ALCOHOLES, TIOLES, FENOLES Y ETERES SEMANA 19 y 20 ALCOHOLES, TIOLES, FENOLES Y ETERES QUÍMICA 2017

Laboratorio: Propiedades físicas y químicas de alcoholes y fenoles. Semana 19: ALCOHOLES, TIOLES Y FENOLES Alcoholes Definición y representación general. Clasificación. Nomenclatura UIQPA y Común. Propiedades físicas. Reacciones químicas: - Oxidación con KMnO4 (frío) - Prueba de Lucas - Deshidratación a 180°C, con H2SO4 (conc.) aplicando Regla de Saytseff Aplicación de los conceptos en la salud y el ambiente Fenoles Definición y representación general. Nomenclatura. Propiedades Físicas. Reacción con FeCl3 Aplicación de los conceptos en la salud y el ambiente. Tioles Definición y representación general. Nomenclatura UIQPA y común. Importancia y usos. Q. en la Salud “Desinfectante de manos y Etanol”, “Intoxicación con Metanol” Vida saludable: “Consumo de Alcohol y sus Efectos” Laboratorio: Propiedades físicas y químicas de alcoholes y fenoles.

ALCOHOLES Compuestos orgánicos con OXÍGENO. Tienen la función química –OH (hidroxilo). Representación: R-OH (R es radical alifático) Ej: CH3-OH, CH3CH2-OH Clasificación: según el C donde se une el –OH Alcohol 1º Alcohol 2º Alcohol 3º (CH3)3-C-OH =

Nomenclatura Común Se antepone la palabra alcohol Seguido del nombre del alcano cambiando la terminación ano por ílico y si hay isómeros se utiliza iso, neo, sec (si el OH se une a un C 2º), ter (si se une a un 3º) -CH2OH

Nomenclatura UIQPA Utilizar las mismas reglas básicas para alcanos. La prioridad al numerar la cadena la tiene la función química hidroxilo (-OH), el # menor. El nombre básico será el del alcano cambiando la terminación ano por ol Si hay más de un –OH se usan prefijos diol, triol, etc. Nombrar y Clasificar:

Ejercicios: 1) Nombre UIQPA de el alcohol neopentílico: 2) Nombre UIQPA del alcohol secbutílico: 3) 2,4-hexanodiol 4) 2-etil-1-pentanol 5) CH3 OH CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CCH2CH2CHCHCHCH3 CH CH3 CH3 CH3

Propiedades físicas Los alcoholes de 1 a 4 carbonos son solubles en H2O porque el –OH le da polaridad a la molécula. De 5 a más C son más apolares por lo que son solubles en solventes orgánicos (apolares). Los isómeros ramificaciones son más solubles. Los alcoholes tienen puntos de ebullición mas altos que los alcanos porque sus moléculas forman puentes de H entre sus grupos –OH. Alcoholes de 1 a 10 C son líquidos, incoloros, olor característico. De 11 a más son sólidos cristalinos, blancos.

Usos y riesgos Alcohol metílico ó metanol: se absorbe por la piel y es tóxico, por lo que no se debe usar para fricciones, causa ceguera, y muerte al ingerir 30 ml. Alcohol etílico ó etanol: usado en bebidas alcohólicas. Se utiliza como desinfectante y para fricciones. Alcohol isopropílico: es tóxico al ingerirlo. No se absorbe por la piel por lo que se usa en fricciones Etilenglicol (1,2-etanodiol): anticongelante, tóxico. Glicerol o glicerina (1,2,3-propanotriol): humectante.

REACCIONES QUÍMICAS DE ALCOHOLES Reacción con permanganato de potasio Los alcoholes 1º se oxidan y forman aldehídos (el aldehído puede seguir reaccionando hasta formar ácidos carboxílicos R-COOH) CH3CH2CH2CH2OH + KMnO4 CH3CH2CH2CH + H2O + MnO2 + KOH butanal precipitado café O RCH2OH + KMnO4→ R-C-H + H2O + MnO2 + KOH Alcohol Aldehído Dióxido de Manganeso (prec. Café) O

Los alcoholes 2º se oxidan y forman cetonas: CH3CHCH2CH3 + KMnO4 CH3C CH2CH3+ H2O +MnO2+KOH 2-BUTANOL 2-BUTANONA LOS ALCOHOLES 3º NO SE OXIDAN EN ESTAS CONDICIONES (no tiene H para reaccionar) OH O R–CH-R + KMnO4 R-C-R + H20+MnO2+KOH Alcohol cetona

REACCIÓN ó PRUEBA DE LUCAS El Reactivo de Lucas consiste en: HCl conc. + ZnCl2 Sustituye al –OH y forma un derivado halogenado ALCOHOL REACCION MANIFESTA-CION 1o. R-CH2-OH + HCl -------------- NO REACCIONAN 2o. R2-CH-OH + HCl R2-CH-Cl + H2O (necesita calentamiento en baño de maria) MODERADA MENTE RÁPIDA (TURBIDEZ) 3o. R3-C-OH + HCl R3-C-Cl + H2O MUY RAPIDA ZnCl2 ZnCl2 ZnCl2

