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ALCOHOLES, FENOLES, TIOLES, ETERES SEMANA 19 Y 20 Licda. Lilian Judith Guzmán Melgar 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 El grupo hidroxilo esta unido a un átomo de carbono primario CH3CH2OH El grupo hidroxilo esta unido a un átomo de carbono secundario. CH3CHCH3 OH El grupo hidroxilo esta unido a un átomo de carbono terciario. CH3 CH3-C-OH CH3 4 NOMENCLATURA COMUN El nombre se forma con la palabra alcohol seguida por el nombre del alquilo con el sufijo “ico”. Nombre Estructura Alcohol metílico CH3OH Alcohol etílico CH3CH2OH Alcohol ter-butílico CH3 CH3COH CH3 Alcohol Isopropilico CH3 CH-OH CH3 Alcohol bencilico CH2OH 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 tiene prioridad al numerar con respecto a los dobles y triples enlaces. 7 Estructura Común UIQPA OH CH3CHCH3 Alcohol Isopropilico 2- propanol OH CH3CH2CHCH3 Alcohol sec-butílico 2-butanol CH3 CH3CHCH2OH Alcohol isobutílico 2-metil-1-propanol 8 EJERCICIOS CH3 OH CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CCH2CH2CHCHCHCH3 CH CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH OH CH3 -CH2 -CH2 -CH2 –C – C -CH3 CH3 CH3 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. 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. El contenido alcohólico de una bebida se indica como grado alcohólico. Ejemplo el whisky que contiene 50% de alcohol es de grado alcohólico 100°. BEBIDA SIDRA Y CERVEZA CONTENIDO APROX. DE ETANOL% P/V 4% VINO 12% RON 37 al 43% WHISKY, GINEBRA, BRANDY 40 al 50% 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 ALCOHOLES POLIHIDROXILADOS Cadenas de carbonos con 2 o mas grupos hidroxilo (-OH) GLICOLES TRIOLES Común Etilenglicol Propilenglicol Glicerol UIQPA 1,2-Etanodiol 1,3-propanodiol 1,2,3-propanotriol Estructura CH2 -CH2 OH OH CH2CH2CH2 OH OH CH2-CH-CH2 OH OH OH 14 GLICOL USO ETILENGLICOL • Anticongelante en sistemas de calefacción y enfriamiento . • 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 • 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. TRIOL GLICEROL o GLICERINA USO • Liquido incoloro y viscoso de sabor dulce, • Muy soluble en agua e insoluble en solventes no polares. • 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. • Util como suavizante de la piel en productos como lociones corporales, cosméticos cremas para afeitar y jabones líquidos. 16 Ejercicios de nomenclatura UIQPA de alcoholes polihidroxilados 17 PROPIEDADES FISICAS • El grupo hidroxilo (-OH) proporcionan cierta polaridad a la molécula, estos grupos formaran puentes de hidrógeno influyendo en las propiedades físicas de estas moléculas. • A medida que aumenta el tamaño de la cadena de átomos de carbonos aumenta el punto de ebullición. • Al comparar alcoholes con el mismo número de átomos de carbono tendrá un menor punto de ebullición el alcohol que sea ramificado. • Los homólogos de 1 - 3 átomos de carbono son solubles en agua. Al aumentar la cadena de carbonos, disminuye la solubilidad • Los de 4 átomos de carbono son poco solubles • 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 (CCl4, éter, benceno). 19 • Los alcoholes de 1 a 10 átomos de carbono son líquidos, incoloros de olor característico. • De 11 átomos en adelante son sólidos, blancos, cristalinos. 20 PROPIEDADES QUIMICAS OXIDACIÓN CON KMnO4 EN FRIO Cuando una molécula de alcohol se oxida, sufre la perdida de hidrógeno. C-O H H 21 Alcoholes primarios Se oxidan a aldehídos O RCH2OH + KMnO4→ R-C-H + H2O + MnO2 alcohol Aldehído Dióxido Manganeso Café O CH3CH2CH2CH2OH + KMnO4 CH3CH2CH2CH + H2O + MnO2 22 Alcoholes secundarios Se oxidan a cetonas OH R–CH-R + KMnO4 Alcohol OH CH3CHCH2CH3 + KMnO4 2-BUTANOL O R-C-R + H20 + MnO2 cetona O CH3CCH2CH3+ H2O +MnO2 2-BUTANONA 23 Alcoholes terciarios NO experimentan oxidación. R’ R-C-OH + KMnO4 R” NO REACCIONA 24 Prueba de Lucas Reactivo de Lucas: HCl + ZnCl2 ALCOHOL 1o. 2o. 3o. REACCION R-CH2-OH + HCl