• Las propiedades físicas y químicas de los alcoholes son muy distintas de las de los hidrocarburos estudiados. • El grupo OH es muy polar forma puentes de hidrógeno. (temperaturas de ebullición mas altas y mayor solubilidad en agua que los hidrocarburos correspondientes). 2
Los alcoholes, forman enlaces de hidr贸geno (puentes de hidrogeno) en el estado l铆quido similar que el agua. Puntos de ebullici贸n m谩s elevados.
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• Puntos de ebullición aumentan conforme aumenta el largo de la cadena carbonada.
• Puntos de ebullición más elevados respecto a los hidrocarburos correspondientes en peso molecular para alcoholes y fenoles. 4
5
โ ข Puntos de ebulliciรณn bajan con el aumento de las ramificaciones o sustituciones. Alcohol
Punto ebulliciรณn
1-butanol
117.5 oC
2-butanol
99.5 oC
2-metil-2-propanol
82.2 oC
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Puntos de ebullición y solubilidades en agua de cinco grupos de alcoholes e hidrocarburos de peso molecular similar
Fórmula estructural
Nombre
Peso molecular
p.eb. (°C)
solubilidad en agua
CH3OH CH3CH3 CH3CH2OH CH3CH2CH3
metanol etano etanol propano
32 30 46 44
65 -89 78 -42
infinita insoluble infinita insoluble
CH3CH2CH2OH CH3CH2CH2CH3
1-propanol butano
60 58
97 0
infinita insoluble
CH3CH2CH2CH2OH
1-butanol
74
117
8 g/100g
CH3CH2CH2CH2CH3
pentano
72
36
insoluble
CH3CH2CH2CH2CH2OH
1-pentanol
88
138
2.3g/100g
HOCH2CH2CH2CH2OH
1,4-butanodiol
90
230
infinita
CH3CH2CH2CH2CH2CH3
hexano
86
69
insoluble
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Los alcoholes pequeños son muy solubles en agua.
En los alcoholes grandes, la cadena carbonada dificulta la formación de puentes de hidrógeno, provocando que el fenómeno sea desfavorable energéticamente. Muy poco soluble en agua
8 Se disuelven en sustancias no polares, como éter dietílico, gasolina, cloroformo, CCl 4.
El efecto del grupo OH en la solubilidad con agua es muy importante a nivel molecular de la vida. Se necesitan que algunas sustancias sean disueltas y otras no.
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Propiedades de los fenoles NOMBRE
pf 째C
solubilidad g/100 g H2O
pe 째C
fenol
43
181
9.3
o-cresol
30
191
2.5
m-cresol
11
201
2.5
p-cresol
36
201
2.3
catecol
105
245
45
resorcinol
110
281
123
hidroquinona
170
286
8
10
• Los alcoholes y los fenoles pueden ser bases débiles y ácidos débiles, como sucede con el agua. • Los alcoholes son menos ácidos que los fenoles, los ácidos carboxílicos o ácidos minerales. • Los fenoles son mas ácidos que los alcoholes.
11
1. 2. 3. 4.
Deshidrataci贸n con acido sulf煤rico. Oxidaci贸n. Prueba de Lucas. Oxidaci贸n de fenoles.
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1. DESHIDRATACIÓN: El enlace C-O y un enlace C-H vecino
se rompen se forma un enlace π de un alqueno. Reacción de eliminación.
H2SO4 180 oC
1-metilciclohexanol
conc
+
H2O
1-metilciclohexeno 13
H2SO4 conc 180 oC
Mecanismo
+
+ H20
2-metil-2-buteno
2-metil-1buteno
trisustituido
disustituido
Producto principal
Producto secundario
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Estabilidad Carbocatión mas estable, es decir, el alqueno más ramificado formado es el mas estable. 15
2. Oxidación: reacción muy importante de los alcoholes para obtener compuestos carbonílicos. Tambien se conoce como deshidrogenación. Oxidación
Reducción
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• Se emplea el símbolo (O) para indicar cualquier oxidante. • MnO4- color purpura precipitado café (MnO2). • Cr2O7 -2 naranja brillante verde brillante (Cr+3). • En los dos casos se utiliza H+ como catalizador. 17
H+
H+
No No reaccionan con la mayorĂa de oxidantes
18
O
RCH2OH + KMnO4 alcohol 1o.
