Grupos funcionales
características
Métodos de obtención de Alcoholes
Los principales métodos de obtención de alcoholes
son:
a)
Hidratación
de alquenos
Se trata de una reacción dadición
electrófila, que esquemáticamente puede representarse mediante la ecuación:
R-CH=CH2 +H2O
/ H2SO4 / R-CHOH² CH3
El grupo - OH se adiciona al átomo de carbono más
sustituido del doble enlace. Por ello,éste es un método muy apropiado para la obtención
de alcoholes secundarios y terciarios,algunos
de los cuales se preparan así industrialmente a partir de las
fracciones de olefinas procedentes del craqueo del petróleo. Asimismo, éste es el método
industrial más importante de fabricación de
alcohol etílico, por hidratación del etileno,CH2 =CH2 en presencia de ácido
sulfúrico.
b) Hidrólisis de halogenuros de alquilo
Se
lleva a cabo normalmente en disolución de etanol acuoso y en presencia de
catalizadores básicos, como KOH,AgOH,CO3Ca,etc
.R-CH2-Cl + AgOH AgCl + R— CH2OH
c) Reducción de
compuestos carbonílicos
Esta reacción puede realizarse
industrialmente con hidrógeno, en presencia de catalizadores, o bien en el laboratorio, mediante el
hidruro de litio y aluminio
,H4LiAl. Con aldehídos se obtienen alcoholes primarios
y con cetonas alcoholes secundarios.
d) Mediante reactivos de Grignard
La adición de un magnesiano o reactivo de Grignard
a un compuesto carbonílico da lugar a un halogenuro de alcoximagnesio, que por hidrólisis conduce a un alcohol. Cuando se
emplea formaldehído,H2C=O ,como
producto de partida ,se obtiene un alcohol
primario; con los restantes aldehídos se obtienen alcoholes secundarios y
con las cetonas alcoholes terciarios.
e)Métodos especiales
Los
dos primeros miembros de la serie de alcoholes alifáticos, metanol y etanol,
se
obtienen también por métodos especiales que
conviene mencionar .El metanol se obtenía antiguamente por
destilación seca de la madera, de
donde procede el nombre de alcohol de madera con que a veces
se le conoce. Modernamente ,casi todo el
metanol que se consume en la industria se obtiene por hidrogenación catalítica
del monóxido de carbono ,según la reacción:
CO + 2H2 CH3OH
PRINCIPALES REACCIONES DEL ALCOHOL
.-Reacciones de sustitución de los
alcoholes
En solución
ácida, el grupo –OH de un alcohol está protonado. Aunque el –OH es un grupo
saliente pobre, el nuevo grupo –OH 2 + , es un buen grupo saliente, porque es
una base muy débil.
En las
reacciones de sustitución de alcoholes los reactivos más útiles son los HX. El
producto de la reacción de un alcohol con HX es un RX. Reactividad de
halogenuros de hidrógeno De los HX, el ácido más fuerte es HI, le sigue el HBr,
luego el HCl y el ácido más débil es HF. La velocidad de las reacciones sigue
el mismo orden: más rápidas con HI y menos con HCl. Reactividad de alcoholes
Todos los alcoholes desarrollan reacción con HBr y HI fácilmente para dar RBr y
RI. Los alcoholes terciarios reaccionan fácilmente con HCl. Sin embargo,
alcoholes 1° y 2° son menos reactivos y requieren ZnCl 2 para reaccionar con
HCl. Los alcoholes 2° y 3° desarrollan reacción con HX por S N 1 y los 1° por S
N 2. buen grupo saliente
Reacciones de eliminación de los alcoholes
Los alcoholes realizan reacciones de eliminación para dar alquenos.
Debido a que esta reacción se lleva a cabo con pérdida de agua, se conoce como
de deshidratación . Los ROH 1° requieren de mayor temperatura para reaccionar
(180 °C). Para ROH 2° y 3°, la deshidratación sigue el mecanismo E1. El grupo
OH es protonado, se forma el carbocatión, y luego un protón es eliminado para
dar el alqueno. Si existe la posibilidad de que se forme más de un alqueno, se
producirá el alqueno más sustituído, el más estable (regla de Saytseff). Como
las reacciones de deshidratación de ROH 2° y 3° implican carbocationes, los
rearreglos pueden ocurrir. La deshidratación de alcoholes no es un buen método
para preparar un alqueno. Es preferible convertir un alcohol a un RX y someter
el RX a una eliminación E2.
