UNIDAD IV ALCOHOLES “Alcoholes: Usos, propiedades y aplicaciones”

Pte. M. en C.Q. Macaria Hernández Chávez

ALCOHOLES Introducción. La mayor parte de los alcoholes comunes, hasta con 11 ó 12 átomos de carbono, son líquidos a temperatura ambiente. El metanol y el etanol son líquidos volátiles con olores frutales característicos. Los alcoholes superiores (desde los butanoles hasta los decanoles) son un poco viscosos, y algunos isómeros muy ramificados son sólidos a la temperatura ambiente. Estos alcoholes superiores tienen olores más fuertes, también frutales. El 1propanol y el 2-propanolk tienen propiedades intermedias, con una viscosidad apenas apreciable y un olor característico que con frecuencia se relaciona con el de un consultorio médico.

Solubilidad de los alcoholes El agua y los alcoholes tienen propiedades semejantes debido a que todos ellos contienen grupos hidroxilo que pueden formar puentes de hidrógeno con el agua, y los que tienen bajo peso molecular son miscibles (solubles en cualquier proporción) con este solvente. Igualmente, los alcoholes son mucho mejores solventes que los hidrocarburos para sustancias polares. Se pueden disolver cantidades apreciables de compuestos iónicos como el cloruro de sodio en los alcoholes inferiores. Se dice que el grupo hidroxilo (-OH) es hidrofílico, lo cual significa “amigo del agua”, debido a su afinidad por esta y otras sustancias polares.

Al grupo alquilo del alcohol se le llama hidrofóbico (“que odia al agua”) porque funciona como un alcano (insoluble en agua): rompe la red de atracciones dipolo-dipolo y los puentes de hidrógeno de un solvente polar como el agua. El grupo alquilo hace que el alcohol sea menos hidrofílico, pero confiere solubilidad en solventes orgánicos no polares. Muchos alcoholes son miscibles con una gran variedad de solventes orgánicos no polares.

Reacciones de alcoholes con halogenuros de fósforo. Algunos halogenuros de fósforo son útiles en la conversión de alcoholes en halogenuros de alquilo. El tribromuro de fósforo (PBr 3), tricloruro de fósforo (PCl3) y pentacloruro de fósforo (PCl5) funcionan bien y se pueden obtener comercialmente.

3R-OH Alcohol

+

PCl3

Tricloruro de fósforo



3R-Cl

+

P(OH)3

Halogenuro de alquilo

Oxidación de alcoholes primarios, secundarios

La oxidación de un alcohol implica la pérdida de uno o más hidrógeno (hidrógenos a) del carbono que tiene el grupo -OH. El tipo de producto que se genera depende del número de estos hidrógenos a que tiene el alcohol, es decir, si es primario secundario o terciario.

Un alcohol primario contiene dos hidrógenos, de modo que puede perder uno de ellos para dar un aldehído,

Puede perder ambos hidrógenos, para formar un ácido carboxílico.

Un alcohol secundario puede perder su único hidrógeno para transformarse una cetona.

Un alcohol terciario no tiene hidrógenos, de modo que no es oxidado.

El número de agentes oxidantes disponible para el químico orgánico está creciendo con enorme rapidez. Al igual que con todos los métodos sintéticos, el interés se centra en el desarrollo de reactivos altamente selectivos que operen sólo sobre un grupo

funcional de una molécula compleja, sin afectar a otros grupos funcionales que pudieran estar

presentes. De

los

numerosos reactivos que se

pueden

utilizar

para

oxidar

alcoholes, sólo podemos considerar los más comunes, aquellos que contienen Mn (manganeso VI) o Cr (cromo VI). El manganeso se utiliza en su forma heptavalente (en la forma

de

permanganato

de potasio,

KMNO4).

También

se utiliza

mucho el cromo

hexavalente, en particular el ácido crómico (a partir de K2Cr2O7). La oxidación de alcoholes primarios a ácidos carboxílicos se suele realizar empleando permanganato de potasio.

La oxidación de alcoholes a la etapa de aldehído o cetona se logra utilizando Cr(VI) en una de las formas descritas antes. La oxidación de alcoholes secundarios a cetonas suele ser sencilla.

La siguiente imagen resumen esta serie de reacciones de oxidación, así como la reacción inversa a la oxidación que es la reducción:

Un alcohol está más oxidado que un alcano, sin embargo menos oxidado que los compuestos carbonílicos como cetonas, aldehídos y ácidos. La oxidación de un alcohol primario produce un aldehído, y una oxidación ulterior produce un ácido. Los alcoholes secundarios se oxidan dando cetonas. Los alcoholes terciarios no se pueden oxidar sin romper los enlaces carbono-carbono.

Referencias Jr., L. W. (2004). Química Orgánica. Pearson-Prentice Hall. McMURRY, J. (2001). Química Orgánica. International Thomson. SALOMONS, T. G. (1996). Fundamentals of Organic Chemistry. Wiley. KOTZ, J. C. (2005). Química y Reactividad Química. Thomson.