Departamento Académicode Ciencias

Química Orgánica

Mg. Miguel Ramírez Guzmán

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Contenido:

Alcoholes.

Nomenclatura. Propiedades físicas y químicas.

Métodos de obtención.

Reacciones Químicas.

Compuestos Oxigenados.

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Alcoholes:

Los alcoholes son una serie de compuestos que poseen un grupo hidroxilo, −OH, unido a una cadena carbonada; este grupo OH está unido en forma covalente a un carbono con hibridación sp3. Cuando un grupo se encuentra unido directamente a un anillo aromático, los compuestos formados se llaman fenoles y sus propiedades químicas son muy diferentes.Fórmula general: R ─ OH

Ejem:CH3 ─ CH3 menos un H CH3 ─ CH2OH

etano etanol

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Clasificación. Podemos clasificar los alcoholes según tres criterios:

Según la posición del hidroxilo:

a. Alcohol primario: Hidroxilo unido al carbono primario

CH3 – CH2 – OH

b. Alcohol secundario: Hidroxilo unido al carbono secundario.

CH3 – CH – CH3   OH

c. Alcohol terciario: Hidroxilo unido al carbono terciario

CH3 – C – CH3 CH3

OH

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a. Monoles: Cuando presenta un hidroxiloCH3 - CH2 – OH

b. Dioles: Cuando presenta dos hidroxilos

c. Trioles: Cuando presenta tres hidroxilo.

d. Polioles: Cuando presenta cuatro o más hidroxilos.

Según el número de hidroxilo:

CH2 – CH2 OH OH

CH2 – CH – CH2 OH OH OH

CH2 – CH – CH – CH - CH2

OH OH OH OH OH

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a. Acíclica: Cuando la cadena es abierta, pueden ser saturadas o insaturadas.

CH3 ─ CHOH ─ CH2 ─ CH2 ─ CH2 ─ CH3

b. Cíclica: Cuando la cadena es cerrada.

H2C CH2

H2C CHOH

ciclo butanol

Según el tipo de cadena:

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Nomenclatura. Los alcoholes se pueden nombrar de acuerdo a la

IUPAC:

RAÍZ + OL

Ejemplos: CH3 – OH MetanolCH3 – CH2 – OH EtanolCH2 = CH – OH Etenol

Se selecciona la cadena carbonada más larga que

contenga el grupo −OH.

Se numera la cadena más larga comenzando por el extremo que le asigne el número más bajo al grupo hidroxilo. CH3 – CH(OH) – CH2 – CH3 2 - butanol

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Se indican las posiciones de todas las ramificaciones y los sustituyentes y se escribe el nombre con los sustituyentes ordenados alfabéticamente o en orden de complejidad.

CH3 – CH(OH) – CH(CH3) – CH3

3-metil-2-butanol

Cuando hay enlaces dobles éstos se nombran primero y luego los grupos hidroxilos.

CH3 – CH(OH) – CH = CH2

3-buten-2-ol

CH3 – CH(CH2CH3) - CH(OH) – CH = CH - CH3

??

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Ejemplo: CH3 – CH(OH) – CH2(OH)

1,2 – propanodiol

CH2(OH)– CH(OH) – CH2(OH)

1,2,3 – propanotriol

Cuando hay más de un grupo −OH en la cadena, se usan las terminaciones −diol o −triol para 2 o 3 grupos hidroxilos, respectivamente.

OHHO

1,3 - ciclopentanodiol

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CH3 ─ CH(OH) ─ CH ─ CH2 ─ CH3

Ejercicios:

C2 H5

CH3 ─ C(OH) ─ CH2 ─ CH2 ─ CH ─ CH2OH

C2H5

CH3

C H ≡ C ─ C H ─ C H ─ C H2OH C2 H5 C H3

CH3 ─ CH2 ─ CH(OH) ─ CH(OH) ─ CH ─ CH = CH2

C2 H5

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CH3 ─ (CHOH)3 ─ CH3

CH ≡ C ─ (CHOH)3 ─ CH3

C6H10(OH)2

C5 H9 OH

C4H6(OH)4

CH3 ─ (CH2) 2─ C = CH ─ (CHOH)4 ─ CH3

CH2 ─ CH2 ─ CH = CH2

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1) 2-propanol. 2) 2,6-decanodiol.3) 1,2,3-propanotriol.4) 3,10-pentadecadiol.5) 2-butenol.6) 7-octin-1,3,6-triol.7) 2,3-butanodiol.8) 3-pentol.9) 3-metil-ciclooctanol10)2-etil-5-metil-ciclohexanol.11)3-metil–3-pentanol.12)2,3-dimetil–1,2,3,4-

butanotetrol.

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Propiedades Físicas y Químicas. C1 a C4 son líquidos solubles totalmente en agua

C5 a C12 son líquidos aceitosos, no son tan solubles en agua.

Los demás, son sólidos insolubles en agua.

La insolubilidad disminuye con el aumento del peso molecular.

Los alcoholes presentan enlaces por puente de hidrógeno entre sus moléculas.

La solubilidad en agua de los alcoholes aumenta al aumentar el número de grupos −OH. De esta manera, los dioles y trioles son muy solubles.

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Los puntos de ebullición de los alcoholes son mucho más altos que en sus análogos alcanos y cloruros de alquilo, debido a que los alcoholes, al igual que el agua, están asociados mediante puentes de hidrógeno.

