ALCOHOLES, FENOLES, TIOLES, ETERES Y TIOETERES 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

FORMULA GENERAL R-OH

Clasificación Los alcoholes pueden dividirse en 3 clases : Primarios Es aquel en el que el grupo hidroxilo esta unido a un átomo de carbono primario CH3CH2OH Secundarios Es aquel en el que el grupo hidroxilo esta unido a un átomo de carbono secundario. CH3CHCH3 OH Terciarios Es aquel en el que el grupo hidroxilo esta unido a un átomo de carbono terciario. CH3 CH3-C-OH

NOMENCLATURA COMUN El nombre se forma con la palabra alcohol seguida por el nombre del alquilo con el sufijo “ico”. Nombre Alcohol metílico Alcohol etílico ter-butílico Alcohol Isopropilico Alcohol bencilico Estructura CH3OH CH3CH2OH CH3 CH3COH CH-OH CH2OH

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 ”

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.

Estructura Común UIQPA OH CH3CHCH3 CH3CH2CHCH3 CH3 CH3CHCH2OH Alcohol Isopropilico 2- propanol CH3CH2CHCH3 Alcohol sec-butílico 2-butanol CH3 CH3CHCH2OH isobutílico 2-metil-1-propanol

EJERCICIOS CH3 OH CH2CH2CH3 CH3 CH3 CH OH CH3 -CH2 -CH2 -CH2 –C – C -CH3 CH3 CH3 CH3 OH CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CCH2CH2CHCHCHCH3 CH CH3 CH3 CH3

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 y en el organismo se metaboliza a acido fórmico y en cierto grado a formaldehido. ALCOHOL ETILICO: También llamado etanol , Es el miembro mas importante y mejor conocido de los alcoholes . El máximo uso del etanol es como bebida. Los vinos tiene aproximadamente 12% de etanol en volumen, las cervezas y sidras contiene alrededor del 4% y el whisky, la ginebra y el brandy del 40 al 50% . El contenido alcohólico de una bebida se indica como grado alcohólico . Ejemplo el whisky que contiene 50% de alcohol es de grado alcohólico 100

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

Glicoles Los glicoles son cadenas de carbonos con 2 o mas grupos hidroxilo (-OH) 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

GLICOL USO ETILENGLICOL PROPILENGLICOL Se usa como anticongelante en sistemas de calefacción y enfriamiento . También solvente para pinturas, tintas y plásticos. Si se ingiere es excesivamente toxico . En el cuerpo se oxida a ácido oxálico que forma sales insolubles en los riñones , lo cual causa daño renal, convulsiones y muerte . Tiene un sabor dulce. PROPILENGLICOL Es insípido, inodoro e incoloro, viscoso y se usa como humectante en productos farmacéuticos, cosméticos y alimentos. Solvente para coloración de alimentos, anticongelante de alimentos. Es considerado como seguro. El propilenglicol se metaboliza en acido láctico. GLICEROL o GLICERINA Es un liquido incoloro y viscoso de sabor dulce, muy soluble en agua e insoluble en solventes no polares. Debido que posee tres grupos OH por molécula, cada uno es capaz de formar puentes de hidrogeno con moléculas de agua, el glicerol puede atrapar la humedad del aire. En ocasiones se utiliza como aditivo en los alimentos para conservar su hidratación. Por esta característica la glicerina es útil como suavizante de la piel en productos como lociones corporales, cosméticos cremas para afeitar y jabones líquidos.

Propiedades Físicas Los homólogos de 1 - 4 átomos de carbono son solubles en agua. Al aumentar la cadena de carbonos, disminuye la solubilidad De 5 átomos de carbono en adelante son insolubles en agua. Los alcoholes son polares pero son solubles en casi todos los disolventes no polares comunes (CCl4, éter, benceno).

Los puntos de ebullición son relativamente altos por la capacidad de formar puentes de hidrogeno. Los alcoholes de 1 a 10 átomos de carbono son líquidos, incoloros de olor característico. De 11 átomos en adelante son sólidos, blancos, cristalinos.

OXIDACIÓN CON KMnO4 EN FRIO Propiedades Químicas OXIDACIÓN CON KMnO4 EN FRIO Cuando una molécula de alcohol se oxida, sufre la perdida de hidrógeno. C - O H H

Alcoholes primarios Se oxidan a aldehídos O O CH3CH2CH2CH2OH + KMnO4 CH3CH2CH2CH + H2O + MnO2 O O RCH2OH + KMnO4→ R-C-H R-C-OH + H2O + MnO2 alcohol Aldehído Ácido Dióxido Carboxílico Manganeso Café KMnO4 O

