Alcoholes y Fenoles Parte 1

10 de abril de 2023 FYAD - Derechos reservados 1

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA

QUÍMICA ORGÁNICA

Quim. ALEJANDRO FUKUSAKI Y.


ALCOHOLES, ÉTERES Y FENOLES

Los alcoholes son compuestos orgánicos que tienen el grupo hidroxilo unido directamente a un carbono saturado y los fenoles a un anillo aromático.

Los éteres tienen el grupo funcional OXI

CH3-CH2-OH

CH3-O–CH3

ALCOHOL ETÍLICO

FENOLES

ÉTER METÍLICO

A.Fukusaki

OH


Acidez de los alcoholes y FenolesLos alcoholes son menos ácidos que los

fenoles. La diferencia de la acidez relativa entre el alcohol y fenol se debe a:

1) por el efecto inductivo de los grupos alquilos que refuerza el enlace O-H y

2) por estabilidad por resonancia del anillo

aromático, que debilita el enlace O-H en los fenoles.


Acidez de los alcoholes y Fenoles La constante de ionización en el metanol es

del orden de 10 -16 y de los fenoles 10 -10.

OH O-

+ H


Tipos de alcoholesPor la posición del

hidroxilo CH3-CH2-OH

CH3

CH3- COH

CH3

CH3

CH3-CHOH

Alcoholes primarios

Alcoholes Secundarios

Alcoholes terciarios


Tipos de alcoholesPor el número de

hidroxilo CH3-CH2-OH

CH2OH

CHOH

CH2OH

CH2OH

CH3-CHOH

•Monoles

•Dioles

•Polioles


Nombres no sistemáticos

CH2OH

Xantofila

Colesterol

Alcohol cetílico

HO HO

HO


Nombres comunes

Alcohol + Raíz + ÍLICO

CH3OH Alcohol metílico

CH3CH2OH Alcohol etílico

CH3CH2CH2OH Alcohol n-propílico

CH3

CH3-CH2OH

Alcohol isopropílico


Nomenclatura IUPAC• Se nombra como un hidrocarburo pero se cambia la

terminación "o" (del hidrocarburo) por ol.• La cadena principal es aquella que contiene el

mayor número de grupos hidroxilos. CH3 - CH - CH - CH2 - CH2 - CH3 | | OH CH - CH3 Cadena principal 5 carbono | OH


Nomenclatura IUPAC• Si es necesario se utiliza los números para

indicar las posiciones de los grupos hidroxilos (isómeros de posición).

CH3 - CH - CH2 – CH3 | OH

CH2 – CH2- CH2 – CH3 | OH

2-Butanol 1-Butanol

1 2 3 4 1 2 3 4


Nomenclatura IUPAC• Se empieza a numerar por el extremo más

cercano al grupo hidroxilo.• Cuando la cadena principal tiene dos, tres,

etc. grupos hidroxilos, la terminación será odiol, otriol, etc., respectívamente.

CH2 – CH- CH2 – CH3 | | OH OH

1,2-Butanodiol

1 2 3 4


Nomenclatura IUPAC• Si es necesario se utilizan los números para

indicar las posiciones de los grupos hidroxilos (isómeros de posición).

• Se empieza a numerar por el extremo más cercano al grupo hidroxilo.

• Cuando la cadena principal tiene dos, tres, etc. grupos hidroxilos, la terminación será odiol, otriol, etc., respectívamente.


Nomenclatura IUPAC

Ciclopentanol

(Alcohol ciclopentílico)

Ciclobutanol

(Alcohol ciclobutílico)

Ciclohexanol

(Alcohol ciclohexílico)

HO HOOH


Otros alcoholesEtilenglicol (anticongelante)La oxidación produce ácido oxálico y éste ácido reacciona con el calcio, formándose oxalato de calcio.

O O || ||

HO- CH2–CH2– OH HO- C – C – OHEtilenglicol Ácido oxálico Estas sales de oxalato de calcio producen daños al riñón y causa insuficiencia renal e incluso la muerte.

Enzimas del hígado


Propilenglicol (anticongelante) No esvenenoso.

Glicerol o Glicerina Ingredientes delociones, aditivo de alimento paraconservar la humedad de los pasteles.Preparado de Nitroglicerina comovasodilatador para aliviar el dolor de

angina de pecho.


