sábado, 26 de noviembre de 2011

ALCOHOLES

Los alcoholes tienen uno, dos o tres grupos hidróxido (-OH) enlazados a sus moléculas, por lo que se clasifican en monohidroxílicos, dihidroxílicos y trihidroxílicos respectivamente. El metanol y el etanol son alcoholes monohidroxílicos. Los alcoholes también se pueden clasificar en primarios, secundarios y terciarios, dependiendo de que tengan uno, dos o tres átomos de carbono enlazados con el átomo de carbono al que se encuentra unido el grupo hidróxido. Los alcoholes se caracterizan por la gran variedad de reacciones en las que intervienen; una de las más importantes es la reacción con los ácidos, en la que se forman sustancias llamadas ésteres, semejantes a las sales inorgánicas. Los alcoholes son subproductos normales de la digestión y de los procesos químicos en el interior de las células, y se encuentran en los tejidos y fluidos de animales y plantas.

Los alcoholes son una serie de compuestos que poseen un grupo hidroxilo, -OH, unido a una cadena carbonada; este grupo OH está unido en forma covalente a un carbono con hibridación sp3. Cuando un grupo se encuentra unido directamente a un anillo aromático, los compuestos formados se llaman fenoles y sus propiedades químicas son muy diferentes.
En el laboratorio los alcoholes son quizá el grupo de compuestos más empleado como reactivos en síntesis.

En un principio, el término alcohol se empleaba para referirse a cualquier tipo de polvo fino, aunque más tarde los alquimistas de la Europa medieval lo utilizaron para las esencias obtenidas por destilación, estableciendo así su acepción actual.

Clasificación de los alcoholes
Según el tipo de carbono al cual esta unido el grupo hidroxilo en la cadena, los alcoholes se clasifican en primarios, secundarios y terciarios.
Un alcohol primario esta unido a un carbono primario, como el etanol:
CH3 - CH2 - OH
Un alcohol es secundario cuando el grupo -OH está unido a un carbono secundario. Es el caso del 2-Propanol:
CH3 - CH - CH3

OH
Y es terciario cuando se une a un carbono terciario, como es el 2-Propil-2-Propano o Terbutanol:
OH
CH3 - CH - CH3

OH


PROPIEDADES FISICAS DE LOS ALCOHOLES.
Los electrones de valencia del oxigeno en un alcohol se consideran ubicados en los cuatro orbitales híbridos sp3 del oxígeno; de esta manera, los alcoholes tienen una forma geometrica semejante a la del agua, es decir, angular, con un ángulo de enlace R - O - H de 109.5º, aproximadamente.
Los puntos de ebullición de los alcoholes son mucho más altos que en sus an-alogos alcanos y cloruros de alquilo, debido a que los alcoholes, al igual que el agua, están asociados mediante puentes de hidrógeno.
Puesto que en los alcoholes hay un átomo de hidrógeno unido a uno de los elementos más electronegativos, el oxígeno, los electrones que intervienen en el enlace estan más atraidos por el oxígeno que por el hidrógeno. Esto da como resultado la formación de una ligera carga negativa sobre el oxígeno y una ligera carga positiva sobre el hidrógeno:
R O0-
H0+
Esta diferencia de carga hace que en los alcoholes se presenten puentes o enlaces de hidrógeno entre las moléculas
Puente de Hidrogeno
R

R - O0- H0- - - - - 0-O
H0+

0-O 0+H
R
La presencia de muchos de muchos puentes de hidrógeno en los alcoholes requiere mayor energía para romperlos durante el proceso de ebullición, lo cual eleva la temperatura. Se dice que los alcoholes son líquidos asociados porque sus moléculas se encuentran unidas por puentes de hidrógeno.

Solubilidad:
Los alcoholes de bajo peso molecular son muy solubles en agua, esto puede explicarse si se tiene en cuenta que un compuesto que forma puentes de hidrógeno consigo mismo también forma puentes de hidrógeno con el agua. Esto trae como consecuencia una alta solubilidad en agua:
Puente de Hidrógeno
R - O
H
H ------------ O H

H ----------- O

R
A partir del butanol, los alcoholes se van haciendo menos solubles en agua. Esta se debe a que el carácter no polar de la cadena carbonada predomina.
La solubilidad en agua de los alcoholes aumenta al aumentar el número de grupos -OH. De esta manera, los dioles y trioles son muy solubles.

PROPIEDADES QUIMICAS DE LOS ALCOHOLES
Las reacciones químicas de los alcoholes pueden agruparse en dos categorías: aquellas en las cuales se rompe el enlace C-OH y aquellas en las que se rompe el enlace O - H.