Alcoholes secundarios Se oxidan a cetonas OH O CH3CHCH2CH3 + KMnO4 CH3CCH2CH3+ H20 +MnO2 2-BUTANOL 2-BUTANONA OH O R–CH-R + KMnO4 R-C-R + H20 + MnO2 Alcohol cetona

no experimentan oxidación. Alcoholes Terciarios no experimentan oxidación. R’ R-C-OH + KMnO4 NO REACCIONA R”

Reactivo de Lucas: HCl + ZnCl2 NO TIENE MANIFESTACIÓN PRUEBA DE LUCAS Reactivo de Lucas: HCl + ZnCl2 ALCOHOL REACCION MANIFESTACION 1o. R-CH2-OH + HCl R-CH2Cl + H2O NO TIENE MANIFESTACIÓN 2o. R2-CH-OH + HCl R2-CH-Cl + H2O MODERADAMENTE RÁPIDA (TURBIDEZ) 3o. R3-C-OH + HCl R3-C-Cl + H2O MUY RAPIDA ZnCl2 ZnCl2 ZnCl2

DESHIDRATACIÓN a 180 °C con H2SO4 Los alcoholes se pueden deshidratar con ácido y calor para formar alquenos, por la pérdida del OH y la pérdida de un H del carbono adyacente. - C – C - C=C + H2O H OH 180°C H2SO4

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.

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.

Ejemplos CH3 OH CH3 CH3CH2CHCH3 CH3CH=CHCH3 OH 2-BUTENO H2SO4 CH3- CH- CH- CH3 CH3 -C=CH-CH3 CH3 OH CH3 CH3CH2CHCH3 CH3CH=CHCH3 OH 2-BUTENO PRODUCTO PRINCIPAL H2SO4 CALOR H2SO4 180°C

Ejercicios Cual es el producto principal de cada una de las siguientes reacciones de deshidratación H2SO4 180°C CH2-CH-CH OH CH3 CH3 CH3-C-CH2-CH2-CH3 OH H2SO4 180°

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

Clasificación Fenol -naftol -naftol OH OH OH

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

UIQPA Los fenoles se nombran como derivados del compuesto original FENOL. OH Br NH2 Fenol o-bromofenol o-aminofenol

Propiedades Físicas Ligeramente soluble en agua En forma pura es sólido Germicida poderoso Es inflamable, corrosivo y sus gases son explosivos a la llama

Reacciones de Fenol Dado lo sencillo de la oxidación de fenoles a quinonas, el cloruro férrico acuoso, FeCl3 , puede indicar su presencia. La mayoría de fenoles da lugar a productos de oxidación y complejos de color. + OH O FeCl3 O BENZOQUINONA

TIOLES Compuestos azufrados análogos de los alcoholes ya que en lugar de oxigeno tiene azufre. FORMULA GENERAL: R= radical alifático o aromático El grupo SH se conoce como: MERCAPTANO o SULFHIDRILO. Los tioles tienen olores nauseabundos, el olor de las cebollas recién cortadas corresponde al propanotiol. Al gas propano se les agrega pequeñas cantidades de tioles para detectar fugas. R-SH

NOMENCLATURA 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” COMUN UIQPA CH3SH Metilmercaptano Metanotiol CH3CH2SH Etilmercaptano Etanotiol CH3CHCH3 SH Isopropilmercaptano 2-propanotiol

CH3CH2CHCH2CH3 CH3 CH3CH2CH2CH CHCH2CH3 SH SH

Los éteres contienen el enlace C-O-C. 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)

NOMENCLATURA COMUN Los éteres se denominan tomando los nombres de los dos sustituyentes del grupo alquilo o arilo unidos al oxigeno. CH3-O-CH3 Éter metílico CH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3 Éter n-butílico O Éter Fenílico

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 -

Ejemplos CH3 CH3CH2-O-CHCH2CH3 CH3CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH2CH2CH3 4) CH3-CH-CH2-CH3 OCH3 CH3-CH2-CH-CH2-CH2-O-CH2-CH3 CH3

PROPIEDADES FISICAS Incoloros Los éteres son : 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.

IMPORTANCIA, USOS Y RIESGOS Por muchos años el éter etílico fue el anestésico volátil mas empleado. Pero presentaba las desventajas: Efectos irritantes en la evacuación respiratoria. Aparición de nauseas y vómitos post anestesia.

TIOETERES Análogos azufrados de los éteres donde el oxigeno se sustituye por azufre. FORMUL A GENERAL: R= radical alquilo o arilo Los tioeteres no poseen olores desagradables R-S-R´

NOMENCLATURA COMUN UIQPA CH3-S-CH3 Sulfuro de dimetilo Tioeter dimetilico CH3-S-CH2CH3 Etilmetiltioeter Tioeter etilmetilico CH3CH2-S-CH2CH2CH3 etilpropiltioeter Tioeter Etilpropilico.

Fin