ALCOHOLES Y FENOLES

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ALCOHOLES Y FENOLESALCOHOLES Y FENOLES

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ESTRUCTURA MOLECULARESTRUCTURA MOLECULAR

Los alcoholes son compuestos orgánicos oxigenados, Los alcoholes son compuestos orgánicos oxigenados, que resultan de sustituir uno o más átomos de que resultan de sustituir uno o más átomos de hidrógeno por grupos hidrógeno por grupos oxidrilooxidrilo o o hidroxilo hidroxilo ((OHOH) en ) en carbonos no aromáticos.carbonos no aromáticos.

CH3-OH metanol CH3- CH2 - OH etanol

Los alcoholes son considerados los derivados Los alcoholes son considerados los derivados orgánicos del agua (H-O-H) , donde uno de los orgánicos del agua (H-O-H) , donde uno de los hidrógenos es sustituido por un radical o grupo hidrógenos es sustituido por un radical o grupo alquilo: CHalquilo: CH33-O– H -O– H

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44


Cuando la sustitución se produce en un Cuando la sustitución se produce en un carbono aromático, los compuestos que se carbono aromático, los compuestos que se forman se denominan FENOLES.forman se denominan FENOLES.

OH

Fenol

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CLASIFICACIÓNCLASIFICACIÓN Según el tipo de hidrocarburos de donde deriven los alcoholes Según el tipo de hidrocarburos de donde deriven los alcoholes

pueden ser alifáticos y aromáticos.pueden ser alifáticos y aromáticos.

CHCH33 – CH – CH2 2 – CH– CH22 – CH – CH22 – OH – OH Alcohol alifáticoAlcohol alifático

Alcohol aromáticoAlcohol aromático

Una misma molécula puede presentar uno o más grupos Una misma molécula puede presentar uno o más grupos hidroxilos. Monoles, dioles y polioles.hidroxilos. Monoles, dioles y polioles.

CH2 - OH

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CLASIFICACIÓNCLASIFICACIÓN Los alcoholes se clasifican en primarios, secundarios y Los alcoholes se clasifican en primarios, secundarios y

terciarios, dependiendo del carbono funcional al que se una el terciarios, dependiendo del carbono funcional al que se una el

OH .OH . TIPO ESTRUCTURA EJEMPLOTIPO ESTRUCTURA EJEMPLO

Metanol Metanol

Alcohol PrimarioAlcohol Primario

Alcohol secundarioAlcohol secundario

Alcohol terciarioAlcohol terciario

H

C OHH

H

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CLASIFICACIÓNCLASIFICACIÓN

DIFENOLES:DIFENOLES:

Pirocatequina Resorcina HidroquinonaPirocatequina Resorcina Hidroquinona

FENOLES TRIOXIDRÍLICOSFENOLES TRIOXIDRÍLICOS

OH

OH

OH

OH

OH

OH

OH

OH

OH

OH

OH

HO

OH

OHHO

Pirogalol Oxidroquinona Floroglucina

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PROPIEDADES FÍSICASPROPIEDADES FÍSICAS

Los alcoholes y fenoles tienen puntos de ebullición Los alcoholes y fenoles tienen puntos de ebullición mucho más altos que los hidrocarburos de peso mucho más altos que los hidrocarburos de peso molecular semejante.molecular semejante.

Primarios > Secundarios > TerciariosPrimarios > Secundarios > Terciarios

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Los fenoles hierven más alto que los alcoholes, debido a que la Los fenoles hierven más alto que los alcoholes, debido a que la resonancia del núcleo aromático de los fenoles hace al grupo resonancia del núcleo aromático de los fenoles hace al grupo ––OH más polar, dejando al hidrógeno mejor dispuesto para OH más polar, dejando al hidrógeno mejor dispuesto para formar puentes intermoleculares.formar puentes intermoleculares.

Los puntos de fusión de alcoholes y fenoles también aumenta Los puntos de fusión de alcoholes y fenoles también aumenta con el peso molecular.con el peso molecular.

Los más pequeños (1C - 4C) son líquidos, solubles en agua. Los más pequeños (1C - 4C) son líquidos, solubles en agua. Los de 5C y 11C, son insolubles en agua, tienen aspecto Los de 5C y 11C, son insolubles en agua, tienen aspecto oleoso y olor agradable. Los de más carbonos son insolubles y oleoso y olor agradable. Los de más carbonos son insolubles y sólidos inodoros.sólidos inodoros.

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Las ramificaciones de la cadena aumenta la solubilidad en agua; el Las ramificaciones de la cadena aumenta la solubilidad en agua; el alcohol alcohol terter-butílico es soluble en todas sus proporciones debido a que las -butílico es soluble en todas sus proporciones debido a que las ramificaciones disminuyen la superficie molecular lipófila e hidrófoba, lo ramificaciones disminuyen la superficie molecular lipófila e hidrófoba, lo que también es causa de la disminución del punto de ebullición.que también es causa de la disminución del punto de ebullición.

