ALCOHOLES: Propiedades Físico Químicas y Síntesis. Luis Eduardo Hernández Parés

Transcripción

1 ALCLES: Propiedades Físico Químicas y Síntesis Luis Eduardo ernández Parés

2 Estructura de Alcoholes C 3 3 C 3 C 3 C 3 C C 3 Primario Secundario Terciario C C Moléculas polares debido a su dipolo permanente. Puntos de ebullición más altos que alcanos Puentes de hidrógeno

3 Estado de xidación Electronegatividad: Capacidad de un átomo en una molécula para atraer electrones. FeCl 2 vrs FeCl 3 Fe 2+ Fe 3+ Átomos electronegativos, quitan electrones de átomos menos electronegativos: oxidan

4 Estado de xidación C Diferencia electronegatividad muy baja. Se comparten los e - por igual: enlace covalente 3 C C 3 No hay diferencia de electronegatividad. Se comparten los e - por igual: enlace covalente C Diferencia en electronegatividad, continúa siendo un enlace covalente pero altamente polarizado: no se comparten los e - por igual. Se dice: el carbono está oxidado

5 Estado de xidación C C C C Menos xidado Más xidado F F C = = C F N F C Cl = = C

6 Temperatura, C Punto de Ebullición: n-r 200 C 3 C , 18 g/mol 3 C 60 g/mol 100 C 3 80 C 3 C No. De Carbonos

7 Temperatura, C Punto de Fusión 2 0 No. De Carbonos C 3 C 3 C 3? -140

8 3 C 3 C 3 C C 3 C 3 C 3 3 C C 3 3 C 3 C C 3 3 C 3 C C 3 3 C 3 C 3 C C 3 3 C 3 C C 3 3 C 3 C C 3

9 Temperatura, C Alcoholes vrs Alcanos: P. Eb Alcoholes Alcanos Masa Molar, g/mol

10 Solubilidad Protón altamente polarizado C 3 Pares de electrones libres Alcoholes de bajo peso molecular = solubles en agua Alcoholes C 8 o más, efecto liposoluble es mayor Alcoholes C 14, surfactantes o humectantes

11 Pregunta Examen Prediga qué compuesto de cada par será más soluble en agua. Explique sus respuestas a) 1-hexanol vrs ciclohexanol. b) 1-heptanol vrs 4-metilfenol. c) 2-feniletanol vrs 2-fenil-1,2-etanodiol. Dibuje las estructuras de los siguientes compuestos a) trifenilmetanol b) (2R, 3R)-hexano-2,3-diol c) 2-feniletanol vrs 2-fenil-1,2-etanodiol. d) (4S,2R)-4-cloro-2-heptanol

12 Pregunta Examen Tomando en cuenta los valores de calor de combustión de la gasolina y del etanol, calcule cuanto etanol se necesita para acelerar un vehículo de 1,2 TM hasta 60 km/h bajo una aceleración constante de 5 m/s. gas = 47,3 MJ kg et = kj/mol

13 Fenoles orto meta C 3 Cl para orto-metilfenol o-cresol meta-clorofenol 3 C C 3 para-isopropilfenol N C 3 N-(4-hydroxyphenyl)acetamide para-n-acetamidafenol p-n-acetamidafenol para-acetam-ol Acetaminofenol Acetaminofen

14 Acidez y Basicidad de Alcoholes C 3 Alcoholes son anfotéricos: Pueden actuar como bases o como ácidos. xígeno básico En medio ácido, el alcohol actúa como base. En medio básico, el alcohol actúa ácido. pk a de alcohol = 16 idrógeno ácido 3 C C C C C C 3 3 C C 3

15 Acidez de Alcoholes + 3 C B: - 3 C - + B pka entre 16 y 20

16 Acidez: Formación de Alcóxidos

17 Acidez: Reacidificando 3 C C 3 C C 3 C 3 C 3 Un alcóxido puede reconstituirse en un alcohol agregando una fuente de protones. 3 + = ácido diluido en agua + = fuente de protones en general.