frio H+
R
C
aldehído
H
RCOO-K+ + MnO2 + H2O ácido carboxílico
Precipitado café
Carboxilato de K
CH3CH2CH2OH + KMnO4 1-propanol
H+
CH3CH2CHO
CH3CH2COOK + MnO2 + H2O
propanal
ácido propanoico
Precipitado café
Propanoato de K 19
R
CH
R
+ KMnO4
frio
R
H+ O
OH
OH
2-propanol
R
+ MnO2 + KOH Precipitado café
cetona
alcohol 2o.
CH3CHCH3
C
+
KMnO4
frio
H+
CH3CCH3 + MnO2 + KOH O
Precipitado café
propanona
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Metabolismo del etanol en el hígado.
ADH= alcohol deshidrogenasa
NAD+ = Dinucleótido de nicotinamida y adenina
21
22
3. Prueba de Lucas: El reactivo de Lucas (HCl(c) y ZnCl2) identifica alcoholes terciarios y secundarios. Reacción de sustitución. Cl OH
R
C R
R
+ HCl
ZnCl2
R
C
R
R
+ H2 O Reacción inmediata
Alcohol 3º
turbidez 23
Reacción más lenta
turbidez
24
No hay reacción
25
El fenol al oxidarse produce una 2,5-ciclohexadieno-1,4-diona o QUINONA.
ó Sal de Fremy (KSO3)2NO Nitrosodisulfonato de potasio fenol benzoquinona Los fenoles son muy fáciles de oxidarse.
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Quinonas: Oxidación reducción (redox)
NaBH4 ó SnCl2
Sal de Fremy
benzoquinona
hidroquinona 27
Importancia de las quinonas: funcionamiento de las células vivas. Ubiquinonas o coenzimas Q: agentes transportadores de electrones median procesos de transferencia de e- en la producción de energía. organismos aerobios simples a complejos.
Antioxidante
Ubiquinona (n= 1-10)
Respiración: NADH NAD+ 28
29
AndrĂłgenos: Testosterona y androsterona. CaracterĂsticas sexuales secundarias en los hombres. Se sintetizan en los testĂculos a partir del colesterol.
atletas
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• Estrógenos: Estrona y estradiol. Responsables del desarrollo de las características sexuales secundarias en la mujer y regulación del ciclo menstrual. Se sintetizan en el ovario a partir de la testosterona. Progesterona: prepara útero para implantación del huevo fertilizado. benceno
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Esteroides adrenocorticales son secretados por las glĂĄndulas adrenales. Dos tipos: 1.Mineralocorticoides ďƒ aldosterona (regula equilibrio entre Na+ y K+)
aldosterona
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2. Glucocorticoides ďƒ hidrocortisona (regula metabolismo de la glucosa y controla la inflamaciĂłn)
hidrocortisona
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• Se les llama también mercaptanos. • Con tienen el grupo –SH (tiol o sulfhidrilo). • Son derivados del sulfuro de hidrogeno H—S—H Estructura química general: R—S—H
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Todos los tioalcoholes toman el nombre del alcano y terminan en tiol. Nombre
Estructura
Metanotiol
CH3SH
Etanotiol
CH3CH2SH
1-Propanoltiol
CH3CH2CH2SH
1-Butanotiol
CH3CH2CH2CH2SH
Tioalcohol de importancia biologica
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Tioalcohol de importancia biológica:
Aminoácido cisteína (monómero de las proteinas)
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La combinación de dos aminoácidos de cisteína por medio de una reacción de oxidación forma un dímero llamado cistina, con presencia de un puente de disulfuro.
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Los disulfuros se reducen a tioalcoholes:
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40