Alcoholes y Fenoles Parte 1
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10 de abril de 2023 FYAD - Derechos reservados 1
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA
QUÍMICA ORGÁNICA
Quim. ALEJANDRO FUKUSAKI Y.
10 de abril de 2023 FYAD - Derechos reservados 2
ALCOHOLES, ÉTERES Y FENOLES
Los alcoholes son compuestos orgánicos que tienen el grupo hidroxilo unido directamente a un carbono saturado y los fenoles a un anillo aromático.
Los éteres tienen el grupo funcional OXI
CH3-CH2-OH
CH3-O–CH3
ALCOHOL ETÍLICO
FENOLES
ÉTER METÍLICO
A.Fukusaki
OH
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Acidez de los alcoholes y FenolesLos alcoholes son menos ácidos que los
fenoles. La diferencia de la acidez relativa entre el alcohol y fenol se debe a:
1) por el efecto inductivo de los grupos alquilos que refuerza el enlace O-H y
2) por estabilidad por resonancia del anillo
aromático, que debilita el enlace O-H en los fenoles.
10 de abril de 2023 FYAD - Derechos reservados 4
Acidez de los alcoholes y Fenoles La constante de ionización en el metanol es
del orden de 10 -16 y de los fenoles 10 -10.
OH O-
+ H
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Tipos de alcoholesPor la posición del
hidroxilo CH3-CH2-OH
CH3
CH3- COH
CH3
CH3
CH3-CHOH
Alcoholes primarios
Alcoholes Secundarios
Alcoholes terciarios
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Tipos de alcoholesPor el número de
hidroxilo CH3-CH2-OH
CH2OH
CHOH
CH2OH
CH2OH
CH3-CHOH
•Monoles
•Dioles
•Polioles
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Nombres no sistemáticos
CH2OH
Xantofila
Colesterol
Alcohol cetílico
HO HO
HO
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Nombres comunes
Alcohol + Raíz + ÍLICO
CH3OH Alcohol metílico
CH3CH2OH Alcohol etílico
CH3CH2CH2OH Alcohol n-propílico
CH3
CH3-CH2OH
Alcohol isopropílico
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Nomenclatura IUPAC• Se nombra como un hidrocarburo pero se cambia la
terminación "o" (del hidrocarburo) por ol.• La cadena principal es aquella que contiene el
mayor número de grupos hidroxilos. CH3 - CH - CH - CH2 - CH2 - CH3 | | OH CH - CH3 Cadena principal 5 carbono | OH
10 de abril de 2023 FYAD - Derechos reservados 10
Nomenclatura IUPAC• Si es necesario se utiliza los números para
indicar las posiciones de los grupos hidroxilos (isómeros de posición).
CH3 - CH - CH2 – CH3 | OH
CH2 – CH2- CH2 – CH3 | OH
2-Butanol 1-Butanol
1 2 3 4 1 2 3 4
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Nomenclatura IUPAC• Se empieza a numerar por el extremo más
cercano al grupo hidroxilo.• Cuando la cadena principal tiene dos, tres,
etc. grupos hidroxilos, la terminación será odiol, otriol, etc., respectívamente.
CH2 – CH- CH2 – CH3 | | OH OH
1,2-Butanodiol
1 2 3 4
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Nomenclatura IUPAC• Si es necesario se utilizan los números para
indicar las posiciones de los grupos hidroxilos (isómeros de posición).
• Se empieza a numerar por el extremo más cercano al grupo hidroxilo.
• Cuando la cadena principal tiene dos, tres, etc. grupos hidroxilos, la terminación será odiol, otriol, etc., respectívamente.
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Nomenclatura IUPAC
Ciclopentanol
(Alcohol ciclopentílico)
Ciclobutanol
(Alcohol ciclobutílico)
Ciclohexanol
(Alcohol ciclohexílico)
HO HOOH
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Otros alcoholesEtilenglicol (anticongelante)La oxidación produce ácido oxálico y éste ácido reacciona con el calcio, formándose oxalato de calcio.
O O || ||
HO- CH2–CH2– OH HO- C – C – OHEtilenglicol Ácido oxálico Estas sales de oxalato de calcio producen daños al riñón y causa insuficiencia renal e incluso la muerte.
Enzimas del hígado
10 de abril de 2023 FYAD - Derechos reservados 15
Propilenglicol (anticongelante) No esvenenoso.
Glicerol o Glicerina Ingredientes delociones, aditivo de alimento paraconservar la humedad de los pasteles.Preparado de Nitroglicerina comovasodilatador para aliviar el dolor de
angina de pecho.