Oxidación de los alcoholes
En
química inorgánica, se define la oxidación de un átomo como pérdida de
electrones , mientras que reducción es la ganancia de electrones por un átomo.
En química orgánica, si una molécula gana oxígeno o pierde hidrógeno, se oxida.
Si una molécula pierde oxígeno o gana hidrógeno, se reduce. Los alcoholes puden
ser oxidados a cetonas, aldehídos o ácidos carboxílicos. Estas oxidaciones son
usadas ampliamente en el laboratorio y en la industria, y también ocurren en
sistemas biológicos. Combustión de etanol Los alcoholes, como otros compuestos
orgánicos, llevan a cabo combustión, produciendo CO 2 y agua. alcohol 1°
aldehído ácido carboxílico alcohol 2° cetona
Oxidación biológica del etanol
En
los mamíferos, el alcohol tomado es oxidado primero en el hígado con la ayuda
de una enzima llamada alcohol deshidrogenasa . El producto de esta
deshidrogenación es el acetaldehído, CH 3 CHO. Este acetaldehído es después
oxidado enzimáticamente al ión acetato, CH 3 CO 2 ¯ , el cual después se
esterifica con el tiol coenzima A . El producto de la esterificación es
acetilcoenzima A. El grupo acetilo en la acetilcoenzima A puede convertirse en
CO 2 , agua y energía, o puede convertirse en otros compuestos, como grasa.
acetilcoenzima A
Oxidación de alcoholes en el
laboratorio
Los agentes oxidantes de laboratorio oxidan alcoholes primarios a
ácidos carboxílicos y alcoholes secundarios a cetonas. Algunos agentes
oxidantes típicos son: KMnO 4 alcalino HNO 3 concentrado, caliente H 2 CrO 4
(preparado in situ de CrO 3 o Na 2 CrO 4 con H 2 SO 4 ) Los alcoholes primarios
se oxidan primero a aldehídos. Los aldehídos son más fáciles de oxidar que los
alcoholes; por lo que la oxidación continúa hasta que se forme el ácido
carboxílico (o en sol’n alcalina, el anión). El mejor reactivo para oxidar un
alcohol primario a aldehído es un complejo óxido crómico–piridina, el cual no
oxida el aldehído a ácido carboxílico.
Oxidación de alcoholes en el laboratorio
Los alcoholes secundarios son oxidados a cetonas con buenos
rendimientos por agentes oxidantes normales. Los alcoholes terciarios no se
oxidan bajo condiciones alcalinas. Si la oxidación se coloca en solución ácida,
el alcohol terciario se deshidrata y entonces el alqueno se oxida.
NOMENCLATURA
Alcoholes
Regla 1. Se elige como cadena principal la
de mayor longitud que contenga el grupo -OH.
Regla
2. Se numera la cadena principal
para que el grupo -OH tome el localizador más bajo. El grupo hidroxilo
tiene preferencia sobre cadenas carbonadas, halógenos, dobles y triples
enlaces.
Regla 3. El nombre del alcohol se construye cambiando la terminación -o del alcano con igual número de carbonos por -ol
Regla 4. Cuando en la molécula hay grupos grupos funcionales de mayor
prioridad, el alcohol pasa a serun mero sustituyente y se llama hidroxi-. Son prioritarios frente a los
alcoholes: ácidos carboxílicos, anhídridos, ésteres, haluros de alcanoilo,
amidas, nitrilos, aldehídos y cetonas.
Regla 5. El grupo -OH es prioritario frente a los alquenos y alquinos.
La numeración otorga el localizador más bajo al -OH y el nombre de la
molécula termina en -ol.
ALDEHIDOS Y CETONAS
Los
aldehídos y las cetonas contienen el grupo funcional carbonilo. Se diferencian entre sí en que en los
aldehídos este grupo carbonilo se encuentra en un extremo de la cadena
hidrocarbonada, por lo que tiene un átomo de hidrógeno unido a él directamente,
es decir, que el verdadero grupo funcional es ,, que suele escribirse, por comodidad,
en la forma —CHO. En cambio, en las cetonas, el grupo carbonilo se
encuentra unido a dos radicales hidrocarbonados: si éstos son iguales, las
cetonas se llaman simétricas, mientras que si son distintos se
llaman asimétricas. Según el tipo de radical hidrocarbonado unido
al grupo funcional, los aldehídos pueden ser alifáticos, R—CHO,
y aromáticos, Ar—CHO; mientras que las cetonas se clasifican en
alifáticas, R—CO—R', aromáticas, Ar—CO—Ar,
y mixtas; R—CO—Ar, según que los dos radicales unidos al grupo
carbonilo sean alifáticos, aromáticos o uno de cada clase, respectivamente.