Ejercicios de la prueba de Lucas: ZnCl2 CH3CH2CH2CHCH3 + HCl  OH ZnCl2 (CH3)3C-OH + HCl  2-metil-3-pentanol + Reactivo de Lucas  3-metil-3-hexanol + Reactivo de Lucas 

DESHIDRATACIÓN a 180 °C con H2SO4 (Esta reacción es la contraria a la hidratación de alquenos) Los alcoholes pierden H2O al reaccionar con ácido y calor. Forman alquenos (=) al perder el OH y un H de carbono vecino al doble enlace y se forma H2O - C – C- C=C + H2O H OH 180°C H2SO4

Regla de Saytzeff: El doble enlace se formará entre el carbono que contienen al grupo OH y el C vecino que contenga menos hidrógenos del alcohol. (contraria a la Regla de Markovnikof) Cuando se deshidrata un alcohol 2º y 3º se pueden formar dos alquenos dependiendo del H que se elimine en el C vecino al C del –OH. Esta regla indica cuál alqueno se forma en mayor % (producto principal) y cuál en menor % (producto secundario).

CH3 OH CH3 CH3CH2CHCH3 CH3CH=CHCH3 + H2O OH 2-BUTENO Se debe aplicar la Regla de Saytzeff para alcoholes 2º y 3º CH3- CH- CH- CH3 CH3 -C=CH-CH3 + H2O CH3 OH CH3 CH3CH2CHCH3 CH3CH=CHCH3 OH 2-BUTENO PRODUCTO PRINCIPAL H2SO4 CALOR + H2O H2SO4 180°C

Fenoles Compuestos orgánicos con OXÍGENO que presentan un radical –OH (hidroxilo) unido directamente a un anillo aromático. Representación Ar-OH -OH Fenol

NOMENCLATURA de FENOLES OH CH3 FENOL o-CRESOL m-CRESOL p-CRESOL CATECOL RESORCINOL HIDROQUINONA OH OH

Los fenoles disustituídos se pueden nombran como derivados del FENOL. OH Br NH2 Fenol o-bromofenol o-aminofenol

REACCIONES DE FENOL Los fenoles reaccionan con cloruro férrico acuoso FeCl3 y forman productos de oxidación y complejos de color que indican su presencia. OH O + FeCl3 O BENZOQUINONA (coloración)

IMPORTANCIA , USOS Y RIESGOS del FENOL El fenol es muy utilizado como desinfectante fungicida, bactericida, antiséptico. Si se ingiere en altas concentraciones puede causar envenenamiento Se absorbe por la piel Es inflamable, corrosivo y sus gases son explosivos a la llama

TIOLES ó MERCAPTANOS R-SH Compuestos orgánicos con AZUFRE que presentan la función química -SH Representación: R= radical puede ser alifático o aromático El grupo -SH se conoce como: MERCAPTANO ó SULFHIDRILO. TIENEN OLORES MUY DESAGRADABLES. Se le agrega al gas propano para detectar fugas. R-SH

Nomenclatura de tioles ó mercaptanos COMUN: Se menciona primero el nombre del radical y a continuación la palabra mercaptano UIQPA: Se nombra como alcoholes pero se sustituye el sufijo ol por tiol

Ejemplos de nombres comunes UIQPA CH3SH Metilmercaptano Metanotiol CH3CH2SH Etilmercaptano Etanotiol CH3CH2CH2SH Propilmercaptano 1-propanotiol CH3CHCH3 Isopropilmercaptano 2-propanotiol SH

Semana 20: ETERES NOMENCLATURA COMÚN: Compuestos orgánicos que contienen OXÍGENO y tienen la función química –C-O-C- Representación R-O-R ( R también puede ser Ar) NOMENCLATURA COMÚN: Se nombran los radicales R- unidos al Oxígeno en orden alfabético El nombre puede empezar o terminar con la palabra éter El solvente éter corriente es el dimetiléter (CH3OCH3) Ej: CH3CH2CH2-O-CH2CH3 etiln-propileter ó éter n-propílico

Nomenclatura UIQPA se utilizan nombres de radicales alcoxi- Se busca el radical más pequeño y se nombra como un radical alcoxi unido al otro radical que será el alcano que dará el nombre básico indicando su posición. CH3OCH3 Metoximetano (Dimetiléter) CH3CH2OCH3 Metoxietano (Etilmetiléter) CH3CH2OCH2CH2CH3 1-Etoxipropano (Etilpropiléter) CH3CHOCH2CH3 2-etoxipropano (Etilisopropiléter) CH3

CH3CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH2CH2CH3 CH3-CH2-CH-CH2-CH2-O-CH2-CH3 CH3

PROPIEDADES FISICAS de los ETERES Incoloros Muy volátiles Menos densos que el agua Inflamables Olores característicos Los éteres de 1 a 4 carbonos son algo solubles en agua porque forman puentes de hidrógeno entre su oxígeno y el agua.

Usos y riesgos de algunos éteres El dietiléter: antiguamente se utilizaba como anestésico general, pero era muy volátil e inflamable y causaba efectos secundarios. Actualmente se usa como solvente de sustancias apolares. 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.