Alcoholes
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ALCOHOLES
Prof. Ulises UrzúaProg. Biología Celular y Molecular
ICBM – Facultad de Medicina,
Universidad de Chile
Química Orgánica TM Clases 7-8, 13 Ago 2008
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Estructura general
Agua (H-O-H)
Alcohol (R-O-H) Metanol
Éter (R-O-R) Metoximetano (Dimetiléter)
• Enlaces polares
• Pares de ê no compartidos
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Estructura general
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Estructura general
No tienen propiedades de alcoholes
Fenoles
Enoles
Ácidos carboxílicos
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Estructura general
Alcohol (R-O-H) CH3─O─H Metanol
Tiol (R-S-H) CH3─S─H Metanotiol
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Usos de algunos alcoholes
• Etanol, CH3CH2OH
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Usos de algunos alcoholes
• Metanol, CH3OH
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Usos de algunos alcoholes
• Etilenglicol CH2OHCH2OH
• Glicerol
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Clasificación y nomenclatura
Otros compuestos que contienen OH
Glucosa, otros mono y polisacáridos
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Clasificación y nomenclatura
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Clasificación y nomenclatura
Isomería de cadena
• CH3OH y CH3CH2OH
• C3H8O
• C4H8O
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Clasificación y nomenclatura
Nomenclatura IUPAC1. Cadena más larga que contiene el OH
2. Terminación –o se cambia por –ol
3. Menor número posible del C –OH
4. Sustituyentes – prefijos - numero
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Clasificación y nomenclatura
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Propiedades físicas
Compuesto No at C Solubilidad (g/dL)
CH3-OH 1 CH3-CH2-OH 2 CH3-CH2-CH2-OH 3 CH3-CH2-CH2-CH2-OH 4 7.9
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-OH 6 0.6
CH3-(CH2)7-OH 8 0.05
CH3-(CH2)8-OH 9 insoluble
CH3-(CH2)11-OH 12 insoluble
Solubilidad de alcoholes en agua a 20C
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Propiedades físicas
Compuesto PM Pto Eb (C)
• CH3-OH 32 64.5
CH3-CH330 -88.5
• CH3-CH2-OH 46 78.5
CH3-O-CH346 -23
CH3-CH2-CH344 -42
• CH3-CH2-CH2-OH 60 97
CH3-O-CH2-CH360 11
CH3-CH2-CH2-CH358 -0.5
• CH3-CH2-CH2-CH2-OH 74 117
CH3-O-CH2-CH2-CH374 39
CH3-CH2-CH2-CH2-CH372 36
• CH3-(CH2)11-OH 186 255
CH3-(CH2)11-CH3184 234
Puntos de ebullición
Alcoholes, éteres y alcanos
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Propiedades físicas
Los alcoholes forman puentes de H entre si y con el agua
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Propiedades físicas
Puentes de H DADOR ACEPTOR .
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Comportamiento ácido base
Ion alquiloxonio
Ion alcóxido
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Propiedades químicas
Constantes de acidez de algunos grupos funcionales
Ác. débil
Ác. fuerte
Grupo funcional Ejemplo pKa
Alcanos CH4 50
Alquinos C2H2 25
Alcoholes CH3CH2OH 15.9
Agua H2O 15.7
Fenoles C6H5OH 10
Ác. carboxílicos CH3COOH 4.7
Ác. inorgánicos HCl -2
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Propiedades químicas
pKas de alcoholes en agua
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Preparación de alcoholes
A. Hidratación de alquenos
B. Sustitución nucleofílica de haloalcanos
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Preparación de alcoholes
C. Reducción de aldehídos y cetonas
• Reacción con NaBH4 o LiAlH4
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Preparación de alcoholes
C. Reducción de aldehídos y cetonas
• Síntesis de Grignard
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Preparación de alcoholes
Producción de etanol por fermentación
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Preparación de alcoholes
Producción industrial de metanol
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Reacciones de alcoholes
Oxidaciones orgánicas – vista general
![Page 27: Alcoholes](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062707/55835115d8b42a68138b47cf/html5/thumbnails/27.jpg)
Reacciones de alcoholes
Oxidación
• Alcoholes primarios
• Alcoholes secundarios
• Alcoholes terciarios
NHR
![Page 28: Alcoholes](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062707/55835115d8b42a68138b47cf/html5/thumbnails/28.jpg)
Reacciones de alcoholes
Oxidaciones biológicas de alcoholes (Ciclo de Krebs)
![Page 29: Alcoholes](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062707/55835115d8b42a68138b47cf/html5/thumbnails/29.jpg)
Reacciones de alcoholes
Oxidación de etanol – “Alcotest”
![Page 30: Alcoholes](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062707/55835115d8b42a68138b47cf/html5/thumbnails/30.jpg)
Reacciones de alcoholes
Sustitución nucleofílica
•El OH no es buen grupo saliente.
