Transcript Capt.17

UNIDAD 17
ALCOHOLES
Objetivos
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


Reconocer el grupo funcional de los alcoholes.
Determinar la estabilidad de una molécula de un alcohol.
Reconocer las propiedades físicas y químicas de los
alcoholes.
Dibujar estructuras o identificar estructuras aplicando las
reglas de nomenclatura IUPAC.
Explicar los mecanismos de reacción de alcoholes.
Explicar los mecanismos de formación de alcoholes en las
reacciones de adición electrofílica.
Completar o predecir reacciones y síntesis.
“Chemistry at work”
http://www.brookscole.com/cgibrookscole/course_products_bc.pl?fid=
M20b&product_isbn_issn=0534389996
&discipline_number=12
Propiedades y Estructura
Tienen el grupo funcional -OH (grupo
hidroxilo) enlazado a un átomo de
carbono con hidridación sp3.
Se excluyen los:
-OH
OH
C=C
Fenoles = -OH enlazado a
un anillo aromático
Enoles= -OH enlazado a
un carbono vinílico
Propiedades y Estructura
Tienen una geometría similar a la del agua.
El enlace R-OH es aproximadamente
tetraedral ( aprox. 109°)
Tienen puntos de ebullición más altos que
los alcanos de igual número de carbonos.
Propiedades y Estructura
Forman puentes de hidrógeno
Puentes de
hidrógeno entre
alcoholes y agua
Se disocian en soluciones acuosas para
donar un protón (H+) al agua
R- OH + H2O
R-O- + H3O+
Propiedades y Estructura
Son débilmente ácidos y débilmente
básicos.
Ocurren de forma natural y tiene muchos
usos industriales y farmacéuticos.
En general son tóxicos.
Alcoholes más comúnes
Etanol




Solvente industrial
Aditivo para combustible
Uso antiséptico
Industria de bebidas alcohólicas


Fermentación de grano (vodka,ginebra, whiskey) (1550% alcohol por volumen)
Fermentación de azúcares ( cerveza, vinos, rones,
brandy, cognac) ( 5- 80% alcohol por volumen
http://www.intoxm/about_alcohol_sp.as
Alcohol isopropílico (rubbing alcohol 70%)
Glicol de etileno (antirefrigerante)
HO
OH
Citronellol (aceite aromático en las rosas y geranios)
H3C
H3C
H3C
OH
Mentol
Colesterol
Metanol
Es importante en la industrua química
 Se le conoce como alcohol de madera ya
que se puede preparar calentando madera
en ausencia de aire.

http://www.intoxm/about_alcohol_sp.as
400 C
CO + 2H2
ZnO/Cr
CH3OH
•Se usa como materia prima para preparar
formaldehido y ácido acético
Nomenclatura
Se selecciona la cadena más larga de
carbonos que contenga el grupo funcional –
OH que le dará el nombre a la cadena.
El nombre llevará el sufijo –ol.
Se comienza a enumerar por el extremo más
cercano al grupo funcional.
Se identifica con números la posición del
grupo funcional –OH.
Si la cadena tiene ramificaciones o
sustituyentes, estos se nombran en orden
alfabético.
Nomenclatura
Alcoholes con varios grupos –OH
Dioles
 Trioles


(glicoles en el sistema común)
(gliceroles en el sistema común
De la molécula tener más de un grupo
funcional como un alqueno o alquino, se le
dará prioridad al alcohol, pero se nombra
el otro grupo y la posición que éste ocupa.
(CH3)2C=CHCH(OH)CH3 4-metil-3-penten-2-ol
IUPAC
CH3OH
CH3CH2OH
CH3CH2CH2OH
CH3CHCH3
OH
COMÚN
metanol
alcohol metílico
etanol
alcohol etílico
1- propanol
alcohol n-propílico
2- propanol
alcohol isopropílico
Práctica
CH3
OH
OH
HO
CH3
H3C
CH3
OH
CH3
H3C
CH3
HO
CH3
HO
CH3
CH3
CH3
H3C
H3C
CH3
OH
CH3
Práctica
Dibuje e identifique, utilizando las reglas
IUPAC, los ocho (8) alcoholes
isoméricos con fórmula C5H12O.
Preparación de Alcoholes
1. Reacción de Sustitución Nucleofílica
RX + -OH
R-OH + X-
Orden de reactividad de los haluros:
3 > 2 > 1 > CH3X
(CH3)3-C-Br
NaOH (ac)
(CH3)3- C-OH
+ NaBr
-Cl
NaOH (ac)
NaOH (ac)
CH3CH2CH2Br
-OH
+ NaCl
CH3CH2CH2OH
2. Formación de dioles (Hidroxilación)
C
1.OsO4 /piridina
C
HO
2.NaHSO3
C
OH
C adición syn
Se obtiene diol vecinal (glicol).
1. OsO4
2. NaHSO3
1.OsO4
CH3CH=CHCH3
2.NaHSO3
CH3
OH
OH
CH3
OH OH
CH3CH-CHCH3
3. Hidratación de alquenos

