ALCOHOLES, FENOLES, TIOLES, ETERES

Semana 19 y 20 Licda. Lilian Judith Guzmán Melgar 1

ALCOHOLES

Los alcoholes pueden considerarse los derivados orgánicos del agua, donde uno de los hidrógenos es sustituido por un grupo orgánico: H-O-H pasa a ser R

OH

.

R es una cadena carbonada que presenta uno o mas radicales OH 2

FORMULA GENERAL

R-OH 3

Clasificación

Los alcoholes pueden dividirse en 3 clases : Primarios Secundarios Terciarios Es aquel en el que el grupo hidroxilo esta unido a un átomo de carbono primario Es aquel en el que el grupo hidroxilo esta unido a un átomo de carbono secundario.

Es aquel en el que el grupo hidroxilo esta unido a un átomo de carbono terciario.

CH 3 C H 2 OH CH CH 3 3 C HCH OH CH C 3 -OH CH 3 3 4

NOMENCLATURA

COMUN El nombre se forma con la palabra alcohol por el nombre del alquilo con el sufijo “

ico

”.

seguida

Nombre Estructura Alcohol metílico Alcohol etílico Alcohol ter butílico CH 3 OH CH 3 CH 2 OH CH 3 CH 3 COH CH 3 Alcohol Isopropilico Alcohol bencilico CH 3 CH-OH CH 3 CH 2 OH

5

SISTEMA UIQPA REGLAS

• La cadena continua mas larga de carbonos que contiene el grupo

–OH

se toma como el compuesto básico.

• La cadena se numera a partir del extremo al que se encuentra más próximo el grupo hidroxilo ( OH ).

• Al nombre del alcano se cambia por la terminación

“

ol

” 6

• Si aparece más de un grupo hidroxilo en la misma molécula, se emplean los sufijos

diol

,

triol

, etc.

• En estos casos se sigue conservando el nombre del

alcano básico

.

• El grupo

OH

respecto a los tiene

prioridad

al numerar con

dobles y triples enlaces

.

7

Estructura OH CH 3 CHCH 3 OH CH 3 CH 2 CHCH 3 CH 3 CH 3 CHCH 2 OH Común Alcohol Isopropilico Alcohol

sec

butílico Alcohol isobutílico UIQPA 2- propanol 2-butanol 2-metil-1-propanol

8

EJERCICIOS

CH 3 CH 3 CH OH CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 –C – C -CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 OH CH 2 CH 2 CH 3 CH 3 CH 2 CH 2 CCH 2 CH 2 CHCHCHCH 3 CH CH 3 CH 3 CH 3

9

Alcoholes importantes

ALCOHOL METILICO

También llamado alcohol de madera, metanol .

Se absorbe por la piel, y es toxico la ingestión de 15 ml causa ceguera ; 30 ml la muerte y en el organismo se metaboliza a acido fórmico y en cierto grado a formaldehido.

10

ALCOHOL ETILICO

También llamado etanol , Es el miembro mas importante y mejor conocido de los alcoholes .

El máximo uso del etanol es como bebida.

BEBIDA SIDRA Y CERVEZA VINO CONTENIDO APROX. DE ETANOL% P/V 4% 12% RON 37 al 43% WHISKY, GINEBRA, BRANDY 40 al 50%

El contenido alcohólico de una bebida se indica como grado alcohólico. Ejemplo el whisky que contiene 50% de alcohol es de grado alcohólico 100°.

11

ALCOHOL ISOPROPILICO

El alcohol isopropilico es tóxico cuando se ingiere pero, a diferencia del metanol, no se absorbe por la piel. Su uso principal es como alcohol para fricción .

No esta sujeto a las restricciones legales que se exigen al etanol 12

ALCOHOL BENCÍLICO

Es utilizado en lociones que se aplican en el cuero cabelludo para tratar la pediculosis (piojos).

13

GLICOLES

Los glicoles son cadenas de carbonos con 2 o mas grupos hidroxilo (-OH) Común UIQPA Etilenglicol 1,2-Etanodiol Propilenglicol Glicerol 1,3-propanodiol 1,2,3-propanotriol Estructura CH 2 -CH 2 OH OH CH 2 CH 2 CH 2 OH OH CH 2 -CH-CH 2 OH OH OH 14

GLICOL ETILENGLICOL PROPILENGLICOL USO

Se usa como anticongelante en sistemas de calefacción y enfriamiento . También solvente para pinturas, tintas y plásticos. Si se ingiere es excesivamente toxico .

En el cuerpo se oxida a sales insolubles en los ácido oxálico que forma riñones , lo cual causa daño renal, convulsiones y muerte . Tiene un sabor dulce.

