , 3° )
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NombreAlcohol
metílico
Alcohol
etílico
Alcohol
ter-butílico
Alcohol
Isopropilico
Alcohol bencilico
Estructura CH3OH CH3CH2OH
CH3
CH3COH
CH3
CH3
CH-OH
CH3
CH2OH
Ejemplos de uso de nomenclatura común.
CH3OH : alcohol metílico ( UIQPA : Metanol )
CH3CH2OH : alcohol etílico ( UIQPA : Etanol)
CH3CH2CH2OH: alcohol n-propílico (UIQPA : 1-Propanol)
CH3CHCH3 alcohol isopropílico (UIQPA: 2-Propanol )
OH
CH3CH2CH2CH2OH: alcohol n-butílico (UIQPA: 1- Butanol)
• CH3CHCH2CH3 : alcohol sec-butílico (UIQPA: 2-Butanol)
OH
• (CH3 )3C-OH: alcohol ter-butílico (2-metil-2-propanol)
NOMENCLATURACOMUN
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OH OH
CH3
OH
CH3
OH
CH3
FENOL o-CRESOL m-CRESOL p-CRESOL
OH
OH
OH
OH
CATECOL RESORCINOL HIDROQUINONA
OH
OH
UIQPALos fenoles se nombran como derivados
del compuesto original FENOL.
Escriba la estructura del p-isopropilfenol
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OH OH
Br
OH
NH2
Fenol o-bromofenol o-aminofenol
Propiedades químicas de alcoholes
Oxidación con KMnO4
Los alcoholes primarios se oxidan a aldehídos.
Los alcoholes secundarios se oxidan a cetonas.
Los alcoholes terciarios no experimentan
oxidación bajo éstas condiciones.
La manifestación de la reacción positiva es una
coloración café con precipitado, que se debe a
la formación de MnO2
Reacción de un alcohol primario con KMnO4,
El alcohol primario se convierte en un aldehído
• Representación general :
R-CH2OH + KMnO4 → R-CHO + MnO2 (s) + KOH + H2O
Alcohol primario (aldehido)
Ejemplos:
CH3CH2OH + KMnO4 → CH3CHO + MnO2 + KOH +H2O
Etanol Etanal
Complete:
CH3CH2CH2CH2OH + KMnO4 →
Reacción de un alcohol secundario con KMnO4
El alcohol se convierte en una cetona
Representación general:RCHR + KMnO4→ RCOR + MnO2 (s) + KOH + H2O
OH cetona
Alcohol secundario
CH3CH2CHCH3 +KMnO4→CH3CH2COCH3 + MnO2(s) + KOH + H2O
OH Butanona
2- Butanol (una cetona)
( alcohol 2ario)
Complete la siguiente reacción:
3-hexanol + KMnO4
Prueba ó reacción de Lucas
• Reactivo de Lucas ( HCl concentrado como reactivo y ZnCl2 como catalítico).
• Es una reacción de sustitución donde se sustituye el radical –OH de un alcohol por un ion cloruro (Cl-). Como subproducto se obtiene H2O.
• La manifestación de la reacción es una “turbidez en el fondo del tubo”.
• Al añadir el reactivo de Lucas debe hacerse “resbalado por las paredes del tubo y NO debe agitarse.
• Los alcoholes terciarios reaccionan inmediatamente a temperatura ambiente. Los secundarios a los 1-3 ‘, en baño Maria ( no hirviendo). Los Primarios dan una reacción negativa( aún en Baño Maria).
Ejemplos de reacción de Lucas :
ZnCl2
CH3CH2CH2CHCH3 + HCl CH3CH2CH2CHCH3 + H2O
OH calor Cl
2-pentanol 2-cloropentano
Únicamente se sustituye el radical –OH por el Cl
ZnCl2
(CH3)3C-OH + HCl (CH3)3C-Cl + H2O
Escriba la reacción de Lucas con el :
a) 2-metil-3-pentanol
b) 3-metil-3-hexanol
Deshidratación a 180°C con H2SO4
concentrado.
