Alcoholes Fenoles_omarambi_2012
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- Words: 735
- Pages: 94
Alcoholes y Fenoles Basado en el texto “Química Orgánica John mcMurry, 5°ed. 2001 por óscar g. marambio 1
Alcoholes y Fenoles Los alcoholes contienen un grupo hidroxilo OH enlazado a un átomo de carbono con hibridazación sp3. Los alcoholes son importantes solventes e intermediarios en síntesis orgánica. Los fenoles contienen un grupo hidroxilo OH enlazado a un átomo de carbono de un anillo aromático. Ambos se pueden considerar como derivados orgánicos del agua:
H – O – H versus R – O – H o Ar – O – H Nota: los enoles se han excluido de este capítulo, porque sus propiedades químicas son demasiado diferentes. Se veran con más detalle en otros capítulo.
2
3
Metanol (CH3OH)
Etanol (CH3CH2OH)
4
Fenoles
5
17.1 Nombre de algunos alcoholes y fenoles Clasificación de los alcoholes:
6
Ejemplos de nomenclatura IUPAC
7
Ejercicios:
Respuesta: (a) 5-metil-2,4-hexanodiol, (b) 2-metil-4-fenil-2-butanol, (c) 4,4dimetilciclohexanol, (d) trans-2-bromociclopentanol, (e) 4-bromo-3metilfenol 8
9
17.2 Propiedades de alcoholes y fenoles: enlace hidrógeno Propiedades físicas:
Fenoles
10
Alcoholes sencillos
11
Enlace de hidrógeno:
12
13
17.3 Propiedades de los alcoholes acidez y basicidad
14
15
(Ácido más débil)
(Ácido más fuerte)
16
Acidez relativa de los alcoholes
17
Efecto inductivo
18
Formación de alcóxido desde los alcoholes
19
Formación de alcóxido desde los alcoholes
20
Acidez de los fenoles
21
22
orto orto
orto
meta
meta
orto
para para
23
Este efecto solo debe ser considerado en las posiciones orto y para 24
Ejemplo grupo atractor de electrones
25
HC≡CH < (CH3)2CHOH < CH3OH < (CF3)2CHOH P-metilfenol < fenol < p-(trifluorometil)fenol Alcohol bencílico < fenol < ácido p-hidroxibenzoico
26
17.4 Preparación de alcoholes: repaso
27
Recordemos algunos métodos de preparación de alcoholes: hidratación regioespecífica de alquenos
28
29
Ejercicios:
Respuesta
30
Oxidación y reducción en química orgánica Antes de seguir nuestro estudio de la química de alcoholes es conveniente detenernos para repasar algunos conceptos básicos, que ustedes deberán recordar, por ello veremos brevemente el concepto de oxidación y reducción en química orgánica.
31
Ejemplos:
32
Más ejemplos:
33
34
35
36
Solución problemas 10.13 y 10.14
37
17.5 Alcoholes por reducción de compuestos carbonílicos
Mecanismo de reducción del carbonilo:
38
Reducción de aldehídos y cetonas para producir alcoholes
39
Ejemplo de reducción con NaBH4 de aldehído y cetonas
40
Ejemplo de reducción con LiAlH4 de aldehído y cetonas
41
Ejemplo de reducción de ácidos carboxílicos y ésteres
42
43
Ejercicios:
44
45
Solución problemas 17.7 y 17.8
46
17.6 Alcoholes por reducción de compuestos carbonílicos con el reactivo de Grignard
47
48
49
50
Limitaciones del reactivo de Grignard
51
52
Mecanismo de adición del reactivo de Grignard
53
Ejercicio:
54
55
Tarea:
56
57
58
59
17.7 Algunas reacciones de los alcoholes
60
Deshidratación para producir alquenos
61
62
Dos electrones del átomo de oxígeno se unen a H+ y producen un alcohol protonado intermediario
Se rompe el enlace carbono – oxígeno y los dos electrones del enlace permanecen con el oxígeno; esto deja un carbocatión intermediario.
Dos electrones de un enlace carbono – hidrógeno vecino forman el enlace p de un alqueno y se elimina H+ (un protón).
63
64
El grupo hidroxilo del alcohol reacciona con POCl3 para formar un diclorofosfato intermediario
Se efectúa la eliminación E2 por el mecanismo usual en una etapa en que la piridina abstrae un protón del carbono vecino al mismo tiempo que sale el grupo diclorofosfato
65
66
67
Conversión de alcoholes en halogenuros de alquilo Alcoholes terciarios:
68
La protonación del oxígeno del alcohol al reaccionar con HCl da un ion oxonio, el cual experimenta una reacción SN1
La pérdida espontánea de agua da un carbocatión intermediario.
El carbocatión reacciona con el ion cloruro y da el producto cloruro de alquilo
69
Alcoholes primarios y secundarios
70
Conversión de alcohol en éter, utilizando tosilatos Primero: Se debe convertir el alcohol en tosilatos: ruptura del enlace O-H
71
Conversión de alcohol en éter, utilizando tosilatos
72
Conversion of Alcohols into Esters
73
17.8 Oxidación de alcoholes
74
75
76
77
78
79
17.9 Protección de alcoholes
80
+
81
82
83
84
17.10 Preparación y uso de los fenoles
Ejemplos de otros fenoles de uso común:
85
86
Síntesis de algunos fenoles
87
88
89
90
91
17.11 Reacciones de los fenoles
OH Cl
+3
H3C
AlCl3
H3C
CH3
HO
CH CH3
CH3
H3C
H3C
CH3
92
93
FIN
GRACIAS Octubre, 2012 94
Alcoholes y Fenoles Los alcoholes contienen un grupo hidroxilo OH enlazado a un átomo de carbono con hibridazación sp3. Los alcoholes son importantes solventes e intermediarios en síntesis orgánica. Los fenoles contienen un grupo hidroxilo OH enlazado a un átomo de carbono de un anillo aromático. Ambos se pueden considerar como derivados orgánicos del agua:
H – O – H versus R – O – H o Ar – O – H Nota: los enoles se han excluido de este capítulo, porque sus propiedades químicas son demasiado diferentes. Se veran con más detalle en otros capítulo.