Reacciones en las cuales se rompe el grupo O - H

Formación de Alcóxidos.
El ion alcóxido R - O - se forma cuando un alcohol reacciona con una base fuerte, tal como el reactivo de Gringard, el amiduro de sodio, el hidruro de sodio y los acetiluros.
Puesto que el hidrógeno del -OH es ligeramente ácido, también puede reaccionar con metales y con bases inorgánicas fuertes:
R - O - H + NaNH2 RO - Na+ + NH3
R - O - H + Na RO - Na++ 1/2 H2
Para nombrar los alcóxidos se cambia la terminación -ano del respectivo alcano por -óxido, seguido del nombre del mental:
CH3 - CH2OH + Na CH - CH - ONa + 1/2H2
Etanol Etóxido de Sodio
Los alcóxidos son compuestos muy reactivos. Se emplean, por ejemplo, para la preparación de éteres en la síntesis de Williamson.
Formación de Ésteres.
Cuando se calienta un alcohol con un ácido carboxílico en presencia de un ácido inorgánico fuerte como catalizador, se forma un éster.
O
R - C
+ O
H 3O+
- O - R´ R - C - O - R´ + H2O
Alcohol Fracción del
Ácido Fracción del Alcohol
Carboxílico Ácido
En la reacción general anterior el grupo alquilo R´representa la fracción carbonada del alcohol y, RCO- , el grupo acilo del ácido.

O O
H3O+
CH3 - C + H - O - CH2 - CH3 CH - C
OH O - CH - CH + H O
Ácido Etanol Etanoato de etílo
Etanoico
Para nombrar los ésteres, la terminación -ico del ácido se cambia por -ato y se agrega el nombre del grupo alquilo del alcohol precedido de la preposición de.
Los alcoholes también producen ésteres cuando reaccionan con un cloruro de acilo o con un anhídrido de ácido.
Oxidación.
Dependiendo del agente oxidante que se emplee y del tipo de alcohol de partida, la oxidación puede producir ácidos, aldehídos o cetonas.
Así, un alcohol primario con CrO3 (Trióxido de Cromo) en piridina se oxida para dar un aldehído:

Pirinida O
R - CH2 - OH + CrO3 R - C
H
La obtención del propaanal ilustra esta oxidación

Piridina O
CH3 - CH2- CH2 - OH - CrO3 CH - CH - C
H
Deshidrogenación.
Cuando un alcohol se calienta fuertemente con cobre pierde hidrógeno y se convierten aldehído si es un alcohol primario o en cetona si es un alcohol secundario:
Cu
R - CH2 - OH (325ºC) R - C + H2

Cu
R - CH - R´ (325ºC) R - C - R`+ H2
OH
De esta manera, la deshidrogenación del pentanol produce pentanal y la deshidrogenación de 2-Butanol produce 2-Butanona:
Cu
CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2OH (325ºC) CH3 - CH2 -CH2 - CH2 - CHO + H2
1- Pentanol Pentanal
Cu
CH - CH - CH - CH (325ºC) CH - CH - C - CH

OH O
2-Butanol 2-Butanona.
Reacciones en las cuales se rompe el enlace C - OH
Mediante la utilización de uno o varios reactivos puede remplazarse el grupo - OH de un alcohol:
Sustitución de grupo - OH por un Halógeno.
Puede llevarse a cabo haciendo reaccionar el alcohol con cloruro de tionilo, SOCl2; tribrimuro de fósforo, PBr3; triyoduro de fósforo, PI3, y ácidos halogenados (Bromhídrico, clorhídrico, y yodhídrico). De esta manera, se obtienen los halogenuros de alquilo.
Algunas de estas reacciones generales y particulares son:
3R - OH + PX3 3R - X + H3 PO3
CH3 - CH2OH + HCl CH3 - CH2 - CL + H2O
R - OH + SOCl2 R - Cl + SO2 + HCl

OH Cl
ZnCl2
+ HCl + H2O
Deshidratación:
Esta propiedad de los alcoholes es a su vez una obtención de éteres y alquenos. La deshidratación se produce con H2 SO4 ó H3 PO4 en caliente:
H2SO4
2R - CH OH R - CH2 - O - CH2 - R´
H2 SO4
R - CH - CH3 R - CH = CH2 + H2O

OH
La deshidratación de alcoholes de bajo peso molecular, CH3 - OH y CH3 - CH2 - OH especialmente, conduce a la formación de éteres simetricos, es decir, éteres que tienen los mismos grupos a lado y lado del oxígeno. Por ejemplo, la deshidratación del metanol conduce a la formación del éter dimetilíco:
H+
CH3 - OH + HO - CH3 CH3 - O - CH3 + H2 O
Metanol Éter Dimetílico.

http://html.rincondelvago.com/alcoholes_3.html

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