ALCOHOLES, FENOLES Y ÉTERESJames Cantillo BernalQuímica Orgánica IIFaculta de IngenieríaIngeniería Química

Universidad del Atlántico

Características generales y clasificaciónEl grupo funcional característico de los alcoholes, es el hidroxilo –OH, el cual se encuentra unido a un radical alquilo. Por lo que su fórmula general deberá ser R-OH. Por otra parte, los fenoles tienen unido a dicho grupo hidroxilo un anillo aromático su fórmula general es Ar-OH, mientras que los éteres tienen por formula general R-O-R’, lo cual nos indica que está conformado por dos radicales alquilo iguales o distintos unidos por átomo de oxígeno.Los alcoholes suelen clasificarse según el Carbono al que está unido el hidroxilo, si este unido a uno, dos o tres carbonos, se le llama primario, secundario, o terciario, respectivamente. Los fenoles por su parte se clasifican en base a su esqueleto, pueden ser simples o complejos:

Fenoles Simples: Fenilpropanoides simples: tienen un esqueleto básico que consiste en un anillo aromático

unido a una cadena de tres carbonos. Lactonas Fenilpropanoides: están poseen un esqueleto propanoide, pero el propano esta

ciclado. Derivados del ácido benzoico: formados a partir de los Fenilpropanoides, a los cuales se

les delecionan dos carbonos de la cadena propanoica. Fenoles Complejos:

Lignanos: son metabolitos secundarios que se encuentran en una gran variedad de plantas.

Flavonoides: metabolitos secundarios que se encuentran en gran variedad de plantas. Se sintetizan a partir de una molécula de fenilalanina y tres de Malonil-CoA.

NomenclaturaPara nombrar alcoholes y fenoles, se deben seguir una serie de reglas, las cuales varían un poco de las reglas para nombrar hidrocarburos. Se selecciona la cadena de carbono más larga, la cual debe contener el grupo –OH, se

nombra reemplazando –ol, por –o, al hidrocarburo correspondiente. Se empieza a numerar los carbonos a partir del más cercano al –OH. Los sustituyentes se nombran de acuerdo a su posición en la cadena, se escribe en orden

alfabético los sustituyentes y nombrando la posición en que se encuentran.

Éteres Se nombran como alcoxi derivados de los alcanos. La cadena principal es la más grande,

y se nombra como sustituyente el alcóxido.

La IUPAC los nombra como derivados de dos grupos alquilo, ordenados alfabéticamente, terminando el nombre en éter.

Los cíclicos se forman si se sustituye un –CH2- por –O- en un ciclo, se numera a partir del oxígeno, y se agrega el prefijo oxa- seguido del nombre.

Propiedades Físicas y QuímicasLos alcoholes y fenoles poseen puntos de ebullición más alto que los de los éteres de peso molecular similar, esto es posible, debido a que los alcoholes y fenoles pueden formar puentes de hidrógenos unas con otras. El enlace O-H está polarizado por la gran electronegatividad del átomo de oxígeno. Debido a esta polarización se presenta una carga parcial positiva sobre el átomo de hidrógeno y una carga parcial negativa sobre el átomo de oxígeno. En consecuencia, el tamaño tan pequeño del hidrogeno permite gracias a estas cargas, que este se pueda unir con dos átomos electronegativos como lo es el Oxígeno.

Los alcoholes y fenoles son ácidos y bases débiles, siendo bases se protonan por ácidos fuertes, formando iones oxonio ROH2

+.

Mientras que como ácidos débiles se disocian ligeramente donando un protón al agua, generando H3O+ y un ion alcóxido/fenóxido.

Métodos de ObtenciónÉteres Williamson: la más fiable y versátil, implica un ataque de un alcóxido a un haluro de alquilo

primario no impedido. Tambien pueden usarse haluros secundario, pero estos estarían en competencia con una reacción de eliminación.

Reacción de Arens-van Dorp

Mediante Aloximercuración-desmercuriación: en este proceso se añade una molecula de alcohol a un alqueno, obteniendo un eter.

Alcoholes y Fenoles Reducción de alqueno y Cetonas: los aldehídos se reducen para dar alcoholes primarios,

mientras que la cetonas para dar alcholes secundarios.

Reducción de ácidos carboxílicos y esteres: se reducen para dar alcoholes primarios, se reducen por lo general usando LiAlH4, que es el reductor más reactivo, se realizan más lento que la reducción de alquenos y cetonas.