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3
Metanol (CH3OH)
Etanol (CH3CH2OH)
4
Fenoles
5
17.1 Nombre de algunos alcoholes y fenoles Clasificación de los alcoholes:
6
Ejemplos de nomenclatura IUPAC
7
Ejercicios:
Respuesta: (a) 5-metil-2,4-hexanodiol, (b) 2-metil-4-fenil-2-butanol, (c) 4,4dimetilciclohexanol, (d) trans-2-bromociclopentanol, (e) 4-bromo-3metilfenol 8
9
17.2 Propiedades de alcoholes y fenoles: enlace hidrógeno Propiedades físicas:
Fenoles
10
Alcoholes sencillos
11
Enlace de hidrógeno:
12
13
17.3 Propiedades de los alcoholes acidez y basicidad
14
15
(Ácido más débil)
(Ácido más fuerte)
16
Acidez relativa de los alcoholes
17
Efecto inductivo
18
Formación de alcóxido desde los alcoholes
19
Formación de alcóxido desde los alcoholes
20
Acidez de los fenoles
21
22
orto orto
orto
meta
meta
orto
para para
23
Este efecto solo debe ser considerado en las posiciones orto y para 24
Ejemplo grupo atractor de electrones
25
HC≡CH < (CH3)2CHOH < CH3OH < (CF3)2CHOH P-metilfenol < fenol < p-(trifluorometil)fenol Alcohol bencílico < fenol < ácido p-hidroxibenzoico
26
17.4 Preparación de alcoholes: repaso
27
Recordemos algunos métodos de preparación de alcoholes: hidratación regioespecífica de alquenos
28
29
Ejercicios:
Respuesta
30
Oxidación y reducción en química orgánica Antes de seguir nuestro estudio de la química de alcoholes es conveniente detenernos para repasar algunos conceptos básicos, que ustedes deberán recordar, por ello veremos brevemente el concepto de oxidación y reducción en química orgánica.
31
Ejemplos:
32
Más ejemplos:
33
34
35
36
Solución problemas 10.13 y 10.14
37
17.5 Alcoholes por reducción de compuestos carbonílicos
Mecanismo de reducción del carbonilo:
38
Reducción de aldehídos y cetonas para producir alcoholes
39
Ejemplo de reducción con NaBH4 de aldehído y cetonas
40
Ejemplo de reducción con LiAlH4 de aldehído y cetonas
41
Ejemplo de reducción de ácidos carboxílicos y ésteres
42
43
Ejercicios:
44
45
Solución problemas 17.7 y 17.8
46
17.6 Alcoholes por reducción de compuestos carbonílicos con el reactivo de Grignard
47
48
49
50
Limitaciones del reactivo de Grignard
51
52
Mecanismo de adición del reactivo de Grignard
53
Ejercicio:
54
55
Tarea:
56
57
58
59
17.7 Algunas reacciones de los alcoholes
60
Deshidratación para producir alquenos
61
62
Dos electrones del átomo de oxígeno se unen a H+ y producen un alcohol protonado intermediario
Se rompe el enlace carbono – oxígeno y los dos electrones del enlace permanecen con el oxígeno; esto deja un carbocatión intermediario.
Dos electrones de un enlace carbono – hidrógeno vecino forman el enlace p de un alqueno y se elimina H+ (un protón).
63
64
El grupo hidroxilo del alcohol reacciona con POCl3 para formar un diclorofosfato intermediario
Se efectúa la eliminación E2 por el mecanismo usual en una etapa en que la piridina abstrae un protón del carbono vecino al mismo tiempo que sale el grupo diclorofosfato
65
66
67
Conversión de alcoholes en halogenuros de alquilo Alcoholes terciarios:
68
La protonación del oxígeno del alcohol al reaccionar con HCl da un ion oxonio, el cual experimenta una reacción SN1
La pérdida espontánea de agua da un carbocatión intermediario.
El carbocatión reacciona con el ion cloruro y da el producto cloruro de alquilo
69
Alcoholes primarios y secundarios
70
Conversión de alcohol en éter, utilizando tosilatos Primero: Se debe convertir el alcohol en tosilatos: ruptura del enlace O-H
71
Conversión de alcohol en éter, utilizando tosilatos
72
Conversion of Alcohols into Esters
73
17.8 Oxidación de alcoholes
74
75
76
77
78
79
17.9 Protección de alcoholes
80
+
81
82
83
84
17.10 Preparación y uso de los fenoles
Ejemplos de otros fenoles de uso común:
85
86
Síntesis de algunos fenoles
87
88
89
90
91
17.11 Reacciones de los fenoles
OH Cl
+3
H3C
AlCl3
H3C
CH3
HO
CH CH3
CH3
H3C
H3C
CH3
92
93
FIN
GRACIAS Octubre, 2012 94
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