ALCOHOLES, FENOLES Y ETERES
ander17062 de Noviembre de 2013
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Introducción a la Bioquímica
ALCOHOLES, FENOLES Y ETERES
ALCOHOLES
El grupo funcional característico de los alcoholes es el grupo hidroxilo unido a un radical
alquilo. Por lo tanto, la fórmula general para un alcohol se escribe R - OH
Para nombrar los alcoholes, al nombre del alcano básico se le añade el sufijo ol. Para los
miembros inferiores de la familia predomina el empleo de los nombres comunes como por
ejemplo, Metanol o alcohol metílico, CH3 – OH, etanol o alcohol etílico, CH3 – CH2 – OH,
n-propanol o alcohol n-propílico, CH3 – CH2 – CH2 – OH, n-butanol o alcohol n-butílico,
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 - OH.
El 2-propanol o alcohol isopropílico es un isómero de posición del n-propanol porque el
grupo hidroxilo se encuentra en el carbono dos, CH3 – CH OH – CH3. Además del n-
butanol, existen los isómeros isobutanol o alcohol isobutílico, sec-butanol o alcohol sec-
butílico y el ter-butanol o alcohol terbutílico
Los alcoholes suelen clasificarse en primarios, secundarios y terciarios según que el
carbono al que está unido el hidroxilo esté unido a uno, dos o tres carbonos,
respectivamente. Metanol, etanol, n-propanol y n-butanol son alcoholes primarios;
isopropanol y sec-butanol son alcoholes secundarios y ter-butanol es un alcohol terciario
El glicerol o glicerina es un polialcohol cuyo nombre sistemático es 1,2,3-propanotriol.
Otros polialcoholes son el 1,2-etanodiol y el 1,2-propanodiol conocidos con los nombres de
etilenglicol y propilenglicol, respectivamente, porque presentan dos hidroxilos en carbonos
vecinales.
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Alcoholes, Fenoles y Eteres
PROPIEDADES FISICAS DE LOS ALCOHOLES
Los alcoholes son líquidos o sólidos neutros. El grupo hidroxilo confiere características
polares al alcohol y según la proporción entre él y la cadena hidrocarbonada así será su
solubilidad. Los alcoholes inferiores son muy solubles en agua, pero ésta solubilidad
disminuye al aumentar el tamaño del grupo alquilo y aumenta en los solventes orgánicos.
Las diferentes formas geométricas de los alcoholes isómeros influyen en las diferencias de
solubilidad en agua. Las moléculas muy compactas del alcohol ter-butílico experimentan
atracciones intermoleculares débiles y las moléculas de agua las rodean con mas facilidad.
Consecuentemente, el alcohol ter-butílico exhibe la mayor solubilidad en agua de todos sus
isómeros
PROPIEDADES QUIMICAS DE LOS ALCOHOLES
Reacción como bases
El grupo hidroxilo de los alcoholes puede ser reemplazado por diversos aniones ácidos
reaccionando, por lo tanto, como una base según la ecuación general siguiente, en la que se
obtiene un haluro de alquilo como producto:
R - OH + H - X R - X +
H2 O
La reacción se inicia con la formación del ión oxonio mediante la protonación del alcohol
con el ión hidrógeno liberado por el ácido
H
+ - H
R - OH + H R - O
+
Ión Oxonio
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Introducción a la Bioquímica
A partir del ión oxonio se libera una molécula de agua y se forma un ión carbonio, que se
une con la parte nucleófila del ácido para formar el haluro de alquilo
H
+
+
R
- H
H2 O
R - O
+
_
+ + X
R - X
R
Los ácidos bromhídrico y yodhídrico reaccionan fácilmente con todos los alcoholes de
acuerdo al mecanismo de reacción explicado anteriormente. El ácido clorhídrico, por ser
menos reactivo, requiere la presencia de cloruro de zinc para reaccionar con los alcoholes.