Propiedades químicas

I. Ruptura del enlace O - H

R-CH2 - O - H

R-CH2-O – + H+

R-CH2 + + - OH

II. Ruptura del enlace O - H


I. Ruptura del enlace O - H

CH3-CH2-OH + Na

FORMACIÓN DE ALCÓXIDOS

CH3-CH2-ONa + 1/2H2

Alcohol etílico Etóxido de sodio

1/2H2Isopropóxido de sodioAlcohol Isopropílico

CH3-CH – CH3

ONa

CH3-CH – CH3

OH + Na

CH3

CH3-C-OH + Na

CH3

CH3

CH3-C-ONa

CH3

1/2H2

t-Butóxido de sodioAlc. t-butílico


Cinética de reacción

KaAlcohol metílico 10-16

Alcohol etílico 10-17

Alcohol isopropílico 10-18

Alcohol t-butílico 10-19

CH3OH > 1° > 2° > 3°


Reacción de oxidación

O O || || RCH2OH R- CH R-C-OH

Oxidante Oxidante

Alcohol Aldehído Acido carboxílico


Oxidación del etanol

CH3CHO + NADH+H+CH3CH2OH + NAD+

Alcohol

deshidrogenasa

CH3 COOH + NADH+ H+H2O

CH3 CHO +NAD+

Aldehído Deshidrogenasa


Nicotinamida Adenosina Dinucleótido (NAD+)


•Alcohol metílico (30 mL o 2 cucharadas) ceguera y muerte

Alcohol etílico ( 500 mL puro) muerte inminente

Toxicidad de los alcoholes


Toxicidad de los alcoholes

La ingestión de alcohol etílico durante periodo prolongado causa deterioro del hígado y pérdida de la memoria.

Bebés de madres alcohólicas suelen ser pequeños, deformes y con retardo mental


Toxicidad de los alcoholesBeber en demasía altera la función de las células cerebrales, causa daños a los nervios y acorta el tiempo de vida porque favorece las enfermedades del hígado, del sistema cardiovascular y prácticamente de todos los órganos.


Consumo de alcohol etílico y comportamientoN° de(*) medidas

Nivel de alcohol en la sangre (por litro)

Comportamiento

2 0,5 Efecto sedante moderado; tranquilidad

4 1,0 Falta de coordinación

6 1,5 Embriaguez evidente

10 3,0 Inconciencia

20 5,0 Posible muerte

(*) una medida de 30 mL de Whisky de 45 GL. Medida de 360 mL de cerveza o copas de 150 mL de vino, consumidas rápidamente.


Toxicidad del Metanol Enzimas HepáticasCH3OH HCHO HCOOH CO2 + H2OAlcohol FormaldehidoMetílico (tóxico)

Proteinas de las células

Ceguera Paro respiratorio Convulsiones Muerte


Alcohol etílico:actua como antídoto

(intravenoso) satura las enzimas del hígado y bloquea

la oxidación del alcohol metílico hasta que el comp. Se

excrete sin causar efectos tóxicos. El etanol se

metaboliza más rápido.

El HCOOH (ác .orgánico bastante fuerte) puede sobrepasar la capacidad buffer de la sangre y producir acidosis.


EFECTO DEL ALCOHOL ETÍLICO EN EL ORGANISMO

En un proceso metabólico normal, la dopamina es oxidada a un aldehído, y que a su vez se oxida a un ácido. No obstante, el acetaldehído (CH3 CHO) que se origina por la oxidación del etanol, parece alterar el metabolismo normal de la dopamina al inhibir a la enzima responsable de la oxidación del aldehído de la dopamina.


EFECTO DEL ALCOHOL ETÍLICO EN EL ORGANISMO

Como resultado la dopamina y el 3,4-dihidroxifenilacetaldehído se combinan formando la norlaudanosina, que es un compuesto del tipo del opio; son miembros de este grupo la morfina y la heroína. Por lo tanto parece que el alcohólico "crónico", por lo menos en algunos casos, puede ser un drogadicto a consecuencia de los compuestos generados en su cuerpo.


CH3CH2OH

HO

HONH2

HO

HO

CH=O

HO

HO

COOH

HO

HO

HO

HO

NH

Norlaudanosina

Dopamina

3,4dihidroxifenil

acetaldehído

CH3CHO


Oxidación del alcohol etílico

CH3CH2OH + Cr+6

CH3COOH + Cr+3

H2O/H2SO4

Bordwell-Wellman


DOSAJE ETÍLICO

CONCENTRACIONDE ALCOHOLEN SANGRE

AIRE QUE EXHALAN LOS PULMONES

CORRELACIÓN

ALIENTO

CH3CH2OH CH3COOH

PRUEBA : BREATHALYZER(ANALIZADOR DE ALIENTO)

Cr +6 Cr +3


Formación de ésteres

Los alcoholes reaccionan con los ácidos para producir ésteres

CH3OH + HOOCCH3 CH3OOCCH3 + H-OH

alcohol

metílicoAc. acético acetato de metilo

Nomenclatura: cambiar la terminación "ico" (del ácido) por "Ato" + el nombre del grupo orgánico.