Es insípido, inodoro e incoloro, viscoso y se usa como humectante en productos farmacéuticos, cosméticos y alimentos.

Solvente para coloración de alimentos, anticongelante de alimentos.

Es considerado como seguro. El propilenglicol se metaboliza en acido láctico.

15

GLICOL GLICEROL o GLICERINA USO

Es un liquido incoloro y viscoso de sabor dulce, muy soluble en agua e insoluble en solventes no polares.

Debido que posee tres grupos OH por molécula, cada uno es capaz de formar puentes de hidrogeno con moléculas de agua, el glicerol puede atrapar la humedad del aire.

En ocasiones se utiliza como aditivo en los alimentos para conservar su hidratación. Por esta característica la glicerina es útil como suavizante de la piel en productos como lociones corporales, cosméticos cremas para afeitar y jabones líquidos .

16

PROPIEDADES FÍSICAS

• • • • Los homólogos de 1 - 4 átomos de carbono son solubles en agua. Al aumentar la cadena de carbonos, disminuye la solubilidad De 5 átomos de carbono en adelante son insolubles en agua.

Las ramificaciones aumentan la solubilidad en agua Los alcoholes son polares pero son solubles en casi todos los disolventes no polares comunes (CCl 4 , éter, benceno).

17

• Los puntos de ebullición son relativamente altos por la capacidad de formar puentes de hidrógeno.

• Las ramificaciones disminuye el punto de ebullición.

• Los alcoholes de 1 a 10 átomos de carbono son líquidos, incoloros de olor característico.

• De 11 átomos en adelante son sólidos, blancos, cristalinos.

18

Propiedades Químicas OXIDACIÓN CON KMnO

4

EN FRIO

Cuando una molécula de alcohol se oxida, sufre la perdida de hidrógeno.

C - O

H H 19

Alcoholes primarios

Se oxidan a aldehídos

O O KMnO 4 RCH 2 OH + KMnO 4 → R-C-H R-C-OH + H 2 O + MnO 2

alcohol Aldehído Ácido Dióxido Carboxílico Manganeso Café CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH + KMnO 4 O CH 3 CH 2 CH 2 CH + H 2 O + MnO 2

20

Alcoholes secundarios

Se oxidan a cetonas

OH O R –CH-R + KMnO 4 R-C-R + H 2 0 + MnO 2 Alcohol cetona OH O CH 3 CHCH 2 CH 3 + KMnO 4 CH 3 CCH 2 CH 3 + H 2 O +MnO 2

2-BUTANOL 2-BUTANONA

21

Alcoholes Terciarios

no experimentan oxidación .

R’ R-C-OH + KMnO 4 R” NO REACCIONA

22

ALCOHOL

PRUEBA DE LUCAS

Reactivo de Lucas: HCl + ZnCl 2 REACCION MANIFESTACION 1o.

ZnCl 2 R-CH 2 -OH + HCl R-CH 2 Cl + H 2 O NO TIENE MANIFESTACIÓN 2o.

3o.

R 2 -CH-OH + HCl ZnCl 2 R 2 -CH-Cl + H 2 O ZnCl 2 R 3 -C-OH + HCl R 3 -C-Cl + H 2 O MODERADAMENTE RÁPIDA (TURBIDEZ) MUY RAPIDA (TURBIDEZ)

23

DESHIDRATACIÓN a 180 °C con H

2

SO

4

Los alcoholes se pueden deshidratar con ácido y calor para formar alquenos , por la pérdida del

OH

adyacente.

y la pérdida de un

H

del carbono -

C – C H 2 SO 4 H OH 180 °C C=C + H 2 O 24

En la deshidratación de alcoholes secundarios y terciarios se obtiene mas de un alqueno.

El que se obtiene en producto en mayor % (PRINCIPAL) menor % (SECUNDARIO) y un Para predecir el producto principal de la deshidratación se sigue la

Regla de Saytzeff

.

25

Regla de Saytzeff

En la deshidratación, el alqueno mas sustituido es el

producto principal.

El doble enlace se formará entre el carbono grupo menos

OH

y el carbono hidrógenos.

vecino que tenga con el

26

Ejemplos

CH 3 CH 2 CHCH

H 2 SO 4

3 CH 3 CH=CHCH 3 OH 2-BUTENO

PRODUCTO PRINCIPAL CH 3 - CH- CH- CH 3 CH 3 OH H 2 SO 4 180 °

C

CH 3 -C=CH-CH 3 CH 3 27

Ejercicios

Cual es el producto principal de cada una de las siguientes reacciones de deshidratación 28

FENOLES

Los fenoles son compuestos cuyas moléculas tienen un grupo hidroxilo (OH) unido directamente a un carbono en un anillo aromático.