18 Acidez del Fenol pk a = 10 Por qué el fenol es tan ácido? pk a = 16 - La clave para que una sustancia sea más ácida que otra está en la estabilidad de la base conjugada Estabilidad de la base conjugada

19 Alcoholes: Acidez C 2 C Cl Cl Cl Cl Cl Cl pk a =16 pk a =14.3 pk a =13.4 pk a =12.2

20 Síntesis de Alcoholes: Lo Visto Sustitución Nucleofílica de aluro de Alquilo R X + - R + X - idratación de alquenos + R C 3 R C idroboración oxidativa de alquenos R C 2 1. B 3, TF , Na R

21 Síntesis de Alcoholes: Lo Visto Epoxidación y Apertura de Anillo 3 C R C R Síntesis Industrial de Etanol C 2 2 C + 2, presión C 3

22 Antes: Carbonilos Muy electronegativo Electrófilo R 1 R 2 R 1 y R 2 puede ser una cadena de carbonos o un hidrógeno R Aldehído C 3 C 3 Acetaldehído Benzaldehído Propanaldehído R R Cetona 3 C C 3 3 C C 3 Acetona Ciclohexanona Metilpropilcetona

23 Síntesis de Alcoholes: rganometálicos R X + Mg R MgX Reactivo de Grignard C MgX Ahora, este es el átomo electronegativo Menos electronegativo El par de electrones se puede considerar como si estuvieran en el carbono = C: - El C se convierte en un nucleófilo y puede hacer reacciones como nucleófilo.

24 Síntesis de Alcoholes Usando Reactivo de Grignard C 3 Br Mg C 3 MgBr + 3 C MgBr C 3 C 3 3 C MgBr C 3 3 C MgBr 3 + C 3 3 C

25 Síntesis de Alcoholes Ejemplos: Br 3 C C 3 Mg Éter Etílico 3 + C 3 C 3 Br Mg Éter Etílico C C 3 C 2 Cl Mg Éter Etílico 3 + C 2

26 Síntesis de Alcoholes Mecanismo C 3 C 3 MgBr MgBr C C 3 C C 3 El carbonilo es un electrófilo fuerte. El reactivo de Grignard es un nucleófilo fuerte. + MgBr Br Mg 3 +

27 Incompatibilidad rganometálicos 3 C C 2 pk a = 50 idrógeno MUY poco ácido - 3 C C Base extremadamente fuerte 2 MgBr Base extremadamente fuerte 3 C Puede pensarse como un carboanión, como una base. Muy reactivo.

28 Reducción de Carbonilos 3 C C 3 + NaB 4 C 3 C 3 3 C + NaB 4 C 3 Vistazo. Veremos esta reacción al ver carbonilos

29 Citocromo P-450: xidación Controlada Es una hemoproteína (contiene hierro) y es usada para oxidar compuestos en sistemas biológicos. Reacción: Incluye un grupo R e - R + 2 xida (hidroxila) compuestos orgánicos para promover su degradación y eliminación. Metabolismos de drogas, esteroides, degradación de vitamina D, degradación tromboxanos.

30 IR de Alcoholes Señales importantes C

31 Tioles: Compuestos con Azufre Compuestos análogos a los alcoholes. Grupo Sulfidrilo S Compuestos más ácidos que los alcoholes. pka = 10 Mal olor es característico. Los tioles pueden formar compuestos disulfuro en condiciones oxidantes. Br 2 + R S S R R S Zn, Cl S R

32 Reacciones de Tioles Formación de Tioles C 3 Br NaS exceso C 3 S Formación de Ácidos Sulfónicos C 3 N 3 C 3 3 C S xidación C 3 S

33 Reacciones de Tioles Tioles como Nucleófilos R S 3 C Cl R S + Cl C 3 Azufre es más grande, menos electronegativo. Electrones más lábiles, disponibles más fácil para ataque nucleofílico, más deslocalizables, más polarizables R S S R R R

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