ALCOHOLES, TIOLES, FENOLES Y ETERES SEMANA 19 y 20 ALCOHOLES, TIOLES, FENOLES Y ETERES QUÍMICA 2016

ALCOHOLES, TIOLES, FENOLES y ÉTERES Definición y representación general. Clasificación. Nomenclatura UIQPA y Común. Propiedades físicas Reacciones químicas: Oxidación con KMnO4 (frío), Prueba de Lucas y 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 química: Con FeCl3 Tioles Definición y representación general. Nomenclatura UIQPA y Común Importancia y usos Éteres Propiedades físicas Laboratorio: Propiedades físicas y químicas de alcoholes y fenoles

ALCOHOLES Se definen como compuestos orgánicos con OXÍGENO que 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 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: 2,4-hexanodiol 2-etil-1-pentanol CH3 OH CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CCH2CH2CHCHCHCH3 CH CH3 CH3 CH3

Propiedades físicas Los alcoholes de 1 a 4 carbonos son solubles en H2O por el –OH que es polar. De 5 a más C solubles de 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 por lo que no se debe usar para fricciones, es tóxico, causa ceguera, y muerte al ingerir 30 ml. Alcohol etílico ó etanol: usado en bebidas alcohólicas. Como desinfectante, 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. 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 (pueden seguir reaccionando hasta formar ácidos carboxílicos -COOH) CH3CH2CH2CH2OH + KMnO4 CH3CH2CH2CH + H2O + MnO2 + KOH butanal 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 CH3CCH2CH3+ H2O +MnO2+KOH 2-BUTANOL 2-BUTANONA LOS ALCOHOLES 3º NO SE OXIDAN EN ESTAS CONDICIONES (no tiene H para reacciónar) OH O R–CH-R + KMnO4 R-C-R + H20+MnO2+KOH Alcohol cetona

REACCIÓN ó PRUEBA DE LUCAS El Reactivo de Lucas contiene: HCl conc. + ZnCl2 Sustituye al –OH y forma un derivado halogenado ALCOHOL REACCION MANIFESTACION 1o. R-CH2-OH + HCl XXXXX NO REACCIONAN 2o. R2-CH-OH + HCl R2-CH-Cl + H2O (necesita calentamiento en baño de maria) MODERADAMENTE 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 3-metil-3-hexanol

DESHIDRATACIÓN a 180 °C con H2SO4 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. 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 nos indicará cuál alqueno se formará en mayor % y será el producto principal.

CH3 OH CH3 CH3CH2CHCH3 CH3CH=CHCH3 + H2O OH 2-BUTENO Se debe aplicar la Regla de Saytzeff para alcoholes 1º y 2º 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 y 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.