FORMULA GENERAL Ar-OH 29

Fenol

OH

Clasificación

OH

 -naftol  -naftol

OH

30

NOMENCLATURA COMUN

OH OH CH 3 OH OH CH 3 FENOL o-CRESOL

OH

OH CATECOL

OH

OH RESORCINOL m-CRESOL OH OH HIDROQUINONA CH 3 p-CRESOL 31

UIQPA

Los fenoles se nombran como compuesto original

FENOL

.

derivados del

OH OH Br OH NH 2 Fenol o-bromofenol o-aminofenol

32

PROPIEDADES FÍSICAS

• Ligeramente soluble en agua • En forma pura es sólido • Germicida poderoso • Se absorbe por la piel • Es inflamable, corrosivo y sus gases son explosivos a la llama 33

REACCIONES DE FENOL

Dado lo sencillo de la oxidación de fenoles a quinonas, el cloruro férrico acuoso,

FeCl 3

, puede indicar su presencia. La mayoría de fenoles da lugar a productos de oxidación y complejos de color.

OH

O

+ FeCl 3

O

BENZOQUINONA

IMPORTANCIA , USOS Y RIESGOS

• El fenol es muy utilizado como desinfectante fungincida, bactericida, antiséptico • De ser ingerido en altas concentraciones puede causar envenenamiento 35

TIOLES

Compuestos azufrados análogos de los alcoholes ya que en lugar de oxigeno tiene

azufre

.

FORMULA GENERAL

: R-SH R= radical alifático o aromático El grupo

SH

se conoce como:

MERCAPTANO o SULFHIDRILO.

36

Los tioles tienen olores desagradables. Al gas propano se les agrega pequeñas cantidades de tioles para detectar fugas .

37

NOMENCLATURA

COMUN : Se menciona primero el nombre del radical y a continuación la palabra

mercaptano.

UIQPA: Se sufijo “ol” por nombra como alcoholes pero se sustituye el

“tiol” CH 3 SH CH 3 CH 2 SH

CH 3 CHCH 3 SH

COMUN Metil mercaptano Etil mercaptano Isopropil mercaptano UIQPA Metano tiol Etano tiol 2-propano tiol

38

CH 3 CH 2 CHCH 2 CH 3 SH CH 3 CH 3 CH 2 CH 2 CH CHCH 2 CH 3 SH

39

ETERES

Los éteres contienen el enlace C-O-C.

FORMULA GENERAL R-O-R Éter simétrico R- O –R’ Éter asimétrico Ar-O-Ar Ar-O-R Éter Aromático Éter aromático-alifático (mixto)

40

NOMENCLATURA

COMUN

Los éteres se denominan tomando los nombres de los dos sustituyentes del grupo alquilo o arilo unidos al oxigeno.

CH 3 -O-CH 3 Éter metílico Éter n-butílico CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 -O-CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 O Éter Fenílico Éter Difenilico Éter Bencilmetilico

CH 2 -O- CH 3 41

UIQPA

• • • Se debe encontrar la cadena continua mas larga de átomos de carbono.

Los sustituyentes unidos a esta cadena se pueden visualizar como grupos alquilo que contienen un

oxígeno

.

Por esta razón se les describe como grupos

alcoxi

.

Metoxi CH 3 -O etoxi CH 3 CH 2 -O propoxi CH 3 CH 2 CH 2 -O -

42

1)

CH 3 CH 3 CH 2 -O-CHCH 2 CH 3

Ejemplos

2) CH 3 CH 2 CH 2 -O-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 3) 4) CH 3 CH 2 CHCH 2 CH 2 CH 3 O-CH 2 CH 2 CH 3 CH 3 -CH-CH 2 -CH 3 OCH 3 CH 3 -CH 2 -CH-CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 3 CH 3

43

PROPIEDADES FISICAS

Los éteres son :       Incoloros Muy volátiles Menos densos que el agua Insolubles en agua Inflamables Olores característicos Los éteres de cadena corta son solubles en agua por el átomo de oxígeno forman

puentes de hidrógeno

agua y son más solubles en forma ella que con el los hidrocarburos de peso y molecular comparables.

44

IMPORTANCIA, USOS Y RIESGOS

1.

2.

3.

Por muchos años el éter etílico fue el anestésico volátil mas empleado.

Pero presentaba las desventajas:  Efectos irritantes en la evacuación respiratoria.

 Aparición de nauseas y vómitos post anestesia .

Son utilizados como solventes.

Algunos son tóxicos como las dioxinas que pueden ser cancerígenas.

45

46