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Propiedades químicas
I. Ruptura del enlace O - H
R-CH2 - O - H
R-CH2-O – + H+
R-CH2 + + - OH
II. Ruptura del enlace O - H
10 de abril de 2023 FYAD - Derechos reservados 17
I. Ruptura del enlace O - H
CH3-CH2-OH + Na
FORMACIÓN DE ALCÓXIDOS
CH3-CH2-ONa + 1/2H2
Alcohol etílico Etóxido de sodio
1/2H2Isopropóxido de sodioAlcohol Isopropílico
CH3-CH – CH3
ONa
CH3-CH – CH3
OH + Na
CH3
CH3-C-OH + Na
CH3
CH3
CH3-C-ONa
CH3
1/2H2
t-Butóxido de sodioAlc. t-butílico
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Cinética de reacción
KaAlcohol metílico 10-16
Alcohol etílico 10-17
Alcohol isopropílico 10-18
Alcohol t-butílico 10-19
CH3OH > 1° > 2° > 3°
10 de abril de 2023 FYAD - Derechos reservados 19
Reacción de oxidación
O O || || RCH2OH R- CH R-C-OH
Oxidante Oxidante
Alcohol Aldehído Acido carboxílico
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Oxidación del etanol
CH3CHO + NADH+H+CH3CH2OH + NAD+
Alcohol
deshidrogenasa
CH3 COOH + NADH+ H+H2O
CH3 CHO +NAD+
Aldehído Deshidrogenasa
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Nicotinamida Adenosina Dinucleótido (NAD+)
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•Alcohol metílico (30 mL o 2 cucharadas) ceguera y muerte
Alcohol etílico ( 500 mL puro) muerte inminente
Toxicidad de los alcoholes
10 de abril de 2023 FYAD - Derechos reservados 23
Toxicidad de los alcoholes
La ingestión de alcohol etílico durante periodo prolongado causa deterioro del hígado y pérdida de la memoria.
Bebés de madres alcohólicas suelen ser pequeños, deformes y con retardo mental
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Toxicidad de los alcoholesBeber en demasía altera la función de las células cerebrales, causa daños a los nervios y acorta el tiempo de vida porque favorece las enfermedades del hígado, del sistema cardiovascular y prácticamente de todos los órganos.
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Consumo de alcohol etílico y comportamientoN° de(*) medidas
Nivel de alcohol en la sangre (por litro)
Comportamiento
2 0,5 Efecto sedante moderado; tranquilidad
4 1,0 Falta de coordinación
6 1,5 Embriaguez evidente
10 3,0 Inconciencia
20 5,0 Posible muerte
(*) una medida de 30 mL de Whisky de 45 GL. Medida de 360 mL de cerveza o copas de 150 mL de vino, consumidas rápidamente.
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Toxicidad del Metanol Enzimas HepáticasCH3OH HCHO HCOOH CO2 + H2OAlcohol FormaldehidoMetílico (tóxico)
Proteinas de las células
Ceguera Paro respiratorio Convulsiones Muerte
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Alcohol etílico:actua como antídoto
(intravenoso) satura las enzimas del hígado y bloquea
la oxidación del alcohol metílico hasta que el comp. Se
excrete sin causar efectos tóxicos. El etanol se
metaboliza más rápido.
El HCOOH (ác .orgánico bastante fuerte) puede sobrepasar la capacidad buffer de la sangre y producir acidosis.
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EFECTO DEL ALCOHOL ETÍLICO EN EL ORGANISMO
En un proceso metabólico normal, la dopamina es oxidada a un aldehído, y que a su vez se oxida a un ácido. No obstante, el acetaldehído (CH3 CHO) que se origina por la oxidación del etanol, parece alterar el metabolismo normal de la dopamina al inhibir a la enzima responsable de la oxidación del aldehído de la dopamina.
10 de abril de 2023 FYAD - Derechos reservados 29
EFECTO DEL ALCOHOL ETÍLICO EN EL ORGANISMO
Como resultado la dopamina y el 3,4-dihidroxifenilacetaldehído se combinan formando la norlaudanosina, que es un compuesto del tipo del opio; son miembros de este grupo la morfina y la heroína. Por lo tanto parece que el alcohólico "crónico", por lo menos en algunos casos, puede ser un drogadicto a consecuencia de los compuestos generados en su cuerpo.
10 de abril de 2023 FYAD - Derechos reservados 30
CH3CH2OH
HO
HONH2
HO
HO
CH=O
HO
HO
COOH
HO
HO
HO
HO
NH
Norlaudanosina
Dopamina
3,4dihidroxifenil
acetaldehído
CH3CHO
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Oxidación del alcohol etílico
CH3CH2OH + Cr+6
CH3COOH + Cr+3
H2O/H2SO4
Bordwell-Wellman
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DOSAJE ETÍLICO
CONCENTRACIONDE ALCOHOLEN SANGRE
AIRE QUE EXHALAN LOS PULMONES
CORRELACIÓN
ALIENTO
CH3CH2OH CH3COOH
PRUEBA : BREATHALYZER(ANALIZADOR DE ALIENTO)
Cr +6 Cr +3
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Formación de ésteres
Los alcoholes reaccionan con los ácidos para producir ésteres
CH3OH + HOOCCH3 CH3OOCCH3 + H-OH
alcohol
metílicoAc. acético acetato de metilo
Nomenclatura: cambiar la terminación "ico" (del ácido) por "Ato" + el nombre del grupo orgánico.
