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QUÍMICA ORGÁNICA SESIÓN 6: Alcoholes y Fenoles Problematización ¿Porqué empleamos etanol como agente desinfectante? ¿Porqué se mezcla el etanol con la gasolina para producir gasoil como combustible para automóviles? SABERES PREVIOS ¿Qué grupo funcional caracteriza a los alcoholes? ¿Cuáles son los tipos de alcoholes? ¿Cómo se nombran a los alcoholes? LOGRO Al finalizar la sesión, el estudiante nombra y formula compuestos oxigenados: Alcoholes y fenoles, teniendo en cuenta las características y propiedades de los compuestos orgánicos, en base a las reglas de la nomenclatura IUPAC y los tipos de reacciones que unifican la química orgánica, con orden en el procedimiento y exactitud en los resultados. ALCOHOLES R - OH R: cadena carbonada Son compuestos ternarios que contienen el grupo funcional –OH, llamado Oxidrilo u Hidroxilo, enlazado a átomos de carbono con hibridación sp3, además, dicho carbono sólo debe contener un grupo funcional (–OH), y al nombrarlos tienen la terminación “OL”. Analizando las siguientes estructuras se puede reconocer: Es un alcohol Es un alcohol No es un alcohol TIPOS DE ALCOHOLES 1.- Según el Número de (-OH) contenidos 1.1. Monoles: poseen sólo 1 (–OH), ejemplo: 1.2. Polioles: poseen dos o mas grupos (–OH), ejemplo:Dioles: CH2–CH2 | | OH OH CH2–CH–CH2 | | | OH OH OH Trioles: Etanodiol Etilenglicol Propanotriol Glicerina o glicerol Alcohol Primario Alcohol Secundario Alcohol Terciario CH3–CH2–CH2–OH Carbono primario OH | CH3–CH–CH3 Carbono secundario CH3 | CH3–C–CH2–CH3 | OH Carbono terciario R–CH2–OH OH | R–CH–R´ OH | R–C–R´ | R” 2. SEGÚN LA POSICIÓN DEL GRUPO FUNCIONAL (-OH) PROPIEDADES a. Los alcoholes son compuestos covalentes polares, debido a la presencia del grupo –OH, esta polaridad es más marcada en los alcoholes de bajo peso molecular. Bajo peso molecular, son solubles en H2O. Alto peso molecular, son insolubles en H2O. b. Los monoles de 1 carbono hasta 11 carbonos son líquidos, en adelante son sólidos. C1 -C3: Líquidos muy solubles en H2O. C4 -c11: Líquidos aceitosos poco solubles en H2O. 1.1. OBTENCIÓN DEL METANOL. a) Por destilación de la madera. b) A gran escala a partir de la siguiente reacción: H2(g) + CO(g) 32, OCrZnO CH3OH(g) 300ºC, 300 atm 1.2. OBTENCIÓN DEL ETANOL. a) Por hidratación del eteno. b) Por fermentación de carbohidratos. C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 PREPARACIÓN DE ALCOHOLES 1.3. HIDRÓLISIS DE HALOGENUROS DE ALQUILO PRIMARIOS (Y SECUNDARIOS) R–X + NaOH(ac) → R–OH + NaX 1.4. HIDRATACIÓN DE ALQUENOS CH3 –CH = CH2 + H20/H2SO4 → CH3–CH –CH3 OH PREPARACIÓN DE ALCOHOLES 1.5. REDUCCIÓN DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS A) Reducción catalítica. CH3–CHO + H2/Ni → CH3–CH2–OH B) Reducción química. CH3–CHO + LiAlH4/H + → CH3–CH2–OH Pueden reaccionar por sustitución o por eliminación 2.1. REACCIÓN CON HALOGENUROS DE HIDROGENO: R–OH + HX → R–X + H2O Si R–OH es primario, generalmente no hay transposiciones; si fuera secundario, podrían ocurrir transposiciones. CH3–CH2–OH + HCl → CH3–CH2–Cl + H2O REACCIONES DE ALCOHOLES 2.2. REACCIÓN CON HALOGENUROS DE FÓSFORO Es una reacción muy útil pues no existen transposiciones R–OH + PX3 → R–X + H3PO3 PX3 = PCl3, PBr3, PCl5, SOCl2 (cloruro de tionilo) 2.3. DESHIDRATACIÓN DE ALCOHOLES Se forma el alqueno más estable. Se puede usar H2SO4 o bien POCl3 como catalizador de las deshidrataciones. R―CH―CH―R’ + H2SO4/∆ → R―CH=CH―R’ H OH REACCIONES DE ALCOHOLES 