Los alcoholes pierden una molécula de H2O( se
deshidratan), con ácido sulfúrico concentrado y
180° C originan un Alqueno.
Esta reacción sigue la regla de Saytseff, que dice
que el producto principal es el alqueno más
ramificado ( el que posee más radicales alrededor
del doble enlace, es decir casi NO se produce un
alqueno cuyo doble enlace se halle en un extremo
de la cadena a menos que el alcohol sea
primario.)
Ejemplos de deshidratación
H2SO4 180°C
CH3CHCH2CH3 CH3CH=CHCH3 + H2O
OH 180°C ( H-OH )
Complete y / o escriba la reacción de deshidratación del:
a) 3-metil-3-pentanol
b) CH3CH2CH2CH2OH H2SO4
180 °C
REACCION DE identificación del FENOL
El cloruro férrico acuoso, FeCl3 , puede indicar lapresencia de fenol. La mayoría de fenoles da lugara compuestos de coordinación con el hierro quetienen color violeta.
incoloro amarillo
violeta
Usos y riesgos de algunos
alcoholes
• CH3OH ( alcohol metílico, metanol)”alcohol de madera”.Materia
prima en la fabricación de formaldehído y polímeros, solvente y
combustible en “Sterno” y mecheros para mantener la comida
caliente. Altamente tóxico, seoxida a ácido fórmico. Su ingestión
produce ceguera y muerte.
• CH3CH2OH : (alcohol etílico, etanol) “alcohol de grano”, alcohol
presente en todas las bebidas alcohólicas. Se usa como
desinfectante, solvente y se puede adicionar a la gasolina.
Al beberlo en cantidades moderadas, afecta el juicio personal y
reduce inhibiciones. A mayor cantidad afecta coordinación motriz y
articulación del habla, en mayores cantidades causa náusea y
pérdida de la conciencia. Y en cantidades elevadas puede causar
paro respiratorio y muerte.
Continuación de usos e importancia
CH3CHCH3: “2-propanol ó alcohol isopropílico.
OH sustituto del etanol para desinfección y
fricciones. Es más toxico que el etanol y no es ,
bebible.
HOCH2CH2OH Etilenglicol ó 1,2-etanodiol:
principal componente del anticongelante . Se oxida
a acido oxalixo. Produce fallo renal y muerte
CH2OHCHOHCH2OH: 1,2,3-propanotriol ( glicerol ó
glicerina): producto de la digestión de grasas, usado en
cremas pues favorece la humectación é hidratación.
También usado como aditivo en alimentos.
GLICOL USO
ETILENGLICOL
1,2-etanodiol
• Principal componente del liquido anticongelante
usado para radiadores de automoviles .
• Solvente para pinturas, tintas y plásticos.
• Es excesivamente toxico .
• En el cuerpo se oxida a ácido oxálico que forma
sales insolubles en los riñones, causando daño
renal, convulsiones y muerte .
• Tiene un sabor dulce.
PROPILENGLICOL
1,2-propanodiol
• Insípido, inodoro e incoloro, viscoso
• humectante en productos farmacéuticos,
cosméticos y alimentos.
• Solvente para coloración de alimentos,
anticongelante de alimentos.
• Es considerado como seguro.
• Se metaboliza en acido láctico.
CH2-CH2
OH OH
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TRIMETILENGLICOL
1,3- propanodiol
Líquido viscoso e incoloro muy soluble en agua
.Utilizado como monómero en la producción de
polímeros como: poliésteres, poliéteres y poliuretanos.
Usado como solvente y aditivos en alimentos.
Otras de sus aplicaciones frecuentes es el diseño de
refrigerantes y tintas acuosas.
TRIOL USO
GLICEROL o
GLICERINA.
