Semana 19 2020 Alcoholes, Fenoles · Propiedades físicas de alcoholes y fenoles • Debido a la...

Semana 19 2020 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)

Ejercicios de nomenclatura UIQPA de

alcoholes polihidroxilados

14

1.

2.

3.

Nomenclatura de fenoles

Fenol -naftol -naftol

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OHOH

OH

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 +KMnO4CH3CH2COCH3 + 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

lea y comente las lecturas de química

y salud, páginas 530 a la 534

Semana 20 - 2020

Eteres y Tioles

Licda : Isabel Fratti de Del Cid

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

De nombre UIQPA a los

siguientes éteres

CH3CH2-O-CH2CH3 CH3CH2-O-CH3

-O- -OCH2CH3

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”.