Reacciones de reactivo de Grignard: reaccionan con compuestos carbonilicos dando lugar a alcoholes. El grupo orgánico se transfiere, con un par de electrones del magnesio al carbono carbonilo, comportándose como nucleófilo.

Algunos ejemplos de reacciones con el reactivo de Grignard son:Formaldehído

Con un ácido carboxílico:

Principales ReaccionesÉteres Reacciones con HCl y HBr: reaccionan para dar los correspondientes bromuros y cloruros

de alquilo.

Reacciones de autoxidación: en presencia del oxígeno del aire, los éteres se oxidan para dar hidroperóxidos y peróxidos de alquilo.

Alcoholes y Fenoles Deshidratación de alcoholes a alquenos: en estas reacciones se rompe el enlace C-O y un

C-H vecino, para formar un enlace π .

Conversión de alcoholes a haluros de alquilo: a través de un mecanismo de SN2, y de una reacción con SOCl2, o con PBr3 un alcohol primario o secundario para dar como resultado un haluro de alquilo.

Conversión de alcoholes en tosilatos: reaccionando con cloruro de p-toluensulfonilo en disolución de piridina, los alcoholes, producen tosilatos de alquilo. Sólo se rompe el

enlace O-H del alcohol en esta reacción; el enlace C-O permanece intacto, por lo que no ocurre un cambio de configuración si se une el oxígeno al centro de quiralidad.

Oxidación de alcoholes: la reacción más importante de todas, es tal vez la oxidación de alcoholes para producir compuestos carbonilicos. Esta puede lograrse por una gran cantidad de reactivos, algunos son: KMNO3, CrO3, Na2Cr2O7. Estas se dan casi siempre sólo con alcoholes primarios y secundarios, produciendo ácidos carboxílicos y cetonas respectivamente.

Sustitución electrofílica aromática: el grupo hidroxilo es un poderoso activador, además de un para director en este tipo de reacciones, también es sustituyente orto. Provocando que los fenoles sean sustratos altamente reactivos.

Oxidación de Fenoles: la reacción de un fenol con un agente oxidante poderoso produce p-benzoquinona, anteriormente se usaba Na2Cr2O7, pero hoy se usa mas (KSO3)2NO (sal de Fremy.

Aplicaciones IndustrialesÉteres:El éter sirve como un medio de reacción en la síntesis Wurtz y de Grignard. Además sirve como medio de arrastre en la deshidratación de alcoholes etílicos e isopropilicos. Sirve también como un combustible inicial de los motores Diesel.Alcoholes y Fenoles:Los alcoholes tiene una gran gama de usos industriales. El etanol y el metanol pueden hacerse combustionar de una manera mas amplia que la gasolina Por su baja toxicidad y disponibilidad para disolver sustancias no polares, el etanol es utilizado frecuentemente como solvente en fármacos, perfumes y en esencias vitales como la vainilla. Los alcoholes sirven frecuentemente como versátiles intermediarios en la síntesis orgánica.Los fenoles se han usado históricamente en la fabricación de resinas fenólicas, entre las que destacan resinas de fundición, resinas de moldeo, adhesivos, laminados decorativos, fibras de vidrio y laminados industriales. Otros usos son la obtención de caprolactama (nylon), bisfenol A (base a su vez de las resinas epoxi y de los policarbonatos) así como la producción de colorantes, productos farmacéuticos, herbicidas, funguicidas, bactericidas, detergentes, antioxidantes, aditivos para aceites lubricantes y térmicos tensoactivos.Farmacología El alcohol etílico no es más que la droga psicoactiva más utilizada en todo el mundo. El etanol causa efectos muy variados y amplios sobre el organismo humano, pero que alcanza a todos los órganos y tejidos corporales. Los éteres sirven com un antinflamatorio abdominal para las mujeres embarazadas depues del parto, siendo de uso externo.

Conclusión Los alcoholes son un tipo de compuesto que reaccionan con casi cualquier otro

compuesto. Los fenoles son de los compuestos que más se usan durante las reacciones de

sustitución electrofílica aromática, dotándolos de una inmensa importancia en el estudio de la química orgánica.

Bibliografia McMurry, J. Química Organica 7ma Ed. Capitulo 17. “Alcoholes y Fenoles” Cencage

Learning (2008) http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%89ter_(qu%C3%ADmica) Rescatado de la Web 14-

04-2015.