1,2,3,-propanotriol
Liquido incoloro y viscoso de sabor dulce,
Muy soluble en agua, debido que posee tres grupos OH,
cada uno es capaz de formar puentes de hidrogeno con
el agua,
Puede atrapar la humedad del aire. se utiliza como
aditivo en los alimentos para conservar su hidratación,
como suavizante de la piel en cosméticos cremas para
afeitar y jabones líquidos.
CH2-CH2CH2
OH OH
EteresCompuestos orgánicos que contienen un oxígeno: -o-
unido a dos radicales, ya sean éstos Alifáticos,
Aromáticos ó bien Alifático / Aromático. Representación:
R-O-R Radical alifático / Radical alifático
CH3CH2-O-CH2CH3 CH3CH2-O-CH3
Ar-O-Ar Ar-O-Rrad aromático/rad aromático rad. Aromático / rad.alifático
-O- -O-CH2CH3
Propiedades físicas de éteres
Debido a que en los éteres, no poseen Hidrogeno
unido al Oxígeno, no forman Puentes de
Hidrógeno entre ellos. Por eso poseen puntos de
ebullición mas bajo que los alcoholes
respectivos. ( son muy volátiles *). Si pueden
establecer puentes de Hidrogeno con el agua,
pero de forma poco significativa. Por lo tanto son
poco solubles en agua y son menos solubles en
agua que los alcoholes respectivos ( ver tablas
13.5 y 13.6 pagina 524-525.)
* : característica adecuada cuando se usaba como
anestésico general.
Nomenclatura de éteres (común / UIQPA
• Común se enumeran los radicales en orden alfabético
y a continuación la palabra éter.Si el mismo radical está
presente se usa el prefijo “di”.• UIQPA: El radical más pequeño se nombra como un
«alcoxi» y a continuación el nombre del alcano correspondiente al otro radical de mayor tamaño.
• Común UIQPA
• CH3OCH3 : Dimetiléter Metoximetano
• CH3CH2OCH3 : Etilmetiléter. Metoxietano
• CH3CH2OCH2CH2CH3: Etilpropiléter 1-Etoxipropano
• CH3CHOCH2CH3 : Etilisopropiléter 2-etoxipropano
• CH3
Usos y riesgos de algunos éteres
El dietiléter: antiguamente usado como anestésico general. Actualmente se usa como solvente de sustancias apolares.
Metilter-butiléter : se inyecta directamente en la vesícula biliar a través de un catéter, éste disuelve los cálculos que principalmente son de colesterol ( grasa). Luego se saca el contenido formado . No presenta efectos secundarios desagradables.
Tioles ó mercaptanosCompuestos orgánicos que poseen dentro
de su estructura el grupo funcional –SH( tiol ó mercaptano). Se representan:
R-S H. Ejemplos:
CH3CH2SH CH3CH2CH2SH
CH3CHCH3
SH note que son iguales a los
alcoholes, pero tienen Azufre ( S) en lugar de Oxígeno. “tio” = “azufre”.
( Leer sección 13.6).
Tioles ó mercaptanos R-SH
• Nombre UIQPA:
• Se nombran igual que alcohol, pero se
hace terminar en ”tiol”.
• Nombre COMUN : se coloca el nombre
del radical al que se halla unido el –SH y a
continuación la palabra “mercaptano”.
Ejemplo de tioles ó mercaptanos.
UIQPA ComúnCH3SH : Metanotiol Metilmercaptano
CH3CH2SH Etanotiol Etilmercaptano
CH3CH2CH2SH 1-propanotiol Propilmercaptano
(n-propilmercaptano)
CH3CHCH3 : 2-propanotiol Isopropilmercaptano
SH
Importancia de los tioles y tioeteres
• El aminoácido metionina, posee una función
“tioéter” y la Cisteina una función “tiol”.
• Los tioles tienen olores desagradables EJ:
• 3-metil-1-butanotiol : olor del zorrillo.
• 1-Propanotiol: olor de cebollas ( también es
lacrimógeno)
Mezcla de metanotiol y etanotiol: se agrega al
gas para darle un “olor de advertencia”.