2.4. FORMACIÓN DE ALCÓXIDOS. • Los alcoholes pueden reaccionar como ácidos cuando reaccionen con metales activos del grupo IA y IIA, formando así los ALCÓXIDOS DEL METAL. • Los alcoholes más ácidos reaccionan más rápido. R–OH + M → R–O-M+ + ½ H2 M = Na, K, Mg, NaH, etc. CH3–CH2–OH + Na → CH3–CH2–O -Na+ + ½ H2 2.5. OXIDACIÓN DE ALCOHOLES. Según el tipo de alcohol, se pueden obtener los siguientes compuestos: Alcohol Primario + Oxidante → Aldehído o Ac. Carboxílico Alcohol Secundario + Oxidante → Cetona Alcohol Terciario + Oxidante → No Rx Los agentes Oxidantes pueden ser: KMnO4, K2Cr2O7/H +, H2CrO4, CrO3/H +, Cu/Δ, PCC,HNO3/H2O REACCIONES DE ALCOHOLES El alcohol metílico, también llamado alcohol de madera, se usa en la obtención de aldehído fórmico, en la fabricación de lacas, como desnaturalizante del alcohol etílico. El alcohol etílico es muy usado como solvente, y en la preparación de medicinas, como antiséptico en los hospitales, colorantes, barnices, en la preparación de bebidas alcohólicas, como combustible. El etilenglicol se usa como anticongelante en los radiadores. El propilenglicol en los líquidos de frenos y la glicerina en la industria de alimentos, en cosmetología y en la fabricación de la nitroglicerina que forma parte de la composición de la dinamita. USOS DE ALCOHOLES FENOLES • Son compuestos orgánicos que resultan de sustituir un átomo de hidrógeno unido a un anillo aromático por un grupo hidroxilo, - OH OH | OH | CH3 Fenol o-metilfenol OH Cl m-clorofenol FENOLES NOMENCLATURA DE ALCOHOLES 1) Se elige como cadena principal la de mayor longitud que contenga el grupo -OH. Luego se identifican los radicales. • etil • propil NOMENCLATURA DE ALCOHOLES A=P+ N 2) Se numera la cadena principal para que el grupo -OH tome el localizador más bajo. El grupo hidroxilo tiene preferencia sobre cadenas carbonadas, halógenos, dobles y triples enlaces. • etil • propil • 3-Etilheptan-2-ol • 2-Propiloctan-1-ol NOMENCLATURA DE ALCOHOLES 3) Se nombra empezando por los radicales en el orden alfabético, indicando su posición en la cadena principal, continuando luego con el nombre de la cadena principal indicando a la vez la posición del –OH y el nombre del alcohol termina en “ol”. El grupo -OH es prioritario frente a los alquenos y alquinos. La numeración otorga el localizador más bajo al -OH NOMENCLATURA DE ALCOHOLES 12 1 Ciclobutanol Ciclobut-2-enol 1-metilciclopentanol Determine el nombre, fórmula global y la masa molar del siguiente compuesto: metil metil EJERCICIOS Solución: EJERCICIOS Determine el nombre, fórmula global y la masa molar del siguiente compuesto: metilvinil SOLUCIÓN 2-metil – 3 – vinilciclopent-3 – en -1-ol SOLUCIÓN EJERCICIOS Determine el nombre, fórmula global y la masa molar del siguiente compuesto: Etil OH OH OH SOLUCIÓN EJERCICIO Formular el siguiente compuesto: 2 6-tercbutil – 2 etil- 3 – metil – 4 – yodo fenol C13H19OI M = 318 g/mol 1 3 4 5 6 etil tercbutil metil yodo SOLUCIÓN EJERCICIO Formular el siguiente compuesto: METACOGNICIÓN 1. ¿Qué aprendimos en esta sesión? 2. ¿En que otras ocasiones podrás utilizar lo aprendido hoy ? 3. ¿Qué es lo que más me gusto de lo aprendido en la clase de hoy? Referencias bibliográficas • MCMURRY, JOHN QUÍMICA ORGÁNICA, 2012 • http://www.sinorg.uji.es/Docencia/QO/tema1QO.pdf • https://www.tagusbooks.com/leer?isbn=9788436268270&li=1&idsou rce=3001 https://www.tagusbooks.com/leer?isbn=9788436268270&li=1&idsource=3001 GRACIAS
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