Conviene
hacer notar que, si bien los aldehídos y cetonas son los compuestos más
sencillos con el grupo carbonilo, hay otros muchos compuestos que contienen
también en su molécula el grupo carbonilo que, junto a otras agrupaciones
atómicas, constituyen su grupo funcional característico. Entre estos compuestos
podemos citar: ácidos carboxílicos, —CO—OH; halogenuros de acilo, —C—X,
ésteres, —CO—OR, amidas, —CO—NH2 ,
etc., sin embargo, el nombre de compuestos carbonílicos suele utilizarse en
sentido restringido para designar exclusivamente a los aldehídos y cetonas.
Nomenclatura
En
la nomenclatura sistemática, los aldehídos se nombran cambiando por al la o terminal
del nombre del hidrocarburo correspondiente a la cadena hidrocarbonada más
larga que incluya el grupo funcional —CHO, al que se le asigna la posición 1 a efectos de
enumerar los posibles sustituyentes. Los nombres de las cetonas se forman de
manera análoga, pero cambiando por ona la o terminal
del hidrocarburo progenitor e indicando, si es preciso, la posición del grupo —CO— con
un número (el más bajo posible). Las cetonas suelen nombrarse también
corrientemente mediante los nombres de los dos radicales unidos al grupo
carbonilo, seguidos de la palabra cetona. Ejemplos:
4Cloro-2-metilbutanal
|
4-ciclohexil-1-fenil-2-pentanona
|
Muchos aldehídos tienen nombres vulgares que derivan del nombre común del ácido
carboxí1ico correspondiente, (formaldehído, acetaldehído, etc.).
Propiedades
físicas
Las
propiedades físicas (y químicas) características de los aldehídos y cetonas
están determinadas por la presencia del grupo funcional carbonilo, en el que
existe un enlace doble carbono-oxigeno. Como consecuencia los aldehídos y
cetonas poseen un elevado momento dipolar de hace que existan entre sus moléculas
intensas fuerzas de atracción del tipo dipolo-dipolo, por lo que estos
compuestos tienen puntos de fusión y de ebullición más altos que los de los
hidrocarburos de análogo peso molecular. Sin embargo, las moléculas de
aldehídos y cetonas no pueden asociarse mediante enlaces de hidrógeno, por lo
que sus puntos de fusión y de ebullición son más bajos que los de los
correspondientes alcoholes. Concretamente, los puntos de ebullición de los
primeros términos de aldehídos y cetonas son unos 60ºC más altos que los de los
hidrocarburos del mismo peso molecular y también unos 60ºC más bajos que los de
los correspondientes alcoholes. Esta diferencia se hace cada vez menor, como es
lógico, al aumentar la cadena hidrocarbonada y perder influencia relativa el
grupo funcional.
En
cuanto a la solubilidad, los primeros miembros de ambas series de aldehídos y
cetonas son completamente solubles en agua. Al aumentar la longitud de la
cadena hidrocarbonada disminuye rápidamente la solubilidad en agua. Así, por
ejemplo, los aldehídos y cetonas de cadena lineal con ocho o más átomos de
carbono son prácticamente insolubles en agua. Sin embargo, los compuestos
carbonílicos son muy solubles en disolventes orgánicos apolares, como éter
etílico, benceno, etc. Por otra parte, la propia acetona es un excelente
disolvente orgánico, muy utilizado por su especial capacidad para disolver
tanto compuestos polares (alcoholes, aminas, agua, etc.), como apolares
(hidrocarburos, éteres, grasas, etc.).
Métodos
de obtención
Entre
los métodos de obtención de compuestos carbonílicos unos son comunes a
aldehídos y cetonas, mientras que otros son propios de cada una de estas
series, por lo que es conveniente estudiarlos por separado.
