Transcript Semana 19 a y b - Quimica Medicina

Semana 19 y 20 :
Alcoholes,
fenoles, éteres, Tioéteres y tioles
En esta presentación, se estudiaran familias
que poseen grupos funcionales con oxígeno
: Alcoholes, fenoles, éteres
y que poseen grupos funcionales con azufre :
tioles, Tioéteres
Alcohol
Compuesto orgánico que en su cadena
carbonada presenta un radical –OH
( conocido como Hidroxilo ú Oxhidrilo ).
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
Eteres
Compuestos orgánicos que contienen un oxígeno -ounido a dos radicales, ya sean éstos Alifáticos,
Aromáticos ó bien Alifático / Aromático. Representación:
R-O-R Ejemplos:
CH3CH2-O-CH2CH3 CH3CH2-O-CH3
Ar-O-Ar
Ar-O-R
-O-O-CH3
Tioles ó mercaptanos
Compuestos orgánicos que poseen
dentro de su estructura al radical –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”.
Tioéteres
Compuestos orgánicos que poseen Azufre –
S-, entre dos radicales.
Representación :al igual que los éteres los
radicales pueden ser aromáticos, alifáticos
o mixtos: ROR ArOAr ROAr. Ejs:
CH3SCH3 CH3CH2SCH3
Nótese: son igual a los éteres, pero en lugar
de oxígeno, poseen azufre.
Clasificación de alcoholes
Se 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 C. 2ario.
CH3-CH-CH3
OH
Terciarios: -OH unido a C. 3ario.
(CH3)3-C-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.
• También 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.
Propiedades físicas de éteres
Debido a que el oxígeno de los éteres, no
poseen Hidrogeno unido, no forman
Puentes de Hidrógeno de forma
significativa, por lo tanto son poco
solubles en agua y muy volátiles.
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
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CH3OH : Metanol
CH3CH2OH : Etanol
CH3CH2CH2OH : 1-Propanol
CH3CHCH3 : 2-propanol
OH
CH3CH2CH2CH2OH : 1-Butanol
CH3CHCH2CH2CHCH2CH3 6-metil-3-heptanol.
CH3
OH
Continuación construya las
estructuras de:
• a) 4,4-dimetil-2-hexanol
• b) 2-etil-1-pentanol
• c) Ciclohexanol
d) 2,4-hexanodiol
Nombres comunes de alcoholes:
• Se antepone la palabra “alcohol” y a
continuación el nombre del alcano del que
se origina quitando la terminación ano y
agregar “ílico”.
• Cuando hay posibilidad de varios
isómeros se usa después de la palabra
alcohol prefijos como “sec” ó “ter”, que
indica si el radical –OH se halla en un
carbono secundario ó terciario.
Ejemplos de uso de nomenclatura
común.
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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
• CH3CHCH2CH3 : alcohol sec-butílico
OH
• (CH3 )3C-OH: alcohol ter-butílico
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.
Reacción de un alcohol primario con
KMnO4, El alcohol primario se convierte en
un aldehído
• Representación general :
R-CH2OH + KMnO4  R-CHO + MnO2 + KOH
Alcohol primario
(aldehido)
Ejemplos:
CH3CH2OH + KMnO4  CH3CHO + MnO2 + KOH
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
(cetona)
OH
CH3CH2CHCH3 +KMnO4CH3CH2COCH3 + MnO2(s) + KOH + H2O
OH
Complete:
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  CH3CH2CHCH3 + H2O
OH
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
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
180°C
CH3CHCH2CH3 + H2SO4  CH3CH=CHCH3 + H2O
OH
H-OH
Complete la reacción de deshidratación del:
a) 3-metil-3-pentanol
180°C
b) CH3CH2CH2CH2OH + H2SO4 
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 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 naúsea 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 y no bebible.
HOCH2CH2OH Etilenglicol ó 1,2-etanodiol:
principal componente del anticongelante .
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.
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.
CH3SH :
Metanotiol
CH3CH2SH Etanotiol
Metilmercaptano
Etilmercaptano
CH3CH2CH2SH 1-propanotiol Propilmercaptano
CH3CHCH3 : 2-propanotiol
SH
Isopropilmercaptano
Eteres : Nomenclatura
• 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”.Ejemplos:
• UIQPA: El radical más pequeño se nombra como “oxi” y
a continuación el nombre del alcano correspondiente al
otro radical de mayor tamaño.
• CH3OCH3 : Dimetiléter
Metoximetano
• CH3CH2OCH3 : Etilmetiléter.
Metoxietano
• CH3CH2OCH2CH2CH3 : Etilpropiléter 1-Etoxipropano
• CH3CHOCH2CH3 : Isopropiletiléter 2-etoxipropano
•
CH3
Usos y riesgos de algunos éteres
• El dietiléter: antiguamente usado como
anestésico general. Actualmente se usa
como solvente de sustancias apolares.
• Metilterbutiléter : se inyecta directamente
en la vesícula biliar a través de un catéter,
éste disuelve los cálculos que
principalmente son de colesterol, no
presenta efectos secundarios
desagradables.
Tioéteres R-S-R
• Nomenclatura común: se nombran igual
que los éteres anteponiendo el prefijo “tio”.
• CH3-S-CH3 Dimetiltioéter
• CH3-S-CH2CH3 Etilmetiltioéter
• CH3CH2-S-CH2CH2CH3 Etilpropiltioéter.
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.
• Propanotiol: olor de cebollas.
• Mezcla de metanotiol y etanotiol: se agrega al
gas para darle un “olor de advertencia”.
Comente quimica y salud, pág.
409 y 418