Una solución concentrada de ácido clorhídrico y saturado con cloruro de zinc recibe el
nombre de Reactivo de Lucas. En esta reacción, el cloruro de zinc actúa como un electrófilo
que desprende el cloro de su unión con el hidrógeno formando un complejo según la
siguiente reacción:
Zn Cl2 CH3 - CH2 - Cl H2 O
+
+
CH3 - CH2 - OH H Cl
+
H + + _
Cl - Zn - Cl
H Cl Cl - Zn - Cl
Cl
El orden de reactividad de los alcoholes con los haluros de hidrógeno es 3º > 2º > 1º , de
acuerdo a la estabilidad de los iones carbonio, con excepción del metilo. El orden de
reactividad de los haluros de hidrógeno es HI > HBr > HCl. La Prueba de Lucas permite
diferenciar alcoholes primarios, secundarios y terciarios por la velocidad de reacción
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Alcoholes, Fenoles y Eteres
Reacción como ácidos
La reacción directa de un alcohol con los metales de los grupos IA y IIA de la tabla
periódica, permite sustituir el hidrógeno del grupo hidroxilo , a pesar de su carácter neutro
y su no disociación en solución acuosa, de la siguiente manera
H 2
R - OH + M R - O - M + 1/2 (g)
Se obtienen bases muy fuertes llamadas alcóxidos como etóxido de sodio, CH3CH2 O – Na,
o metóxido de magnesio, (CH3O)2Mg. El orden de basicidad de los alcóxidos es
R3CO _ > R2CHO _ > RCH2O _ > CH3O _
Por lo tanto, la reactividad de los alcohols frente a los metales es:
CH3OH > 1º > 2º > 3º
Esta diferencia en la velocidad de reacción permite diferenciar alcoholes primarios,
secundarios y terciarios
REACCIONES DE OXIDACIÓN - REDUCCIÓN
Los alcoholes primarios se oxidan a aldehidos y en forma completa a ácidos carboxílicos.
Los alcoholes secundarios se oxidan a cetonas y los terciarios no oxidan fácilmente.
Algunos agentes oxidantes utilizados para este propósito es el permanganato de potasio o el
dicromato de potasio en ácido sulfúrico. Estas reacciones escritas en forma abreviada son:
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Introducción a la Bioquímica
O
O
- H 2O
[ ]
O
[ ]
+ O R - C + R - C
R - CH2 - OH
H
O
H
+
+
R - C - R'
H 2O
[ ]
R - CH - R'
O
O
OH
REACCION DE ESTERIFICACION
Los alcoholes reaccionan con los ácidos carboxílicos en presencia de ácidos minerales
como catalizadores, para producir ésteres, de la siguiente manera:
O
O
H2 SO4
+
+
H 2O
R' - OH
R - C
R - C
H
O
O R'
A cido Alcohol Ester
El orden de reactividad de la esterificación es:
CH3OH > 1º > 2º > 3º
HCOOH > CH3COOH > RCH2COOH > R3CCOOH
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Alcoholes, Fenoles y Eteres
Los alcoholes reaccionan con los oxácidos como el ácido sulfúrico, nitroso, nítrico y
fosfórico, formando ésteres inorgánicos en donde el – OH del alcohol se convierte en
– OR. El nitrito de isopentilo o amilo, la nitroglicerina y el tetranitrato de pentaeritritol
( TNPE o peritrate) son medicamentos vasodilatadores, antihipertensivos y analgésicos en
la angina de pecho y, además, son ésteres del ácido nitroso y el ácido nítrico,
respectivamente. Estos compuestos son explosivos muy poderosos. Los ésteres fosfóricos
desempeñan funciones importantes en todos los sistemas biológicos
REACCIONES DE DESHIDRATACION DE ALCOHOLES
Los alcoholes reaccionan con el ácido sulfúrico dando diferentes productos según las
condiciones de la reacción. Si el calentamiento se mantiene a 180 °C se convierte en
alqueno según la siguiente reacción
H2 SO4
+
R - CH2 - CH2 - OH R - CH = CH2 H2 O
180 °C
Si el calentamiento se mantiene a 140 °C, dos moléculas de alcohol se convierten en una
molécula de éter según la siguiente reacción:
H2 SO4 +
R - O - R H2 O
HO - R
R - OH
+ 140 °C
Si el calentamiento se realiza a temperatura ambiental se convierte en el respectivo éster
inorgánico. Por ejemplo, la deshidratación del alcohol etílico
...