H+
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Formación de ésteres
CH2O
OCH
CH2 O
Trilaurato de glicerilo
Glicerol
Ácido laúrico
(Lípido)
+ 3 CH3 (CH2)10 COOH
OC (CH2 )10 CH3
OC (CH2 )10 CH3
CH3(CH2 )10 CH2 O
CH2 OH
CH – OH
CH2 OH
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Ésteres de ácidos inorgánicos
CH3 (CH2 )10 CH2 OH +
CH3 (CH2 )10 CH2 O-SO3H + H2O
H+
CH3(CH2 )10CH2 – O-SO3H + NaOH
Sulfato laurílico de sodio (detergente)
O
HO – S - OH
OH
CH3 (CH2 )10 CH2 – O-SO3- Na + H2O
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Ésteres de ácidos inorgánicos
CH3CH2 OH + H3PO4
CH3 CH2 O-PO3H2 + H2O
O O
CH3CH2OH + HO-P-OH CH3CH2 O - P-OH
OH OH
H2O
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II.- Ruptura del enlace C - OH1.Formación de haluros (Rvo. de LUCAS)
CH3OH + HX CH3 X + H2O Alc. metílico haluro de metilo
CH3OH + HCl CH3 Cl + H2O Alc. metílico Cloruro de metilo
ZnCl2
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II.- Ruptura del enlace C - OH
3°>2°>1°
CH3-CH-CH3 + HCl CH3-CH-CH3 OH Cl + H2O Alc. metílico Cloruro de isopropilo
ZnCl2
CH3 CH3CH3 –C - OH + HCl CH3- C - Cl + H2O
CH3 CH3 Alc. t-butílico Cloruro de t-butilo
ZnCl2
10 de abril de 2023 FYAD - Derechos reservados 39
Reacción de deshidratación(Regla de Zayseff )
CH3 CH3
CH3 CH - CH CH3 CH3CH=C- CH3 +H2O OH H+
CH3 CH - CH3 CH3 CH = CH2 + H2O OH H+
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FENOLESLos fenoles tienen efectos bactericidas muy activas. Al fenol se le conoce como ácido carbólico y se utiliza a modo de antiséptico en hospitales.
OH HO
OH
Fenol 1-Naftol
(a- Naftol)
2-Naftol
(b- Naftol)
10 de abril de 2023 FYAD - Derechos reservados 41
Derivados fenólicos
• El antiséptico hexil-resorcinol se emplea para pastillas para garganta.
• El hexaclorofeno tiene un coeficiente de fenol de 120, se utiliza para la fabricación de algunas pastillas dentríficas, desodorantes y jabones.
OH
HO
CH2 - (CH2)4 CH3
CH2 OH
OH
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
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O
C O
OH
OH
OH
HO
HO
COOH
Ácido m-digálico
OCH2OH O
O C
OH
OH
OH
1-galoil- D-glucósido
Taninos
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OH
NaOH + H2O
OH
FeCl3Producto coloreado
O-
Reacciones más importantes
Na+
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Aldehídos y cetonas
H R Ar
C = O C = O C = O
H H H
Aldehídos
R R Ar
C = O C = O C = O
R Ar Ar
Cetonas
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Grupo carbonilo
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Nomenclatura
Nomenclatura común de ALDEHÍDOS
Se reemplaza la terminación “ICO” de los ácidos por la palabra “aldehído" y se elimina la palabra “ácido”.
formaldehído del ácido fórmico cinamaldehído del ácido cinámico
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Nombre comúnÁcidos Aldehídos
H-COOH Ác.fórmico
H-CHO Formaldehído
CH3COOH Ác. Acético
CH3CHO Acetaldehído
CH3CH2COOH Ác. Propiónico
CH3CH2CHO Propionaldehído
CH3(CH2)2COOH Ác.Butírico
CH3(CH2)2CHO Butíraldehído
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Ácidos Aldehídos
CH3(CH2)3COOH Ác.Valérico CH3(CH2)3CHO Valeral- dehído
CH3(CH2)4COOH Ác. Caproico
CH3(CH2)4CHO Caproaldehído
CH3(CH2)5COOH Ác. enántico
CH3(CH2)5CHO Enantaldehído
CH3(CH2)6COOH Ác. Caprílico
CH3(CH2)6CHO Caprilaldehído
CH3(CH2)7COOH Ác.Pelargónico
CH3(CH2)7CHO Pelargonaldehído
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Ácidos Aldehídos
CH3(CH2)8COOH Ác.Cáprico
CH3(CH2)8COOH Capraldehído
CH3(CH2)10COOH Ác. Laúrico
CH3(CH2)10CHO Lauraldehído
CH3(CH2)12COOH Ác.Mirístico
CH3(CH2)12CHO Miristaldehído
CH3(CH2)14COOH Ác.Palmítico
CH3(CH2)14CHO Palmitaldehído
CH3(CH2)16COOH Ác.Esteárico
CH3(CH2)16CHO Estearaldehído
CH3(CH2)18COOH Ác.Araquídico
CH3(CH2)18CHO Araquidaldehído
10 de abril de 2023 FYAD - Derechos reservados 50
CH3- ... - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 -CHO
ag bdew
CH3- CH - CH2 –CHO
HO
ab
b-Hidroxi-butiraldehído
g