1.° Métodos de obtención comunes a aldehídos y cetonas
a)
Oxidación de alcoholes
La
oxidación de alcoholes primarios produce en una primera etapa, aldehídos;
mientras que la oxidación de alcoholes secundarios conduce a cetonas.
Las
cetonas son resistentes a la oxidación posterior, por lo que pueden aislarse
sin necesidad de tomar precauciones especiales. En cambio, los aldehídos se
oxidan fácilmente a los ácidos carboxí1icos correspondientes. Para evitar esta
oxidación es necesario separar el aldehído de la mezcla reaccionante a medida
que se va formando, lo que se consigue por destilación, aprovechando la mayor
volatilidad de los aldehídos inferiores respecto a los correspondientes
alcoholes. Así se obtiene, por ejemplo, el propanal:
CH3—CH2—CH2OH
|
Cr2O7Na2 + SO4H2
 <!--[endif]-->60-70 ºC |
CH3—CH2—CHO
|
1-propanol
|
propanal
|
b)
Hidratación de alquinos
En
presencia de sulfato mercúrico y ácido sulfúrico diluido, como catalizadores,
se adiciona una molécula de agua al triple enlace de un alquino, con lo que se
forma primero un enol que, al ser inestable, se isomeriza por
reagrupamiento en un compuesto carbonílico. Únicamente cuando se utiliza
acetileno como producto de partida se obtiene acetaldehído, según la reacción:
HC
 <!--[endif]-->CH + H2O |
SO4H2
<!--[endif]-->SO4Hg |
CH2=CHOH
|
<!--[endif]--> |
CH3—CHO
|
acetileno
|
etenol
|
etanal (acetaldehído)
|
Este
es el procedimiento industrial más utilizado en la actualidad para la
fabricación de acetaldehído, que es la materia prima de un gran número de
importantes industrias orgánicas. Cuando se utilizan acetilenos
alquilsustituidos el producto final es una cetona.
c)
Ozonólisis de alquenos
La
ozonólisis de alquenos da lugar a aldehídos o cetonas, según que el carbono
olefínico tenga uno o dos sustituyentes hidrocarbonados. Esta reacción no suele
utilizarse con fines preparativos, sino más bien en la determinación de
estructuras para localizar la posición de los dobles enlaces.
2.º Métodos de obtención de aldehídos
a)
Reducción de cloruros de acilo
La
reducción directa de ácidos carboxílicos a aldehídos no es fácil de realizar,
porque los ácidos se reducen con gran dificultad. Por ello, el procedimiento
utilizado es convertir primero el ácido en su cloruro (cloruro de acilo) que se
reduce fácilmente a aldehído:
<!--[if !vml]-->
<!--[endif]-->
Para
impedir la posterior reducción del aldehído a alcohol se ha ideado el empleo de
un catalizador de paladio envenenado (es
decir, desactivado) con azufre.
b)
Hidrólisis de dihalogenuros geminales
Mediante
la hidrólisis de dihalogenuros geminales (los dos átomos de halógeno
están en el mismo carbono) pueden obtenerse aldehídos y cetonas, en
general, aunque sólo tiene interés para la preparación de aldehídos aromáticos,
concretamente de benzaldehído, por la facilidad con que se hidrolizan los
dihalogenometilarenos. Así, cuando se clora fotoquímicamente tolueno, Ar—CH3,
se forma
<!--[if !vml]-->
<!--[endif]-->,
<!--[if !vml]--><!--[endif]-->-diclorotolueno, ArCHCl2 (cloruro de bencilideno), que se hidroliza
fácilmente para dar benzaldehído.
3.º Métodos de obtención de cetonas
a)
Reacción de nitrilos con reactivos de Grignard
Los
reactivos de Grignard o magnesianos, R—MgX, se
adicionan fácilmente a los enlaces múltiples polares, formando compuestos de
adición que se hidrolizan con gran facilidad. Este es el fundamento de la gran
variedad de aplicaciones de los magnesianos en síntesis orgánica. En el caso de
los nitrilos, R—C
<!--[if !vml]--><!--[endif]-->N,
la reacción de adición y posterior hidrólisis (en medio ácido), puede representarse
esquemáticamente mediante la ecuación:
R—C
<!--[endif]-->N + R'—MgX |
 <!--[endif]--> |
(RR')C=N—MgX
|
2H2O
<!--[endif]--> |
R—CO—R' + XMgOH + NH3
|
b)
Síntesis de Friedel-Crafts
Se
pueden obtener cetonas a partir de hidrocarburos,
empleando como reactivo atacante un halogenuro de acilo, R—CO—X , según la siguiente reacción:
Ar—H +
X—CO—R
|
Cl3Al
<!--[endif]--> |
Ar—CO—R
+ XH
|
Si R es
un radical alifático, se obtiene una cetona mixta, mientras que si es aromático
la cetona será también aromática.