• Debe protonarse para ser eliminado como una molecula de H2O
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Reacciones de alcoholes
Formación de haloalcanos – SN2 v= k [ROH] [HX]
muy lenta no ocurre
![Page 32: Alcoholes](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062707/55835115d8b42a68138b47cf/html5/thumbnails/32.jpg)
Reacciones de alcoholes
Formación de haloalcanos – SN1 v= k [ROH]
3rios > 2rios > 1rios> Metanol
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Reacciones de alcoholes
Deshidratación de alcoholes – E1
![Page 34: Alcoholes](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062707/55835115d8b42a68138b47cf/html5/thumbnails/34.jpg)
Reacciones de alcoholes
Deshidratación-hidratación biológica / alcoholes-alquenos (Ciclo de Krebs)
![Page 35: Alcoholes](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062707/55835115d8b42a68138b47cf/html5/thumbnails/35.jpg)
Reacciones de alcoholes
Resumen de reacciones SN y E
![Page 36: Alcoholes](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062707/55835115d8b42a68138b47cf/html5/thumbnails/36.jpg)
Reacciones de alcoholes
Ácidos carboxílicos y ésteres – orgánicos e inorgánicos
![Page 37: Alcoholes](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062707/55835115d8b42a68138b47cf/html5/thumbnails/37.jpg)
Reacciones de alcoholes
Esterificación de Fischer
• La reacción ocurre a través de una adición del alcohol al grupo carbonilo y posterior eliminación de agua
Esterificación con H3PO4
P
O
OH
OH
HOCH3OH P
O
OH
OH
CH3OCH3OH
P
O
OCH3
OH
CH3O
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Reacciones de alcoholes
Esteres de fosfato en ácidos nucleicos
OCH2
HH
H
base
OPO
O O
OCH2
HH
H
base
OPO
O O
OCH2
HH
H
base
OPO
O O
O
OCH2
HH
H
base
OPO
O O
![Page 39: Alcoholes](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062707/55835115d8b42a68138b47cf/html5/thumbnails/39.jpg)
Reacciones de éteres
Formación de peróxidos
Ruptura con HX
![Page 40: Alcoholes](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062707/55835115d8b42a68138b47cf/html5/thumbnails/40.jpg)
Grupos -OH en proteínas
Serina Treonina
![Page 41: Alcoholes](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062707/55835115d8b42a68138b47cf/html5/thumbnails/41.jpg)
Grupos -OH en proteínas
La Serina 195 en la quimotripsina
![Page 42: Alcoholes](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062707/55835115d8b42a68138b47cf/html5/thumbnails/42.jpg)
Grupos -OH en proteínas
Modo de acción de la penicilina
![Page 43: Alcoholes](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062707/55835115d8b42a68138b47cf/html5/thumbnails/43.jpg)
Grupos -OH en proteínas
Estrategia “anti”-penicilina: -lactamasa
![Page 44: Alcoholes](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062707/55835115d8b42a68138b47cf/html5/thumbnails/44.jpg)
Tioles - ejemplos
![Page 45: Alcoholes](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062707/55835115d8b42a68138b47cf/html5/thumbnails/45.jpg)
Tioles – reactividad
• A diferencia del O, el S puede expandir su capa de valencia llenando orbitales 3d.
•Esto permite estados de oxidación mayores (+10, +12).
Sulfuro
Alquilación
Oxidación
![Page 46: Alcoholes](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062707/55835115d8b42a68138b47cf/html5/thumbnails/46.jpg)
Tioles – propiedades fisicas
• Son más ácidos que el agua
•No forman puentes de H. Sus puntos de ebullición son similares a alcanos halogenados análogos.
![Page 47: Alcoholes](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062707/55835115d8b42a68138b47cf/html5/thumbnails/47.jpg)
Tioles – reactividad
Formación de disulfuros
![Page 48: Alcoholes](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062707/55835115d8b42a68138b47cf/html5/thumbnails/48.jpg)
Tioles en proteínas
Cisteína–cistina / puentes disulfuro
![Page 49: Alcoholes](https://reader035.fdocuments.us/reader035/viewer/2022062707/55835115d8b42a68138b47cf/html5/thumbnails/49.jpg)
Bibliografía
- Bailey y Bailey, “Quimica Orgánica” 4 ed
-Vollhardt y Schore, “Organic chemistry” 5 ed
- Apuntes de Quimica Orgánica, Facultad de Medicina, U de Chile (1996)