R2-CH-OH + HCl R3-C-OH + HCl ZnCl2 ZnCl2 ZnCl2 R-CH2Cl + H2O R2-CH-Cl + H2O R3-C-Cl + H2O MANIFESTACION NO TIENE MANIFESTACIÓN MODERADAMENTE RÁPIDA (TURBIDEZ) MUY RAPIDA (TURBIDEZ) 25 DESHIDRATACIÓN a 180 °C con H2SO4 Los alcoholes se pueden deshidratar con ácido y calor para formar alquenos, por la pérdida del OH y de un H del carbono adyacente. -C–CH OH H2SO4 C=C + H2O 180°C 26 En la deshidratación de alcoholes secundarios y terciarios se obtiene mas de un alqueno. El que se obtiene en mayor % (PRINCIPAL) y un producto en menor % (SECUNDARIO) Para predecir el producto principal de la deshidratación se sigue la Regla de Saytzeff. 27 Regla de Saytzeff En la deshidratación, el alqueno mas sustituido es el producto principal. El doble enlace se formará entre el carbono con el grupo OH y el carbono vecino que tenga menos hidrógenos. 28 Ejemplos CH3CH2CHCH3 OH H2SO4 CALOR CH3CH=CHCH3 2-BUTENO PRODUCTO PRINCIPAL 29 Ejercicios ¿Cual es el producto principal de cada una de las siguientes reacciones de deshidratación? 30 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 31 Clasificación OH Fenol OH -naftol OH -naftol 32 NOMENCLATURA COMUN OH OH OH OH CH3 CH3 CH3 FENOL o-CRESOL OH OH m-CRESOL p-CRESOL OH OH OH OH CATECOL RESORCINOL HIDROQUINONA 33 UIQPA Los fenoles se nombran como derivados del compuesto original FENOL. OH OH OH Br Fenol o-bromofenol NH2 o-aminofenol 34 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 35 REACCIONES DE FENOL El cloruro férrico acuoso, FeCl3 , puede indicar la presencia de fenol. La mayoría de fenoles da lugar a compuestos de coordinación con el hierro que tienen color violeta. IMPORTANCIA , USOS Y RIESGOS • El fenol es muy utilizado como desinfectante fungicida, bactericida, antiséptico. • De ser ingerido en altas concentraciones puede causar envenenamiento 37 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. 38 Los tioles tienen olores desagradables. Al gas propano se les agrega pequeñas cantidades de tioles para detectar fugas . 39 NOMENCLATURA COMUN : Se menciona primero el nombre del radical y a continuación la palabra mercaptano. CH3SH CH3CH2SH CH3CHCH3 SH UIQPA: Se nombra como alcoholes pero se sustituye el sufijo “ol” por “tiol” COMUN Metilmercaptano Etilmercaptano Isopropilmercaptano UIQPA Metanotiol Etanotiol 2-propanotiol 40 Ejercicio CH3CH2CHCH2CH3 CH3 CH3CH2CH2CH CHCH2CH3 SH SH 41 ETERES Los éteres contienen el enlace C-O-C. FORMULA GENERAL R-O-R Éter simétrico R- O –R’ Éter asimétrico Ar-O-Ar Éter Aromático Ar-O-R Éter aromático-alifático (mixto) 42 NOMENCLATURA COMUN Los éteres se denominan tomando los nombres de los dos sustituyentes del grupo alquilo o arilo unidos al oxigeno. CH3-O-CH3 CH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3 O CH2-O- CH3 Éter metílico Éter n-butílico Éter Fenílico Éter Difenilico Éter Bencilmetilico 43 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 etoxi propoxi CH3-O - CH3CH2-O - CH3CH2CH2-O - 44 Ejemplos 1) CH3 CH3CH2-O-CHCH2CH3 5) CH3-CH-CH2CH3 OCH3 2) CH3CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH2CH2CH3 3) CH3CH2CHCH2CH2CH3 O-CH2CH2CH3 4) CH3-CH2-CH-CH2-CH2-O-CH2-CH3 CH3 45 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 con el agua y son más solubles en ella que los hidrocarburos de peso y forma molecular comparables. 46 IMPORTANCIA, USOS Y RIESGOS 1. Por muchos años el éter etílico fue el anestésico volátil mas empleado. 2. Pero presentaba las desventajas: • Efectos irritantes en la evacuación respiratoria. • Aparición de nauseas y vómitos post anestesia. 3. 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. 4. Son utilizados como solventes. 5. Algunos son tóxicos como las dioxinas que pueden ser cancerígenas. 47 • Cuando se trabaja con éter debe tenerse presente: - Como son mas pesados que el aire permanece en las superficies inferiores de las habitaciones por lo que hay que evitar llamas. - Puede forma epóxidos con el aire y explotar. Fin 49