Oximercuración (oxidación)
C C
Hg(OAc)2
H2O
NaBH4
OH H
-C–C–
adición syn
Es una adición Markovnikov (H en el Carbono menos
sustituido)
Hidratación de alqueno: Oximercuración
Hg(OAc)2
OH
NaBH4
H2O
H
1.Hg(OAC)2 / H2O
CH3CH=CHCH3
2.NaBH4
H
OH
CH3CH-CHCH3
4. Hidratación de alqueno

Hidroboración (oxidación)
HO
C C
1. BH3 / THF
2. H2O2 /OH-
3
H
C C
Es una adición anti Markovnikov: el H irá al C
más sustituido.
Estereoquímica: es una adición syn – por el mismo
lado del enlace doble.
Hidratación de alqueno: Hidroboración
BH 3
H 2O2
THF
OH
CH3
H
H
CH3CH2CH=CH2
1. BH3 / THF
2. H2O2 /OH-
OH
H
CH3CH2CH-CH2-OH
5. Reducción de grupos carbonilos
OH
C=O
[H]
Compuesto con
grupo carbonilo
C
H
H representa un
agente reductor
alcohol
Todo compuesto con un grupo carbonilo puede ser
reducido, incluyendo aldehidos, cetonas, ácidos
carboxílicos y ésteres.
5. Reducción de grupos carbonilos
a. Reducción de aldehidos y cetonas
Agentes reductores más utilizados:
• NaBH4 en etanol borohidruro de sodio
•LiAlH4 en éter
hidruro de litio y aluminio
Aldehidos [H]
alcoholes primarios
Cetonas
alcoholes secundarios
[H]
mayor
reactividad
O
OH
[H]
C
R
C
H
R
aldehido
CH3
O
C
H
H
O
C
H
H
H
1. NaBH3, etanol
2. H3O+
1. LiALH4, éter
2. H3O+
alcohol
primario
HO – CH – CH3
H
HO – CH2H
O
[H]
C
R
OH
R’
C
R
cetona
CH 3
C
O
CH 3
R’
1. NaBH3, etanol
2. H3O+
O
H
alcohol
secundario
OH
CH3 – CH-CH3
OH
1. NaBH3, etanol
2. H3O+
b. Reducción de ácidos carboxílicos y
ésteres
Agente reductor más utilizado:
• LiAlH4 en éter
hidruro de litio y aluminio
El NaBH4 en etanol reduce los ésteres muy
lentamente y no reduce los ácidos
carboxílicos)
OH
alcohol
O
O
C primario
[H]
C
C
H
R
R
OR’ R
OH
H
éster
o
ácido carboxílico
O
CH3CH2CH = CHCH2CH2 –C-OH
1. LiALH4, éter
2. H3O+
CH3CH2CH = CHCH2CH2 –CH2OH
O
1. LiALH4, éter
CH3CH2CH2CH2 –C-OCH3
2. H3O+
CH3CH2CH2CH2 –CH2OH
+ CH3OH
c. Adición de Reactivo Grignard a
grupo carbonilo

Reactivo Grignard
R’MgX
X = Cl, Br, o I
R = alquil, aril o vinilo primario,
secundario, o terciario
c. Adición de Reactivo Grignard a
grupo carbonilo
H
O
C
H
1. R’MgX, éter
2. H3O+
O
1. R’MgX, éter
C
R
H
O
1. R’MgX, éter
C
R
2. H3O+
R”
2. H3O+
R’CH2OH
OH
R – CH- R’
OH
R – C- R’
R”
alcohol
primario
alcohol
secundario
alcohol
terciario
O
1. CH3MgCl, éter
CH3
2. H3O+
CH3
O
CH3CHCH2CH
1.
OH
- MgCl, éter
2. H3O+
CH3
OH
CH3CHCH2CH
Reacciones de Alcoholes
1. Deshidratación de un alcohol
H
OH
C
C
a
ácido
C
C
+ H2O
Ha - conectado a C directamente conectado a C on OH
Sigue la Regla de Zaitsev: “Se obtiene el alqueno
más altamente sustitído como mayor producto.”
Orden de reactividad de los alcoholes: 3 > 2 > 1
Deshidratación de alcoholes
CH3
OH
CH3
H 2SO4, H 2O
+ H2O
THF, 50oC
H
OH
CH3CH2CH2CH-CH3
H 2SO4, H 2O
o
THF, 50 C
CH3CH2CH=CH-CH3
Producto mayor
CH3CH2CH2CH=CH2
Producto en menor cantidad
2. Oxidación de alcoholes
Agentes oxidantes más utilizados:
KMnO4
CrO3 / H3O+, acetona
Na2Cr2O7 / H3O+
PCC (clorocromato de piridina)
O
R-CH2OH
OH
R-CH-R
R3C-OH
[OX]
R- C - H
[ OX ]
O
[ OX ]
R- C - R
No Reacciona
2. Oxidación de alcoholes
OH
Na2Cr2O7 / H3O+
CH3
CH3CHCH2CH2 OH
CrO3 / H3O+
acetona
=O
CH3
O
CH3CHCH2C-H
Examen Final
50%
Reacciones Capítulo 17
Examen Final
Teoría Cap. 17
Nomenclatura Cap. 17
Nomenclatura Cap.3,6,8 y 10
Teoría general Cap.
1,2,3,4,6,7,8,10
Reacciones básicas