Modernamente,
la acetona se obtiene industrialmente en el proceso de obtención de fenol
por oxidación catalítica de isopropilbenceno (cumeno).
Reacciones
de los aldehídos y cetonas
a)
Hidrogenación
Los
aldehídos y cetonas se transforman en alcoholes al hacerlos pasar sobre Cu a
300 °C en un proceso inverso al de deshidrogenación de alcoholes.
Los
aldehídos conducen a la formación de alcoholes primarios:
R—CHO
+ H2
|
Cu
<!--[endif]-->300 ºC |
Rr—CH2OH
|
aldehído
|
alcohol primario
|
Las
cetonas por su parte se reducen a alcoholes secundarios:
R—CO—R'
+ H2
|
Cu
<!--[endif]-->300 ºC |
R—CHOH—R'
|
cetona
|
alcohol secundario
|
b)
Reacción bisulfítica
Los
aldehídos y metilcetonas (con un grupo metilo en posición
<!--[if !vml]--><!--[endif]-->),
reaccionan con bisulfito sódico para dar lugar a un compuesto cristalino: el
«compuesto bisulfítico».
R—CHO + HSO3Na
|
<!--[endif]--> |
R—CHOH—SO3Na
|
aldehído
|
derivado bisulfítico de un aldehído
|
R—CO—CH3 + HSO3Na
|
<!--[endif]--> |
R—COH(CH3)—SO3Na
|
cetona
|
derivado bisulfítico de una cetona
|
c)
Adición de CNH
Aldehídos
y cetonas adicionan cianuro de hidrógeno para dar lugar a la formación de cianhidrinas (hidroxinitrilos).
R—CHO +
HCN
|
<!--[endif]--> |
R—CHOH—CN
|
aldehído
|
cianhidrina
|
R—CO—R' + HCN
|
<!--[endif]--> |
R—COH(CN)—R'
|
cetona
|
cianhidrina
|
d)
Condensación aldólica
Los
aldehídos en presencia de disoluciones diluidas de hidróxidos alcalinos sufren
la denominada «condensación aldólica», con formación de un aldol
(molécula que contiene simultáneamente las funciones aldehído y alcohol).
<!--[if !supportLineBreakNewLine]-->
<!--[endif]-->
e)
Polimerización
En
presencia de ácidos inorgánicos diluidos, los aldehídos sufren una autoadición
con ciclación simultánea en la que se forman trímeros cíclicos; así
en el caso del formaldehído se forma trioxano
<!--[if !supportLineBreakNewLine]-->
<!--[endif]-->
En
el caso del acetaldehído se forma paraldehído. Las cetonas, sin embargo,
no se polimerizan.
f)
Oxidación
Las
cetonas son muy resistentes a la acción de los agentes oxidantes, y cuando se
oxidan lo hacen dando lugar a una mezcla de ácidos carboxílicos con menos
átomos de carbono cada uno de ellos que la cetona que se oxida.
Los
aldehídos se oxidan con facilidad incluso bajo la acción de oxidantes suaves
para dar lugar a un ácido carboxílico (o sus sales) con el mismo número de
átomos de carbono que el aldehído sometido a oxidación.
- Reacción de Tollens:
R—CHO
+ 2AgOH +
|
NH4OH
|
<!--[endif]--> |
R—COONH4 + 2
H2O + 2Ag
|
|
aldehído
|
hidróxido
amónico |
sal amoniacal del
ácido carboxílico |
el
reactivo es una disolución amoniacal de nitrato de plata.
Con frecuencia la plata se deposita sobre el vidrio del recipiente originando
un espejo.
- Reacción de Fehling:
R—CHO
+ 2Cu(OH)2 +
|
NaOH
|
<!--[endif]--> |
R—COONa + 3
H2O + Cu2O
|
aldehído
|
hidróxido
sódico |
sal amoniacal del
ácido carboxílico |
los
reactivos son: una disolución de sulfato cúprico y otra de hidróxido
sódico y tartrato sodopotásico (que evita la
precipitación del hidróxido cúprico).