H+


Formación de ésteres

CH2O

OCH

CH2 O

Trilaurato de glicerilo

Glicerol

Ácido laúrico

(Lípido)

+ 3 CH3 (CH2)10 COOH

OC (CH2 )10 CH3

OC (CH2 )10 CH3

CH3(CH2 )10 CH2 O

CH2 OH

CH – OH

CH2 OH


Ésteres de ácidos inorgánicos

CH3 (CH2 )10 CH2 OH +

CH3 (CH2 )10 CH2 O-SO3H + H2O

H+

CH3(CH2 )10CH2 – O-SO3H + NaOH

Sulfato laurílico de sodio (detergente)

O

HO – S - OH

OH

CH3 (CH2 )10 CH2 – O-SO3- Na + H2O


Ésteres de ácidos inorgánicos

CH3CH2 OH + H3PO4

CH3 CH2 O-PO3H2 + H2O

O O

CH3CH2OH + HO-P-OH CH3CH2 O - P-OH

OH OH

H2O


II.- Ruptura del enlace C - OH1.Formación de haluros (Rvo. de LUCAS)

CH3OH + HX CH3 X + H2O Alc. metílico haluro de metilo

CH3OH + HCl CH3 Cl + H2O Alc. metílico Cloruro de metilo

ZnCl2


II.- Ruptura del enlace C - OH

3°>2°>1°

CH3-CH-CH3 + HCl CH3-CH-CH3 OH Cl + H2O Alc. metílico Cloruro de isopropilo

ZnCl2

CH3 CH3CH3 –C - OH + HCl CH3- C - Cl + H2O

CH3 CH3 Alc. t-butílico Cloruro de t-butilo

ZnCl2


Reacción de deshidratación(Regla de Zayseff )

CH3 CH3

CH3 CH - CH CH3 CH3CH=C- CH3 +H2O OH H+

CH3 CH - CH3 CH3 CH = CH2 + H2O OH H+


FENOLESLos fenoles tienen efectos bactericidas muy activas. Al fenol se le conoce como ácido carbólico y se utiliza a modo de antiséptico en hospitales.

OH HO

OH

Fenol 1-Naftol

(a- Naftol)

2-Naftol

(b- Naftol)


Derivados fenólicos

• El antiséptico hexil-resorcinol se emplea para pastillas para garganta.

• El hexaclorofeno tiene un coeficiente de fenol de 120, se utiliza para la fabricación de algunas pastillas dentríficas, desodorantes y jabones.

OH

HO

CH2 - (CH2)4 CH3

CH2 OH

OH

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl


O

C O

OH

OH

OH

HO

HO

COOH

Ácido m-digálico

OCH2OH O

O C

OH

OH

OH

1-galoil- D-glucósido

Taninos


OH

NaOH + H2O

OH

FeCl3Producto coloreado

O-

Reacciones más importantes

Na+


Aldehídos y cetonas

H R Ar

C = O C = O C = O

H H H

Aldehídos

R R Ar

C = O C = O C = O

R Ar Ar

Cetonas


Grupo carbonilo


Nomenclatura

Nomenclatura común de ALDEHÍDOS

Se reemplaza la terminación “ICO” de los ácidos por la palabra “aldehído" y se elimina la palabra “ácido”.

formaldehído del ácido fórmico cinamaldehído del ácido cinámico


Nombre comúnÁcidos Aldehídos

H-COOH Ác.fórmico

H-CHO Formaldehído

CH3COOH Ác. Acético

CH3CHO Acetaldehído

CH3CH2COOH Ác. Propiónico

CH3CH2CHO Propionaldehído

CH3(CH2)2COOH Ác.Butírico

CH3(CH2)2CHO Butíraldehído


Ácidos Aldehídos

CH3(CH2)3COOH Ác.Valérico CH3(CH2)3CHO Valeral- dehído

CH3(CH2)4COOH Ác. Caproico

CH3(CH2)4CHO Caproaldehído

CH3(CH2)5COOH Ác. enántico

CH3(CH2)5CHO Enantaldehído

CH3(CH2)6COOH Ác. Caprílico

CH3(CH2)6CHO Caprilaldehído

CH3(CH2)7COOH Ác.Pelargónico

CH3(CH2)7CHO Pelargonaldehído


Ácidos Aldehídos

CH3(CH2)8COOH Ác.Cáprico

CH3(CH2)8COOH Capraldehído

CH3(CH2)10COOH Ác. Laúrico

CH3(CH2)10CHO Lauraldehído

CH3(CH2)12COOH Ác.Mirístico

CH3(CH2)12CHO Miristaldehído

CH3(CH2)14COOH Ác.Palmítico

CH3(CH2)14CHO Palmitaldehído

CH3(CH2)16COOH Ác.Esteárico

CH3(CH2)16CHO Estearaldehído

CH3(CH2)18COOH Ác.Araquídico

CH3(CH2)18CHO Araquidaldehído


CH3- ... - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 -CHO

ag bdew

CH3- CH - CH2 –CHO

HO

ab

b-Hidroxi-butiraldehído

g

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