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Métodos de Obtención.Muchos alcoholes pueden ser creados por fermentación de frutas o granos con levadura, pero solamente el etanol es producido comercialmente de esta manera, principalmente como combustible y como bebida. Otros alcoholes son generalmente producidos como derivados sintéticos del gas natural o del petróleo.a) Hidratación de alquenos. Se trata de una

reacción de adición electrófilo, que esquemáticamente puede representarse mediante la ecuación:R-CH=CH2 + H2O R-CH(OH)-CH3

El grupo −OH se adiciona de acuerdo a la regla de Markovnikov. Por ello, éste es un método muy apropiado para la obtención de alcoholes secundarios y terciarios.

H2SO4

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b) Hidrólisis de halogenuros de alquilo. Se lleva a cabo normalmente en disolución acuoso y en presencia de catalizadores básicos, como KOH, AgOH, CaCO3, etc.

R-CH2Cl + AgOH R-CH2OH + AgClH2O

c) Reducción de compuestos carbonílicos. Esta reacción se realiza en presencia de catalizadores, mediante el hidruro de litio y aluminio, H4LiAl. Con aldehídos se obtienen alcoholes primarios y con cetonas alcoholes secundarios, según las siguientes ecuaciones:

R-CO-R` R-CH(OH)-R` + H2O

NaBH4 ó LiAlH4R-CHO R-CH2OH + H2O

NaBH4 ó LiAlH4

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d) Mediante reactivos de Grignard. Partiremos de una visión más amplia de la síntesis de alcoholes complejos. De los aldehídos y las cetonas, además de los halogenuros de alquilo se obtienen los reactivos de Grignard. Una vía de síntesis que nos lleva de los alcoholes sencillos a los más complicados es:alcohol halogenuro de alquilo reactivo de Grignard

alcohol más complejo alcohol aldeído o cetona

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Reacciones Químicas.Las reacciones químicas de los alcoholes pueden agruparse en dos categorías: aquellas en las cuales se rompe el enlace C−OH y aquellas en las que se rompe el enlace O−H.

Reacciones en las cuales se rompe el grupo O−H:a. Formación de Alcóxidos. El ion alcóxido R−O−

se forma cuando un alcohol reacciona con una base fuerte, tal como el reactivo de Gringard, el amiduro de sodio, el hidruro de sodio y los acetiluros.R-O-H + NaNH2 R-O-Na + NH3

R-O-H + Na R-O-Na + 1/2 H2

CH3-CH2OH + Na CH3-CH2-O-Na + ½H2 Etóxido de sodio

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b. Formación de Ésteres. Cuando se calienta un alcohol con un ácido carboxílico en presencia de un ácido inorgánico fuerte como catalizador, se forma un éster.

R-O-H + R`-C-O-O-H R`-C-O-O-R + H2OH3O+

Alcohol ác. Carboxílico éster

c. Oxidación. Dependiendo del agente oxidante que se emplee y del tipo de alcohol de partida, la oxidación puede producir ácidos, aldehídos o cetonas.Así, un alcohol primario con CrO3 (Trióxido de Cromo) en piridina se oxida para dar un aldehído:

R − CH2 − OH + CrO3 R − CHOpiridina

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d. Deshidrogenación. Cuando un alcohol se calienta fuertemente con cobre pierde hidrógeno y se convierte en aldehído si es un alcohol primario o en cetona si es un alcohol secundario:

R-CH2-OH R − CHO + H2325ºC

Cu

R – CH(OH) − R` R − CO − R`+ H2 325ºC

Cu

Reacciones en las cuales se rompe el enlace C−OH:a. Deshidratación. Esta propiedad de los

alcoholes es a su vez una obtención de éteres y alquenos. La deshidratación se produce con H2SO4 ó H3PO4 en caliente:

2R-CH2OH R-CH2-O-CH2-R + H2O

R-CH(OH)-CH3 R-CH=CH2 + H2O

H2SO4

H2SO4

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b. Sustitución de grupo −OH por un Halógeno. Puede llevarse a cabo haciendo reaccionar el alcohol con cloruro de tionilo, SOCl2; tribromuro de fósforo, PBr3; triyoduro de fósforo, PI3, y ácidos halogenados (Bromhídrico, clorhídrico, e yodhídrico). De esta manera, se obtienen los halogenuros de alquilo.

3R-OH + PX3 3R-X + H3 PO3

CH3-CH2OH + HCl CH3-CH2-Cl + H2O

R-OH + SOCl2 R-Cl + SO2 + HCl

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http://www.salonhogar.net/quimica/nomenclatura_quimica/Propiedades_alcoholes.htm

http://www.facmed.unam.mx/deptos/salud/censenanza/spivst/2012/104-03.pdf

http://organica1.org/qo1/ok/alcohol2/alcohol7.htm

http://grupo4cta4d.wordpress.com/2007/05/03/obtencion-de-los-alcoholes/

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En los diferentes compuestos orgánicos el carbono posee un estado de oxidación diferente. Por tanto, puede pensarse que unas funciones orgánicas pueden obtenerse de otras por oxidación o reducción. Dependiendo de dónde nos encontremos en el "árbol redox" y a dónde queramos ir utilizaremos una u otra.