ACIDOS
ORGANICOS
Los ácidos orgánicos
son compuestos oxigenados derivados de los hidrocarburos que se forman al sustituir en un carbono primario
dos hidrógenos por un oxigeno que
se une al carbono mediante un doble enlace, y el tercer hidrogeno por
un grupo (OH)
que se une mediante un enlace simple, el grupo formado por esta sustitución,
que como hemos dicho se sitúa siempre en un extremo de la cadena y reciben el
nombre de carboxilo y su fórmula es:
Clasificación
Según el número de grupos carboxilo,
los ácidos orgánicos se clasifican en: monocarboxilicos, dicarboxilicos y
tricarboxilicos.
Nomenclatura
<!--[if !supportLists]-->·
<!--[endif]-->Reciben el nombre que por diferentes razones se les dio antes de
establecerse nomenclaturas convencionales.
<!--[if !supportLists]-->·
<!--[endif]-->Cuando hay sustituyentes, se utilizan letras griegas para
designar los carbones, partiendo del carbono más próximo al carboxilo:
<!--[if !supportLists]-->·
<!--[endif]-->II. Nomenclatura IUPAC
<!--[if !supportLists]-->·
<!--[endif]-->Se escribe la palabra acido y luego el hidrocarburo de igual #
de carbones con la terminación "oico"
<!--[if !supportLists]-->·
<!--[endif]-->Cuando hay sustituyentes o enlace múltiple, se numera la cadena
dando el # 1 al carbono del carboxilo.
<!--[if !supportLists]-->·
<!--[endif]-->Para ácidos aromáticos, se toma como base al acido benzoico y
naftoicovml]--><!--[endif]-->
Reacciones y principales propiedades
<!--[if !supportLists]-->·
<!--[endif]-->A. Formación de sales
Reaccionan instantáneamente
con las bases produciendo sales.
<!--[if !supportLists]-->·
<!--[endif]-->B. Formación de esteres
Reacción con los alcoholes formando
esteres, para catalizar esta reacción se emplea generalmente una pequeña
cantidad de un acido mineral como HCl o H2SO1
Principales propiedades de
ácidos carboxílicos.
Estos compuestos presentan
menor fuerza acidada
que los ácidos inorgánicos fuetes, de C1 a C9 son líquidos y a partir de C10
son sólidos.
El grupo carboxilo presenta
polaridad, lo que origina que de C1 a C4 sean completamente solubles en agua, de C5 a C10 son muy poco solubles y por
encima de C10 son prácticamente insolubles en agua.
Los mas censillos presentan
un fuerte olor, así el amtanoide es irritante y el etanico tiene olor a
vinagre, el olor de la mantequilla rancia se debe al acido butírico; los ácidos
superiores tienen olor débil.
Métodos de obtención
<!--[if !supportLists]-->·
<!--[endif]-->A. oxidación de alcoholes primarios y aldehídos.
Ocurre sin degradación (sin
pérdida de carbones) por acción directa
del oxigeno en presencia de catalizadores o con el empleo de
oxidantes como: acido crómico, acido nítrico o solución sulfúrica de
permanganato de potasio.
<!--[if !supportLists]-->·
<!--[endif]-->B. Hidrólisis de esteres
Muchos esteres se hallan en
forma de productos naturales
y sometidos a hidrólisis dan un acido y un alcohol.
<!--[endif]-->
<!--[if !supportLists]-->·
<!--[endif]-->C. Carboxilación de Alquenos
Se hace actuar sobre los
alquenos monóxido de carbono y agua, esto ocurre a elevada presión y
por acción del calor en
presencia de niquel carbonilo como catalizador; asi se obtiene acidos
carboxílicos de los productos de craqueo del petróleo.