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En general son tóxicos, si son ingeridos en altas En general son tóxicos, si son ingeridos en altas dosis.dosis.

El fenol es utilizado como desinfectante al 5% (agua El fenol es utilizado como desinfectante al 5% (agua fenicada)fenicada)

Son combustibles.Son combustibles.

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PROPIEDADES QUÍMICASPROPIEDADES QUÍMICAS

La reactividad química de los alcoholes es debida a la La reactividad química de los alcoholes es debida a la presencia de pares de electrones no compartidos y al enlace presencia de pares de electrones no compartidos y al enlace polar que se forma por la gran electronegatividad del oxígeno.polar que se forma por la gran electronegatividad del oxígeno.

Acidez y Basicidad:Acidez y Basicidad: Al igual que el agua los alcoholes son débilmente ácidos y Al igual que el agua los alcoholes son débilmente ácidos y

débilmente básicos. débilmente básicos. Como bases de Lewis débiles, los alcoholes son protonados Como bases de Lewis débiles, los alcoholes son protonados

reversiblemente por ácidos para formar iones reversiblemente por ácidos para formar iones oxoniooxonio, R-OH, R-OH22+, +, los alcoholes protonados son mucho más reactivos que los los alcoholes protonados son mucho más reactivos que los alcoholes neutros, debido a que portan la carga positivaalcoholes neutros, debido a que portan la carga positiva

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Como ácido débiles, los alcoholes actúan Como ácido débiles, los alcoholes actúan como donadores de protones. En solución como donadores de protones. En solución acuosa diluida, se disocian ligeramente acuosa diluida, se disocian ligeramente donando un protón al agua.donando un protón al agua.

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Una base fuerte puede extraer el protón para dar lugar aUna base fuerte puede extraer el protón para dar lugar a

un anión alcóxidoun anión alcóxido

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Los fenoles son mucho más ácidos que los alcoholes de cadena abierta porque el anillo aromático puede deslocalizar de manera efectiva la carga negativa del oxígeno dentro de los carbonos del anillo aromático.

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Deslocalización de la carga en el ión fenóxido..

El ión fenóxido es más estable que un ión alcóxido típico debido a que la carga negativa no sólo está localizada sobre el átomo de oxígeno sino que está deslocalizada entre el oxígeno y tres átomos de carbono del anillo bencénico.

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NOMENCLATURANOMENCLATURA::Reglas de la IUPACReglas de la IUPAC

Seleccionar la cadena más larga de C , que contenga el grupo OH (hidroxilo)

Numerar la cadena, dando al grupo hidroxilo el localizador más bajo posible.

El nombre de la cadena principal se obtiene cambiando la terminación 0 del alcano por ol.

Indicar la posición del OH.

Nombrar los sustituyentes en orden alfabético

Si hay más de un OH se usan los prefijos di, tri, etc

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En cadenas ramificadas, se escoge como cadena principal a la que incluye a la mayoría de grupos –OH, cuando son polioxidrilados, aunque sea la de menor número de átomos de carbono.

Cuando tenemos tanto un doble enlace carbono-carbono como algún otro grupo funcional (alcoholes, cetonas, aminas, etc.) el índice correspondiente a la posición del grupo funcional se inserta justo antes del sufijo y el del alqueno se inserta como normalmente se hace.

1919


Ejemplo:Ejemplo:

2020

EjemploEjemplo

CH3- CH2- CH- C- CH2- CH2- CH- CH2- CH3

CH3-CH-CH3

OH CH3

CH2- CH3

CH3- CH- CH2- CH- CH2- CH2- CH- CH3

CH3-CH-CH2-CH3

OH

OH

2121

NOMENCLATURA COMÚNNOMENCLATURA COMÚN

Los alcoholes pequeños se denominan comúnmente con nombres Los alcoholes pequeños se denominan comúnmente con nombres triviales. Estos nombres se forman anteponiendo la palabra triviales. Estos nombres se forman anteponiendo la palabra alcoholalcohol al al nombre del radical con la terminación nombre del radical con la terminación ílicoílico. .

Por ejemplo:Por ejemplo:

CHCH3 3 - OH- OH CHCH33 - CH - CH22 - OH - OH

Alcohol metílico Alcohol etílicoAlcohol metílico Alcohol etílico

CH3CH3

CHCH33 - CH - OH - CH - OH

Alcohol isopropílicoAlcohol isopropílico

2222

PREPARACIÓN DE ALCOHOLESPREPARACIÓN DE ALCOHOLES

A PARTIR DE ALQUENOS:A PARTIR DE ALQUENOS: Por adición de agua a los alquenos:Por adición de agua a los alquenos:

HH22C = CHC = CH22 + H + H22O / HO / H22SOSO44 H H33C-CHC-CH22OHOH

- Catalizada por ácidos (H- Catalizada por ácidos (H22SOSO44, H, H22POPO44, etc), etc)

- Cumple la regla de Markovnikov- Cumple la regla de Markovnikov

2323


Oximercuración – desmercuración:Oximercuración – desmercuración:

HH22C = CH-CHC = CH-CH22-CH-CH33 + H + H22C - CH-CHC - CH-CH22-CH-CH33

HH22C - CH-CHC - CH-CH22-CH-CH33 ++ NaBHNaBH44 H H33C - CH-CHC - CH-CH22-CH-CH33

- - Cumple Markovnikov, pero sin transposiciónCumple Markovnikov, pero sin transposición

Hg(OAc)2

H2O

HgOAc

OHOXIMERCURACIÓN:

HgOAc

OH

OH

DESMERCURACIÓN:

2424


Hidroboración – oxidación:Hidroboración – oxidación:

HH22C = CH-CHC = CH-CH33 + (BH + (BH33))22 + H + H22OO22 /OH H /OH H22C - CHC - CH22 -CH -CH33

- - Sigue Antimarkovnikov (no hay transposición)Sigue Antimarkovnikov (no hay transposición)

HIDROXILACIÓN: FORMACIÓN DE HIDROXILACIÓN: FORMACIÓN DE GLICOLES:GLICOLES:HH22C = CH-CHC = CH-CH3 3 + KMnO + KMnO44 H H22C - CH-CHC - CH-CH33

-

OH

OH OHO

HCO2OH

2525


SÍNTESIS DE GRIGNARD:SÍNTESIS DE GRIGNARD:

HH33C – CHO + CHC – CHO + CH33MgBr HMgBr H33C – CH – O MgBr + HC – CH – O MgBr + H22OO

HH33C – CH – OHC – CH – OH

CH3

-

CH3

2626

PREPARACIÓN DE FENOLESPREPARACIÓN DE FENOLES

HIDRÓLISIS DE SALES DE DIAZONIO:HIDRÓLISIS DE SALES DE DIAZONIO:N2Cl

+ -

Cl

+ H2O / H+

OH

Cl

+ N2

2727

REACCIONES DE ALCOHOLESREACCIONES DE ALCOHOLES

Oxidación de AlcoholesOxidación de Alcoholes

2828


Oxidación de alcoholes primarios.

La oxidación de un alcohol primario conduce a un aldehído. Sin embargo, a diferencia de las cetonas, los aldehídos se pueden continuar oxidando para dar lugar a ácidos carboxílicos.

Uno de los reactivos que convierten directamente a los alcoholes primarios en ácidos carboxílicos es precisamente el ácido crómico.

CH3-CH2-CH2OH + K2Cr 2O7 CH3-CH2-COOH

Ácido propanoico

2929


La oxidación controlada de alcoholes primarios a aldehídos se consigue con oxidantes basados en Cr VI: reactivo de Collins, (complejo de CrO3 con dos moléculas de piridina), o el clorocromato de piridinio (PCC), en diclorometano (CH2Cl2).

3030


Oxidación de alcoholes secundarios.

El mecanismo de la oxidación de un alcohol secundario implica primero la formación de un éster del ácido crómico (un cromato de alquilo). A continuación, se produce una reacción de eliminación en el cromato que origina la cetona. La reacción de eliminación es similar mecanísticamente al proceso de eliminación E2.

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3232


Deshidratación de alcoholesDeshidratación de alcoholes Formación de alquenos:

Esta reacción de eliminación necesita un catalizador ácido cuya misión es la de protonar al grupo hidroxilo y convertirlo en un buen grupo saliente.

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3434


Deshidratación de alcoholesDeshidratación de alcoholes Formación de éteres: Un alcohol protonado puede ser atacado por otra molécula de alcohol

mediante un mecanismo SN2. Esta reacción tiene lugar cuando la deshidratación se efectúa sobre alcoholes primarios no impedidos.

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Conversión de alcoholes a Halogenuros de Conversión de alcoholes a Halogenuros de Alquilo:Alquilo:

HH33C-OH + HBr cc HC-OH + HBr cc H33C-Br C-Br

- HCl cc- HCl cc- SOCl- SOCl22

- PBr- PBr33

- PBr- PBr55

- P / I- P / I22

3737

REACCIONES DE FENOLESREACCIONES DE FENOLES

Acidez: Formación de sales:Acidez: Formación de sales:

Formación de éteres (Síntesis de Williamson):Formación de éteres (Síntesis de Williamson):

OH

+ NaOH / H+

O Na- +

+ H2O

OH

+ H3C – CH2INaOH/acuoso

Calor

OCH2 – CH3

+ HI

3838


Nitración:Nitración:

OH

+

HNO3/diluído

HNO3/cc

OH

NO2

OH

NO2

NO2

O2N

3939


Sulfonación:Sulfonación:

OH

+

15 – 20º C

100º C

OH

SO3H

OH

SO3H

H2SO4

Ácido o - fenolsulfónico

Ácido p - fenolsulfónico

4040


Halogenación:Halogenación:

OH

+

Br2/H2O

Br2/CS2

OH

Br

OH

Br

Br

Br

4141

GraciasGracias

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