Estudio de los principales ácidos carboxílicos
Es el más simple de los
ácidos carboxilicos, es llamado también acido fórmico, debido a que se obtuvo
por primera vez en 1670 por destilación de
la "formica rufa" (hormiga roja)
EETERES
<!--[if !supportLists]-->·
<!--[endif]--> Deshidratación de alcoholes
Los éteres alifáticos simétricos pueden obtenerse
por deshidratación de alcoholes , mediante la acción del ácido sulfúrico. Este
es uno de los métodos comerciales de preparación del éter ordinario,
dietiléter, por lo que se llama frecuentemente éter sulfúrico.Se lleva a cabo
tratando el alcohol con ácido sulfúrico a 140°. La deshidratación es
intermolecular:
<!--[if !supportLists]-->·
<!--[endif]-->CH3—CH2OH
CH3—CH2OH
|
H2SO4
140º
|
H2O + CH3—CH2—O—CH2CH3
|
etanol
|
dietiléter
|
Este proceso se ve fácilmente afectado por
reacciones secundarias, como la formación de sulfatos de alquilo (especialmente
si baja la temperatura), y la formación de olefinas (especialmente si sube la
temperatura).
La deshidratación de alcoholes puede también
realizarse en fase vapor, sobre alúmina a 300°, aunque este procedimiento sólo
es satisfactorio con alcoholes primarios, ya que los secundarios y los
terciarios dan lugar a la formación de olefinas.
<!--[if !supportLists]-->·
<!--[endif]--> A partir de alcoholatos (Síntesis
de Williamson)
Los alcoholatos dan lugar a la formación de éteres
al ser tratados con halogenuros de alquilo según:
<!--[if !supportLists]-->·
<!--[endif]-->R—ONa +
|
IR’
|
R—O—R’ + NaI
|
|
alcoholato
|
halogenuro
de alquilo |
éter
|
|
ESTERES
Los
Esteres son compuestos que se forman por la
unión de ácidos con alcoholes, generando agua como subproducto.
<!--[endif]-->
Como
se ve en el ejemplo, el hidroxilo del ácido se combina con el hidrógeno del
radical hidroxilo del alcohol.
Nomenclatura:
Se nombran como si fuera una sal, con la terminación “ato” luego del nombre del
ácido seguido por el nombre del radical alcohólico con el que reacciona dicho
ácido.
Los
ésteres se pueden clasificar en dos tipos:
Ésteres
inorgánicos: Son los que derivan de un alcohol y de un ácido
inorgánico. Por ejemplo:
<!--[endif]-->
Ésteres
orgánicos: Son los que tienen un alcohol y un ácido orgánico. Como
ejemplo basta ver el etanoato de propilo expuesto arriba.
Otro
criterio o forma de clasificarlos es según el tipo de ácido orgánico que se uso
en su formación. Es decir, si se trata de un ácido alifático o aromático.
Aromáticos son los derivados de los anillos bencénicos como se ha explicado
anteriormente. Para los alifáticos hacemos alusión nuevamente al etanoato de
propilo anteriormente expuesto.
Al
proceso de formación de un éster a partir de un ácido y un alcohol se lo
denomina esterificación. Pero al proceso inverso, o sea, a la hidrólisis del
éster para regenerar nuevamente el ácido y el alcohol se lo nombra
saponificación. Este término como veremos es también usado para explicar la
obtención de jabones a partir de las grasas.
Obtención
de Ésteres:
Veremos
algunos de los métodos más usados.
Los ésteres se preparan combinando un ácido
orgánico con un alcohol. Se utiliza ácido sulfúrico como agente deshidratante.
Esto sirve para ir eliminando el agua que se forma y de esta manera hacer que
la reacción tienda su equilibrio hacia la derecha, es decir, hacia la formación
del éster.
<!--[endif]-->
Combinando
anhídridos con alcoholes.
<!--[endif]-->
Propiedades
físicas:
Los
que son de bajo peso molecular son líquidos volátiles de olor agradable. Son
las responsables de los olores de ciertas frutas.
Los ésteres superiores son sólidos cristalinos,
inodoros. Solubles en solventes orgánicos e insolubles en agua. Son menos
densos que el agua.
Propiedades
Químicas:
Hidrólisis
ácida:
Ante
el calor, se descomponen regenerando el alcohol y el ácido correspondiente. Se
usa un exceso de agua para inclinar esta vez la reacción hacia la derecha. Como
se menciono es la inversa de la esterificación.
Hidrólisis
en medio alcalino:
En
este caso se usan hidróxidos fuertes para atacar al éster, y de esta manera
regenerar el alcohol. Y se forma la sal del ácido orgánico.
<!--[endif]-->
Usos
de los ésteres:
