Alcholoesssssss

UNIDAD 1 ALCOHOLES, FENOLES Y ÉTERES
UNIDAD 1
ALCOHOLES, FENOLES Y ÉTERES
Esta unidad abarca tres tipos de compuestos orgánicos, los alcoholes que en su
estructura química contienen grupos hidroxilo (-OH), los fenoles en donde el grupo
hidroxilo está ligado a un anillo bencénico y los éteres, todos ellos son considerados
como derivados del agua, sin embargo, los últimos debido a la sustitución de ambos
hidrógenos del agua por grupos alquilo o arilo, presentan propiedades diferentes,
dando lugar a que se traten en una sección aparte; así mismo la unidad comprende
el estudio de las características, nomenclatura, propiedades y los métodos usados
para su síntesis.
1.1 CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES Y NOMENCLATURA DE
ALCOHOLES, FENOLES Y ÉTERES
Estos compuestos se consideran como derivados del agua, en cuya estructura se ha
sustituido un hidrógeno por un grupo alquilo para los alcoholes y un grupo fenilo para
los fenoles a continuación se describe la estructura de estos compuestos.
1.1.1 Alcoholes
El agua es una molécula con un ángulo formado entre los dos hidrógenos y el
oxígeno de 104.3°, es decir, es una molécula polar. Si se sustituye un H por un grupo
alquilo, se origina un alcohol. El hidrógeno posee un volumen espacial mucho menor
que el grupo metilo. Al sustituir el H por este grupo, aumenta el ángulo de enlace H-
O-CH3 a 107°, disminuyendo un poco la polaridad de esta molécula con respecto a la
del H2O.
La presencia de un átomo de oxígeno más electronegativo que el C y el H polariza la
molécula y facilita su reactividad con otras moléculas. Otro aspecto de esta molécula
es que el oxígeno dispone al menos de un par de electrones, constituyéndose en una
base de Lewis (agente nucleofílico).
Portillo Alva Benjamín , Leticia Colón Izquierdo. 3

O
H H
104.3º
+ CH3
O
H C 3
107º
H
La polaridad de la molécula de los alcoholes y la presencia del par de electrones
libres sobre el oxígeno hacen que estas estructuras sean relativamente reactivas.
Pueden ser atacadas sobre el C que lleva el grupo OH-
o sobre el H del grupo OH-
y
la estructura de un alcohol tiene la siguiente forma.
O
R H
1.1.2 Fenoles
Son compuestos que presentan uno o varios grupos OH-
ligados a un anillo
bencénico. Son típicamente compuestos aromáticos, el más sencillo es el fenol. Los
fenoles se consideran como derivados del fenol. Muchas de sus propiedades
químicas son comunes a la de los alcoholes. Las diferencias estructurales entre
fenoles y alcoholes se deben a que el OH está unido a un carbón hibridado sp2
en los
fenoles, mientras que en los alcoholes alifáticos, el OH está ligado a un carbono
hibridado sp3
. Este hecho marca diferencias, primero, en los hidrógenos unidos al
oxígeno; el hidrógeno en el fenol es de carácter ácido (Ka aprox. 10-10
), mientras que
en los alcoholes es de carácter ácido mucho más débil (Ka aprox. 10-16
a 10-18
);
segundo, el grupo OH está más fuertemente ligado al anillo bencénico que al
carbono de los alcoholes.
Estas diferencias hacen que los fenoles tengan propiedades químicas específicas y
que se les agrupe como una clase de compuestos aparte de los alcoholes. Un
compuesto fenólico tiene la siguiente estructura:
Ar-OH
Donde Ar representa la sustitución del radical fenólico.

1.1.3 Éteres
Son compuestos que resultan de la unión de dos radicales alquílicos o aromáticos a
través de un puente de oxígeno -O-. Su estructura está formada de la siguiente
manera:
R-O-R´
Donde R y R´ pueden ser iguales o diferentes, pero representan la sustitución de
algún radical a la unión del oxígeno.
Los éteres no pueden formar enlaces mediante puentes de hidrógeno, lo que hace
que estos compuestos tengan puntos de ebullición más bajos que los alcoholes de
mismo peso molecular. Los éteres de cadena corta son solubles en agua. A medida
que aumenta la longitud de la cadena diminuye la solubilidad. Los éteres son poco
reactivos, a excepción de los epóxidos, por lo que se utilizan como disolventes.
1.1.4 Nomenclatura común y de la UIQPA
1.1.4.1 Nomenclatura de alcoholes
Reglas de la UIQPA para nombrar a los alcoholes:
A. Se nombra la cadena más larga de átomos de carbono que contiene el grupo –
OH. Se omite la –o final del nombre del alcano y se sustituye por el sufijo –ol para
dar el nombre de la raíz.
B. Se numera la cadena más larga de átomos de carbono comenzando en el
extremo más cercano al grupo hidroxilo, y se emplea el número para indicar la
posición del grupo –OH.
C. Se nombran todos los sustituyentes y se da su posición, tal como se haría con un
alcano o un alqueno.
D. Los alcoholes cíclicos se nombran con el prefijo ciclo-; se considera que el grupo
–OH está en el carbono uno.

E. Los alcoholes que tienen dobles o triples enlaces se nombran añadiendo el sufijo
–ol al nombre del alqueno o alquino correspondiente.
F. Si una estructura es difícil para nombrarla como alcohol, o si el grupo hidroxilo es
una parte secundaria de una estructura más importante, se puede nombrar al
grupo funcional –OH como sustituyente hidroxi.
G. Los alcoholes con dos grupos –OH se llaman dioles o glicoles. Se les da el
nombre como los demás alcoholes.
Nomenclatura común de los alcoholes:
Se deriva del nombre común del grupo alquilo anteponiendo la palabra alcohol y el
sufijo ílico, por ejemplo:
CH3 OH
alcohol metílico
(metanol)
CH3CH2 OH
alcohol etílico
(etanol)
CH3CH2CH2 OH
alcohol propílico
(propanol)
CH3CHCH3
OH
alcohol isopropílico
(2-propanol)
CH3CH2CHCH3
OH
alcohol secbutílico
(2-butanol)
CH3CH2CH2CH2 OH
alcohol n-butílico
(n-butanol)
Los alcoholes también se pueden nombrar como derivados del “carbinol”, como se
muestra a continuación.
CH3 OH
carbinol
CH3CH2 OH
metil carbinol
C
CH3
CH3
OH
ciclobutildimetilcarbinol
CH3OH
fenilcarbinol
1.1.4.2 Nomenclatura de fenoles
Los compuestos que poseen un grupo hidroxilo unido en forma directa con el anillo
bencénico reciben el nombre de fenoles. Por lo que fenol es el nombre específico
para el hidroxibenceno y es el nombre general para la familia de compuestos que se

derivan de este último. Se siguen las mismas reglas que las mencionadas
anteriormente para los alcoholes. Si están presentes más de dos grupos en el anillo
del benceno, sus posiciones deben indicarse con números, por ejemplo:
CH2CH3
H3C
H3C OH
2-etil-4,5-dimetilfenol
OH
OH
1,2-bencenodiol
Se observa que el anillo de benceno se numera para asignar a los sustituyentes el
número más bajo posible. Cuando están presentes más de dos sustituyentes y los
sustituyentes son diferentes, se enlistan en orden alfabético.
Nomenclatura común de los fenoles
En muchos compuestos, fenol es el nombre base:
Cl
HO
4-clorofenol
(p-clorofenol)
NO2
OH
2-nitrofenol
(o-nitrofenol)
Br
HO3-bromofenol
(m-bromofenol)
Los metilfenoles se denominan en general cresoles:
CH3
OH
2-metilfenol
(o-cresol)
CH3
OH
3-metilfenol
(m-cresol)
CH3
OH
4-metilfenol
(p-cresol)
Los bencenodioles también poseen nombres comunes:

OH
OH
1,2-bencenodiol
(catecol)
OH
HO
1,4-bencenodiol
(hidroquinona)
OH
HO
1,3-bencenodiol
(resorcinol)
1.1.4.3 Nomenclatura de éteres
Se nombran interponiendo la partícula "-oxi-" entre los dos radicales. Se considera el
compuesto como derivado del radical más complejo, así diremos metoxietano, y no
etoximetano. O la otra forma de designarlos consiste en nombrar los dos radicales
unidos al oxígeno por orden alfabético, seguidos de la palabra "éter".
O
H3C C 3
metoxietano
H O CH2CH3
CH3CH
CH3
etilisopropil éter
Si un grupo éter está unido a dos carbonos contiguos de un hidrocarburo se nombran
con el término epoxi-.
CH3CHCH2CHCH3
O
2,3-epoxibutano
En éteres complejos se pueden emplear los siguientes métodos:
A. Si los grupos unidos al oxígeno son iguales y poseen una función preferente sobre
la del éter, después de los localizadores de la función éter se pone la partícula oxi-
y el nombre de los grupos principales.
CH2OHCH2CH2OCH2CH2CH2OH
3,3-oxidipropan-1-ol
B. Si aparecen varios grupos éter se nombran como si cada uno substituyera a un
CH2 a través de la partícula -oxa-.

Los nombres UIQPA de sustitución deben utilizarse para éteres complejos y para
compuestos con más de un enlace éter. El grupo RO- es un grupo alcoxi.
1.1.5 Clasificación de los alcoholes y éteres
Los alcoholes según la naturaleza del carbono al cual está unido el grupo OH, se
pueden clasificar en primarios, secundarios o terciarios.
C
H
R
H
OH
Alcohol 1º
C
H
R
R
OH
Alcohol 2º
C
R
R
R
OH
Alcohol 3º
Los éteres se clasifican de acuerdo a su estructura en: simétricos (cuando los dos
radicales son iguales) y asimétricos (si son distintos), como se muestra a
continuación.
O
simétrico
O R
asimétrico
Yn según el tipo de radicales, los éteres pueden ser:
Alifáticos, R—O—R (los dos radicales alquílicos).
Aromáticos, Ar—O—Ar (los dos radicales arílicos).
Mixtos, R—O—Ar (un radical alquílico y otro arílico).
1.1.6 Concepto de enol
Los compuestos en los que un grupo hidroxilo está unido a uno de los átomos de
carbono insaturado de un enlace doble, es decir C=C, reciben el nombre de enoles.
Por lo general los enoles son inestables y se isomerizan para dar las cetonas
correspondientes. Los alcoholes vinílicos con frecuencia se llaman enoles (eno, la
terminación de los alquenos, más ol, la terminación de los alcoholes). Ejemplo:

C C
R
OH
H
H
Alcohol vinílico (enol)
1.2 PROPIEDADES FÍSICAS
La estructura polar de la función alcohólica facilita la formación de enlaces por
puente de hidrógeno entre las moléculas. El átomo de oxígeno por su
electronegatividad se rodea de densidad electrónica a expensas del H y del C al cual
está ligado. Lo que hace que tanto el H como el carbono se hagan ligeramente
positivos, esto facilita la atracción electroestática entre el oxígeno de una molécula
con el H de otra molécula, creándose cadenas de moléculas de alcoholes, ligadas
por estos enlaces puentes de hidrógeno.
O
R
H O
R
H O
R
H O
R
H
puentes de hidrógeno
1.2.1 Punto de ebullición
Los alcoholes poseen puntos de ebullición altos comparados con otras sustancias de
peso molecular similar, esto debido a su estructura polar y a la capacidad de
formación de puentes de hidrogeno. En la Tabla 1.1, se muestra la comparación
entre puntos de ebullición de diferentes alcoholes.
1.2.2 Solubilidad
Los tres primeros alcoholes, metanol, etanol y propanol, son muy solubles en H2O
(agua), mientras que a partir del butanol su solubilidad disminuye; es decir, a medida
que va aumentando la cadena carbonada, va disminuyendo su solubilidad y por
consiguiente su polaridad. La alta solubilidad de los tres primeros se debe a la gran
facilidad para formar puentes de hidrógeno entre las moléculas del agua y estos

compuestos. En la Tabla 1.2 se muestra el comportamiento de esta propiedad en los
fenoles.
Tabla 1.1 Propiedades físicas de alcoholes
Nombre del
Alcohol
TF
(ºC)
TE
(ºC a 1 atm)
Densidad
d4
20
(g/ml)
Solubilidad en agua
(g/100ml H2O)
alcohol arílico -129 97 0,855 ∞
alcohol bencílico -15 205 1,046 4
alcohol butílico -90 117,7 0,81 8,3
alcohol decílico 6 228 0,829 -
alcohol exílico -52 156.5 0.819 0.6
alcohol heptílico -34 176 0.822 0.2
alcohol isobutílico -108 108 0.802 10
alcohol isopropílico -88 82.3 0.786 ∞
alcohol nonílico -5.5 212 0.827 -
alcohol octílico -15 125 0.825 0.05
alcohol pentílico -78.5 138 0.817 2.4
alcohol propílico -126 97.2 0.804 ∞
alcohol sec-butil -114 99.5 0.808 26
alcohol ter-butílico 25 82.5 0.789 ∞
ciclohexanol 24 161.5 0.962 3.6
ciclopentanol -19 140 0.949 -
etanol -117 78.3 0.789 ∞
etilen glicol -12.6 197 1.113 ∞
glicerol 18 290 1.261 ∞
metanol -97 64.7 0.792 ∞
propilen glicol -59 187 1.04 ∞
trimetilen glicol -30 215 1.06 ∞
Fuente: SOLOMONS, T. W. Graham. 2000. Química orgánica. Ed. Limusa-Wiley,
México, Pág.498.
1.2.3 Acidez de alcoholes y fenoles
Los alcoholes tienen acidez similar a la del agua; el metanol es un ácido ligeramente
más fuerte que el agua, pero la mayoría de los alcoholes son ácidos algo más
débiles. Aún cuando la estructura de los fenoles es parecida a la de los alcoholes, los
primeros son ácidos mucho más fuertes. Los valores de pKa de la mayoría de los
alcoholes son del orden de 18, sin embargo, los valores de los fenoles son menores
a 11.

Comparando dos compuestos similares superficialmente, el ciclohexanol (pKa=18) y
el fenol (pKa=9.89) se ve según su pKa que aunque el fenol es un ácido muy débil en
comparación con un ácido carboxílico, como el ácido acético (pKa= 4.74), el fenol es
un ácido más fuerte que el ciclohexanol.
Tabla 1.2 Propiedades físicas de fenoles
Nombre del Fenol
TF
(ºC)
TE
(ºC a 1 atm)
Solubilidad en agua
(g/100ml H2O)
2-clorofenol 8 176 2,8
2-metilfenol 30 191 2,5
2-nitrofenol 45 217 0,2
3-metilfenol 11 201 2,6
3-nitrofenol 96 - 1,4
4-metilfenol 35,5 201 2,3
4-nitrofenol 114 - 1,7
fenol 43 182 9,3
2,4,6-trinitrofenol (ác. pícrico) 122 - 1,4
2,4-dinitrofenol 113 - 0,6
México, Pág.1124.
Tabla 1.3 pKa (para algunos ácidos débiles)
Nombre Ácido pKa
agua H2O 15,74
alcohol terbutílico (CH3)3COH 18,0
amoniaco NH3 38,0
etano CH3CH3 50,0
etanol CH3 CH2OH 15,9
etino HC CH 25,0
hidrógeno diatómico H2 35,0
metanol CH3OH 15,5
México, Pág.515.
Los alcoholes son ácidos y de fuerza similar al agua, el hidrógeno está ligado al
oxígeno que es un elemento muy electronegativo, la polaridad del enlace O-H facilita
la separación de un protón relativamente positivo. La acidez de los alcoholes se

demuestra por su reacción con metales activos para liberar hidrógeno gaseoso y
formar alcóxidos. En la Tabla1.3 y 1.4 se muestran los valores de pka para diversos
alcoholes y fenoles respectivamente.
Tabla 1.4 pKa de fenoles
Nombre pKa (en H2O a 25ºC)
1-naftol 9,31
2,4,6-trinitrofenol (ac. pícrico) 0,38
2,4-dinitrofenol 3,96
2-clorofenol 8,11
2-metilfenol 10,2
2-naftol 9,55
2-nitrofenol 7,17
3-clorofenol 8,80
3-metilfenol 10,01
3-nitrofenol 8,28
4-clorofenol 9,20
4-metilfenol 10,17
4-nitrofenol 7,15
fenol 9,89
Fuente: SOLOMONS, T. W. Graham. 2000. Química orgánica. Ed. Limusa-Wiley, México,
Pág.1129.
1.3 MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE ALCOHOLES
1.3.1 Hidratación de alquenos
La adición de agua al enlace doble de un alqueno, catalizada por ácidos es un
método para la preparación de alcoholes de bajo peso molecular que tiene su mayor
utilidad en los procesos industriales a gran escala. Los ácidos que se utilizan con
más frecuencia para catalizar la hidratación de alquenos son: ácido sulfúrico y ácido
fosfórico. Por lo general son reacciones regioselectivas y la adición de agua al enlace
doble sigue la regla de Markovnikov. En general, la reacción tiene la siguiente forma:
C C HOH
H+
C
OH
R
H
C R
H
H
+
R
H H
R´ ´

1.3.2 Hidroboración–oxidación
La adición de agua es indirecta e intervienen dos reacciones. La primera es la
adición de borano al enlace doble, hidroboración; la segunda es la oxidación e
hidrólisis del organoboro intermedio con peróxido de hidrógeno (H2O2) en presencia
de una base para formar un alcohol y ácido bórico.
La principal fuerza de esta reacción es la afinidad del boro por los electrones, debido
a que forma un enlace más fuerte con el oxígeno que con el carbono. La adición de
los elementos del agua al enlace doble puede lograrse en el laboratorio con el uso de
diborano o THF:BH3.
El tratamiento de los alquilboranos con H2O2 en OH-
sustituye el -B- por OH, la
adición neta de H-OH a alquenos es cis, anti-Markovnikov, y libre de transposiciones.
RCH CH2
(BH3)2 (RCHCH2)3BH3
H
H2O
OH
RCH2CH3
H OH
B(OH)3
+ +
diborano
1.3.3 Reducción de compuestos carbonílicos
Los alcoholes primarios y secundarios se pueden sintetizar mediante la reducción de
diversos compuestos que contienen al grupo carbonilo ( C O). A continuación se
muestran las reacciones generales de reducción de los compuestos carbonílicos.
C
O
OH
R
H
CH2OH
R
ac. carboxílico alcohol 1º
C
O
OR´
R
H
CH2OH
R
éster alcohol 1º
R´OH
+
C
O
H
R
H
CH2OH
R
aldehído alcohol 1º
R C
O
R´
H
R CH
OH
R´
cetona alcohol 2º

1.3.4 Hidrólisis de haluros de alquilo
Se prepara un alcohol ya sea primario, secundario o terciario a partir de un
halogenuro de alquilo, en presencia de una base, por lo general hidróxido de potasio
concentrado.
R X KOH
H2O
R OH HX
+ +
CH2
R X
OH
H2O
CH2
R OH HX alcohol primario
+
CH
R2 X
OH
H2O
CH
R2 OH HX alcohol secundario
+
C
R3 X
OH
H2O
C
R3 OH HX alcohol terciario
+
1.3.5 Reacción de reactivos de grignard y compuestos carbonílicos
Las adiciones de reactivos de Grignard RMgX y ArMgX a los compuestos de
carbonilo son especialmente útiles porque pueden emplearse para preparar
alcoholes primarios, secundarios y terciarios, dependiendo del compuesto que se
parta.
Esta reacción es una adición nucleófila al enlace doble carbono-oxígeno. El reactivo
de Grignard utiliza su par de electrones para formar un enlace con el carbono del
carbonilo, dicho carbono acepta este par de electrones ya que los del enlace doble
carbono-oxígeno se desvían hacia el oxígeno. El producto formado es un ión
alcóxido
C O
R
el cual se asocia con Mg . Cuando se añade agua o ácido
diluido a la mezcla reaccionante después de terminada la adición de Grignard, se
agrega ácido base para producir un alcohol.
2+
X

Al reaccionar un aldehído con el reactivo de Grignard se obtiene un alcohol primario.
R MgX C
H
O
H R CH2 O-
MgX+ H2O
R CH2 OH
+
Los reactivos de Grignard al reaccionar con aldehídos superiores forman un alcohol
secundario.
R MgX C
R
O
H R CH O-
MgX
+
R
H2O
R CH OH
R
+
Sí se parte de una cetona, se obtiene un alcohol terciario.
R MgX C
R´
O
R R C O-
MgX+
R
R´
H2O
R C OH
R
R´
+
El grupo del recuadro proviene del reactivo de Grignard; mientras que la R se
refiere a un radical alquilo.
R
1.3.6 Por fermentación
Cada uno de los alcoholes recibe una cantidad variada de nombres. El etanol (CH3-
CH2-OH), recibe el nombre de “alcohol etílico”, “alcohol de grano”, “alcohol de
bebidas”.
El etanol, además de utilizarse para la producción de bebidas alcohólicas, su fin esta
destinado al uso industrial y se emplea como disolvente en farmacia, perfumería y en
compuestos orgánicos.
El alcohol etílico se prepara industrialmente por diversos métodos:

a) Partiendo del etileno (del craqueo del petróleo) por vapor a presión, en presencia
de un catalizador.
b) A partir del acetileno, por hidratación en presencia de sales mercúricas, dando un
aldehído posteriormente se reduce por el hidrógeno, en presencia de níquel
finamente dividido que actúa como catalizador.
c) A través del almidón se puede transformar este por la acción de una enzima en
maltosa, que a su vez por otra acción enzimática se desdobla en dos moléculas de
glucosa.
d) Se obtiene en grandes cantidades por fermentación de líquidos azucarados y es
el alcohol de todas las bebidas alcohólicas. Su obtención se basa en que la glucosa
(C6H12O6) fermenta por la acción de un enzima producto de un grupo de hongos
microscópicos, sacaromicetos (levadura de cerveza); las levaduras contienen
enzimas que propician una larga serie de reacciones que, en último término
convierten un azúcar simple en alcohol y anhídrido carbónico.
C6H12O6
2CO2
2CH3CH2OH
Levadura +
rendimiento 95%
La sola fermentación no produce bebidas con un contenido de etanol superior al 12-
15%, porque las enzimas de la levadura se desactivan a concentraciones más altas.
Para la obtención industrial del alcohol sería demasiado cara la glucosa como
materia prima. Por esto se parte de las mezclas del azúcar de caña o de remolacha o
de otros materiales ricos en almidón, como las papas o semillas de gramíneas.
1.4 MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE FENOLES
1.4.1 A partir de halobencenos
Este proceso también es conocido como proceso Dow. El benceno se puede
sulfonar, con ácido sulfúrico concentrado y altas temperaturas.

En este método, el clorobenceno se calienta a 350ºC, en un medio de alta presión,
con una solución acuosa de hidróxido de sodio, obteniendo como producto un
fenóxido de sodio el cual, al acidificarse genera el fenol correspondiente.
Cl O-
Na+ OH
NaOH 350ºC
Alta presión
H*
La reacción anterior también se puede llevar a cabo mediante los siguientes pasos,
donde primero el benceno es la materia prima, la cual se acidifica con ácido sulfúrico
obteniendo un ácido bencensulfónico, para que pueda reaccionar con hidróxido de
sodio y así seguir el mismo proceso que la reacción anterior, teniendo como producto
un fenol y una sal.
HSO3 H2O
H2SO4 conc
calor
+
HSO3
NaOH O
-
Na
+
NaSO3 H2O
fusión a 350ºC
+ +
O-
Na+
HSO4 OH Na
+
+ +
1.4.2 A partir de aminas aromáticas (sales de diazonio)
Las sales de diazonio reaccionan con agua para formar fenoles, la reacción se lleva
a cabo en forma lenta, en soluciones frías de éstas mismas sales, por lo que es
importante utilizarlas de inmediato una vez preparadas. La reacción general se
muestra a continuación:

Ar N2X H2O Ar OH N2 H
+ + +
Ejemplo:
NH2
N N
+
Cl
-
H2O
OH N2 HCl
(HNO2)
NaNO2/HCl
5ºC 5ºC
+ +
1.4.3 Con Reactivos organometálicos (organotalio)
El trifluoroacetato de talio (Tl(OOCCF3)3) ó (TFAT) se emplea en la sustitución de
una o más posiciones en sistemas aromáticos y se prepara mediante la reacción de
óxido de talio y el ácido trifluoracético.
Tl2O3 3CF3COH
O
TFAT
O
3H2O
+ +
óxido de talio ác. trifluoroacético
2Tl(OCCF3)3
Ya preparado el TFAT, este reacciona con compuestos aromáticos, produciendo un
reactivo de organotalio, el cual es tratado con tetraacetato de plomo (CH3COOPb) y
trifenilfosfina ((C6H5)3P). El éster formado se hidroliza con una base para producir el
fenol correspondiente después de la neutralización, como se ve a continuación:
CF3COOH (C6H5)3P
Pb( )
C
O
CH3
O
C
O
CF3
O
OH
H
OH
Tl
OCF3C OCCF3
O
O
reactivo de organotalio
TFAT
comp. aromático éster fenol
1.5 PROPIEDADES QUÍMICAS

Este punto esta divido en dos partes, la primera se refiere a las reacciones que
presentan los alcoholes, en los cuales cabe destacar que el grupo hidroxilo se puede
convertir prácticamente en cualquier otro grupo funcional; la otra parte la
comprenden las reacciones de los fenoles, que son compuestos muy reactivos
debido al anillo con el que cuentan, como se verá más adelante a fondo.
1.5.1 Reacciones de los alcoholes
El átomo de oxígeno de un alcohol polariza tanto al enlace C-O como al enlace O-H
de un alcohol. La polarización del enlace O-H hace que el hidrógeno sea
parcialmente positivo y explica por qué los alcoholes son ácidos débiles. La
polarización del enlace C-O forma que el átomo de carbono sea parcialmente
positivo y si no fuera por el hecho de que el OH-
es una base fuerte y por lo tanto un
grupo saliente muy débil, este carbono sería susceptible de sufrir un ataque
nucleófilo.
Los pares de electrones sobre el átomo de oxígeno lo hacen a la vez básico y
nucleófilo. La protonación del alcohol convierte a un grupo saliente deficiente (OH-
)
en uno bueno (H2O). También hace que el átomo de carbono sea todavía más
positivo (porque el –OH +
2 puede remover a los electrones con más fuerza que el –
OH), por lo tanto se hace más susceptible al ataque nucleófilo.
El comportamiento químico de los alcoholes está determinado por las características
estructurales de sus moléculas por lo que la presencia del átomo de oxígeno polariza
la molécula, haciendo que los alcoholes tengan un comportamiento semejante a las
moléculas de O-OH.
El OH-
puede ser desplazado de la molécula provocando: un mecanismo de reacción
de sustitución nucleofílica (S.N) o un mecanismo de eliminación (E), por lo que las
reacciones de los alcoholes se pueden clasificar en dos tipos: reacciones en las
cuales se realiza la ruptura del enlace O-H y reacciones que implican la ruptura del
enlace C-O.
1.5.1.1 Reacciones de ruptura del enlace oxígeno-hidrogeno

Existen dos maneras en las que el grupo –OH de un alcohol se ve afectado por otros
reactivos, una de ellas es la ruptura del enlace oxígeno-hidrógeno
O H
R
Algunas de los métodos generales que se dan en este caso, son las siguientes que
presentan alguna reacción de: sales metálicas, ésteres, aldehídos, cetonas o ácidos.
1.5.1.2 Formación de sales metálicas
Por analogía con el agua se esperaría que la molécula del alcohol reaccionara de
igual manera, debido a la estructura tan parecida ya que sólo difieren en que uno de
los hidrógenos del agua es sustituido por un grupo carbonílico en el alcohol, por lo
tanto se espera que los alcoholes reaccionen con los metales del grupo 1, 2 y
algunos del grupo 3. La reacción que se lleva a cabo es de óxido reducción, a
continuación se señala.
R OH R O M H2
+ Mº
+
Donde M representa al metal del grupo 1, 2 o 3.
La polaridad del grupo hidróxido hace que el hidrógeno sea de carácter ácido y
pueda reaccionar en condiciones fuertes con algunos materiales como el Na. La
acidez de los alcoholes es tan débil (Ka 10-16
a 10-18
), que una base fuerte como el
NaOH no reacciona con ellos.
CH3CH2OH Na CH3CH2O-
Na+
1/2 H2
+ +
1.5.1.3 Oxidación de alcoholes
Mediante la reacción de oxidación se puede distinguir las 3 clases de alcoholes:

La oxidación de los primarios, producen aldehídos o ácidos carboxílicos, los
secundarios dan cetonas y los terciarios no reaccionan en las mismas condiciones,
pero se degradan si la oxidación es fuerte dando mezcla de ácidos.
CH3CH2OH
KMnO4 ó
K2CrO7/H2SO4
destilación
+ K+
+ Mn+2
+ H2O
C
H
O
H3C
(CH3)2CHOH
KMnO4 ó
K2CrO7/H2SO4
destilación
+ K+
+ Mn+2
+ H2O
(H3C)2C O
1.5.1.4 Esterificación
Los ésteres son el resultado de combinar un alcohol con un ácido carboxílico en
presencia de un catalizador, generalmente H2SO4 y calor, mediante una reacción de
condensación conocida como esterificación, como lo muestra la siguiente reacción:
C
O
OH
R
H+
C
O
OR´
R H2O
+
R´-OH +
1.5.1.5 Reacciones de ruptura del enlace carbono-hidroxilo
Este tipo de reacciones representa la segunda forma en las que el grupo –OH es
afectado por los reactivos. Las propiedades químicas de un alcohol ROH, están
determinadas por el grado funcional del grupo hidroxilo –OH. Las reacciones de un
alcohol pueden involucrar la ruptura de uno de dos enlaces: el enlace C-OH, con
eliminación del grupo –OH; o el enlace O-H con eliminación de –H. Los dos tipos de
reacción pueden implicar sustitución, en el caso de la primera el grupo –OH es
reemplazado o eliminado, en la que se genera un doble enlace.
Ruptura del enlace carbono–oxígeno, sustitución y eliminación, son las reacciones
que presenta dicho caso.
1.5.1.6 Deshidratación

Al calentar la mayoría de los alcoholes con un ácido fuerte se provoca la pérdida de
una molécula de agua (se deshidratan), formando un alqueno.
C
H
H
H
C
H
O
H
H
H2SO4 conc
C
H
H
C
H
H H2O
+
180ºC
Los alcoholes secundarios casi siempre se deshidratan en condiciones menos
severas. Por ejemplo el ciclohexanol se deshidrata en ácido fosfórico al 85% a 165-
170ºC. Los alcoholes terciarios, en general son más fáciles de deshidratar, que
pueden utilizarse en condiciones extremadamente suaves. Por ejemplo el alcohol ter-
butílico se deshidrata en ácido sulfúrico acuoso al 20% a una temperatura de 85ºC.
Así en general la facilidad con que los alcoholes se deshidratan tiene el siguiente
orden:
C
R
R
OH
R
C
R
R
H
OH C
H
R
H
OH
Alcohol 3º Alcohol 2º Alcohol 1º
> >
1.5.1.7 Formación de haluros de alquilo
Los alcoholes reaccionan con diversos reactivos para formar haluros de alquilo. Los
reactivos más usados son los haluros de hidrógeno (HCl, HBr o HI), tribromuro de
fósforo (PBr3) y cloruro de tionilo (SOCl2). En el cloruro de tionilo se tiene la ventaja
de que los productos inorgánicos son gases.
Cuando los alcoholes reaccionan con halogenuros inorgánicos (haluros de
hidrógeno) se lleva a cabo una sustitución produciendo un haluro de alquilo y agua.
El orden de reactividad de los haluros de hidrógeno es HI>HBr>HCl y el orden de los
alcoholes va de la 3ª a la 1ª, es decir de manera descendente.
R OH HX R X H2O
+ +

Ejemplos:
CH3CH2OH CH3CH2 Cl
calor
+ H2O
+ HCl
CH3CH2OH
calor
CH3CH2 I + H3PO4 + HI
+ P/I2
5CH3CH2OH
PCl5
5CH3CH2 Cl
calor
CH3CH2OH
SOCl2
CH3CH2 Cl
piridina
+ HCl + SO2
1.5.2 Reacciones de los fenoles
A partir de su acidez, la propiedad química más notable de un fenol es la reactividad
extremadamente elevada de su anillo en la sustitución electrofílica, la acidez
desempeña un papel importante, debido a que la ionización de un fenol genera el
grupo -O-, aún más liberador de electrones que el –OH, debido a su carga negativa.
Los fenoles no sólo dan las reacciones de sustitución electrofílica típicas en la
mayoría de compuestos aromáticos, si no también muchas otras, que son posibles
gracias a la reactividad excepcional del anillo.
1.5.2.1 Con bases
Es importante la reacción de los fenoles con ciertas bases, la cual no ocurre con los
alcoholes. La mayoría de los alcoholes sustituidos presentan una baja solubilidad en
agua, no obstante el tratamiento de un fenol con una solución de NaOH diluido lo
convierte en una sal de sodio soluble en agua.
Ar
OH
OH Ar O + H2O
El hecho de que los fenoles se disuelvan en soluciones acuosas de hidróxido de
sodio, mientras que la mayoría de los alcoholes con seis o más átomos de carbono
no lo hacen, proporciona un medio conveniente para diferenciar y separar a los
fenoles de la mayoría de los alcoholes.

Los alcoholes con cinco o menos átomos de carbono son bastante solubles en agua,
incluso algunos lo son infinitamente; así pues se disuelven en soluciones acuosas de
hidróxido de sodio aunque no se conviertan en alcóxidos de sodio, en cantidades
apreciables.
1.5.2.2 Reacciones de oxidación
El fenol y algunos fenoles sustituídos son muy susceptibles a oxidarse y el producto
en ocasiones es benzoquinona (p-benzoquinona ó quinona). Las quinonas son
compuestos orgánicos muy importantes que proceden de la oxidación de fenoles.
Para obtener una quinona debe partirse de un fenol doble. Su oxidación se produce
en condiciones muy suaves ya que las quinonas, aunque no son aromáticas, poseen
una estructura muy conjugada y, por tanto, muy estable.
OH
OH
Ag2O
O
O
1,2 bencenodiol
catecol
éter
3,5 ciclohexadien-1,2diona
o-benzoquinona
Las quinonas pueden ser policíclicas.
O
O
1,4 naftoquinona
O
O
9,10-antraquinona
Las quinonas pueden reducirse a fenoles con reductores suaves.

O
O
CH3
OH
OH
CH3
Na2S2O4
éter
Por tanto la transformación fenol-quinona es una reacción redox reversible que
puede efectuarse en un sentido u otro dependiendo de las condiciones de reacción.
El mecanismo de la oxidación de fenoles a quinonas (o de la reducción de quinonas
a fenoles) puede explicarse mediante cesión o aceptación de dos electrones en
pasos consecutivos. Los sustituyentes dadores de electrones dificultan la reducción
de la quinona. Los sustituyentes electronegativos favorecen su reducción.
OH
HO
-H
O
HO
-e
O
HO
-H
O
O
O
O
-e
O
O
La hidroquinona requiere un medio ligeramente básico para su oxidación. La pérdida
de un protón produce el fenolato correspondiente, con una densidad electrónica
elevada. Si en el medio se encuentra un oxidante adecuado, el fenolato le cederá un
electrón, formándose un radical. Este radical, que aún posee un grupo OH, es
relativamente ácido y puede ceder otro protón al medio. Así se forma un intermedio
de reacción (anión-radical) que no resulta demasiado alto en energía debido a la
elevada deslocalización de la carga que posee (pueden escribirse dos formas

resonantes totalmente equivalentes). La pérdida de un nuevo electrón da lugar a la
quinona.
1.5.2.3 Reacciones de sustitución electrofílica aromática
Como el grupo fenólico activa fuertemente los anillos aromáticos en la sustitución
electrofílica. Los intermediarios casi no pueden considerarse carbocationes, sino
iones oxonio como se ve en 1) y 2) donde cada átomo (excepto el hidrógeno) tiene
un octeto de electrones completo; estos iones se forman más rápido que los
carbocationes que se derivan del benceno. El ataque sobre un ión fenóxido genera
un intermediario aún más estable y de formación aún más rápida, como una cetona
no saturada, como se observa en 3) y 4).
H
Y
H Y
O
H
Y
OH OH O
H Y
1) 2) 3) 4)
iones oxonio iones fenóxido
A menudo es necesario tomar precauciones para evitar una polisustitución y
oxidación. El tratamiento de fenoles con soluciones acuosas de Br produce el
reemplazo de todos los hidrógenos ubicados orto y para con respecto al grupo –OH e
incluso puede provocar el desplazamiento de otros grupos.
OH
Br2CS2
3BrH2O
Br OH
Br
OH
Br
Br

1.6 ETERES
1.6.1 Estructura y nomenclatura de los éteres
1.6.1.1 Estructura
Los éteres (del griego aither, materia, éter, que llena el espacio) son compuestos que
se originan sustituyendo los dos hidrógenos del agua por grupos alquilos o arilos.
O
H H
104.3º
0.96A
O
H3C CH2CH3
112º
El hecho de que el ángulo de enlace C-O-C tienda a 180° indica que son estructuras
menos polares que el agua y que los alcoholes. Los éteres son, por consiguiente,
compuestos orgánicos cuya fórmula general se representa R-O-R. Los éteres
simples (simétricos), tiene fórmula R-O-R o Ar-O-Ar; los éteres mixtos (asimétricos)
son R-O-R´.
Los éteres tienen un ángulo de enlace de aproximadamente 112°, debido a su
estructura, los éteres presentan una baja polaridad; se les considera compuestos no
polares.
El oxígeno presenta un par de electrones libres, lo que facilita que sea protonado
fácilmente por haluros de hidrógeno y si simultáneamente se aplica calor, facilita la
ruptura del enlace.
1.6.1.2 Nomenclatura
Los éteres simples con frecuencia reciben nombres comunes radicofuncionales. Se
enumeran (en orden alfabético) ambos grupos unidos al átomo de oxígeno y se
agrega la palabra éter.
La nomenclatura común nombra a los grupos R y Ar como palabras separadas y
añade la palabra “éter”; o según nombres comunes específicos, por ejemplo, anisol.

En el sistema UIQPA se designan como los derivados alcoxi de los alcanos
correspondientes. Generalmente este sistema se usa cuando la molécula lleva otro
grupo funcional.
Ejemplos:
O
O
CH3
O
dietiléter (etiléter)
(etoxietano)
metilisopropiléter
(2 metoxipropano)
fenil metiléter (anisol)
(metoxibenceno)
O
difeniléter
(fenoxibenceno)
O
secbutiletiléter
(2-etoxibutano)
Debido a que las estructuras anteriores han sido representadas de otra forma, hay
que recordar que se trata de otra manera de escribir su fórmula, es decir; el caso del
dietil éter y el metilisopropil éter pudo haber sido escrito de la siguiente manera:
O CH2
H2C
H3C CH3 O
H3C CH
CH3
CH3
dietileter metilisopropileter
Como nos podemos dar cuenta es sólo una forma cómoda de representación, por lo
que en posteriores temas se utilizará esta escritura.
1.6.2 Propiedades físicas
Los éteres tienen temperaturas de ebullición que pueden compararse
aproximadamente con las de los hidrocarburos del mismo peso molecular, son
compuestos débilmente polares; por el hecho de no tener hidrógenos ligados al

oxígeno, sus moléculas no se ligan entre sí. Como consecuencia, sus puntos de
fusión y ebullición son bajos, como se observa en la Tabla 1.5.
La solubilidad se manifiesta, como en los alcoholes correspondientes; esto a
consecuencia del par de electrones del oxígeno que permite formar puentes de
hidrógeno con el agua. Por ejemplo, la solubilidad del éter etílico, es muy similar a la
del butanol en agua; aproximadamente 6g/100 cc de agua a 25°C.
Tabla 1.5 Propiedades físicas de éteres
Nombre del Éter
TF
(ºC)
TE
(ºC, a 1 atm)
Densidad
d4
20
(g/ml)
1,2-dimetoxietano -68 83 0,863
1,4-dioxano 11 101 1,033
anisol (metoxibenceno) -37,3 158,3 0,994
dibutil éter -97,9 141 0,769
dietílico éter -116 34,6 0,714
diisopropil éter -86 68 0,725
dimetil éter -138 -24,9 0,661
dipropil éter -122 90,5 0,736
etil metil éter - 10,8 0,697
tetrahidrofurano -108 65,4 0,888
Fuente: SOLOMONS, T. W. Graham. 2000. Química orgánica. Ed. Limusa-Wiley, México,
Pág.497.
1.6.3 Obtención de éteres
1.6.3.1 A partir de alcoholes
Los alcoholes primarios pueden deshidratarse para formar éteres de la siguiente
manera.
OH
R HO R
H
(-H2O)
O
R R
+
La deshidratación para formar un éter casi siempre se lleva a cabo a una
temperatura más baja que la deshidratación de un alqueno y la deshidratación del
éter puede promoverse si se destila el éter a medida que se forma. Comercialmente
el éter dietílico se obtiene por deshidratación de etanol.

Este método requiere de condiciones especiales: exceso de alcohol, ácido sulfúrico
concentrado y calor a 140-150°C; la posibilidad de que se forme un alqueno depende
de la temperatura.
Ejemplo:
OH H2SO4 conc
calor
O
2
Éteres asimétricos con sulfato de metilo.
OH O
SO2OCH3
NaOH O
+ + CH3OSO2OH
sulfato ácido de metilo
OH
NaOH
OCH3
+ (CH3O)2SO2
anisol
1.6.3.2 Por el método de williamson
Método general y uno de los mejores para obtener éteres simétricos y asimétricos, es
el de Williamson. Estos resultan de la combinación de un alcóxido más un haluro
primario. Con los secundarios y terciarios, la reacción se da por la vía de la
eliminación, dando alquenos.
R O + ´R X O
R R´ + X
ión alcóxido haluro de alquilo alquilo éter
Ar O + R X O
Ar R + X
fenóxido haluro de alquilo aril alquil éter
Donde: R y R´ pueden ser diferentes, primarios o secundarios.
Si la reacción se realiza en presencia de óxido de plata sólido, se obtiene.

Ag2O
2CH3CH2OCH3 2AgBr H2O
2CH3CH2OH + 2CH3Br + +
1.6.4 Reacciones de los éteres
Debido a su estructura, los éteres son compuestos poco reactivos, carecen de
hidrógeno ligado al oxígeno, por lo tanto, no reaccionan frente a compuestos activos
(Na, Ca), ni con bases fuertes; sin embargo, expuestos al aire tiende a oxidarse
fácilmente, originando peróxidos muy inestables y de uso peligroso.
1.6.4.1 De ruptura
La unión éter es muy estable en relación con las bases, los agentes oxidantes y los
agentes reductores. Pero con respecto a la unión éter, estas sustancias sólo dan un
tipo de reacción, llamada de escisión o ruptura por ácidos. La ruptura sólo se da en
condiciones bastante enérgicas, es decir se necesitan ácidos concentrados (por lo
general HI o HBr) y temperaturas elevadas.
Inicialmente un alquil éter da un halogenuro de alquilo y un alcohol, el cual puede
seguir reaccionando para formar un segundo halogenuro de alquilo.
R O R´ HX R X OH
´R HX
X
+ + R´
Debido a la baja reactividad del enlace entre el oxígeno y el anillo aromático, un
alquil aril éter sufre ruptura del enlace alquilo-oxígeno produciendo un fenol y un
halogenuro de alquilo.
Ar O R HX R X OH
Ar
+ +
El orden de reactividad del halogenuro de hidrógeno en reacciones de ruptura es el
siguiente: HI>HBr>HCl.
1.6.4.2 De oxidación

Cuando se almacenan los éteres en presencia de oxígeno atmosférico, se oxidan
lentamente para producir hidroperóxidos y peróxidos de dialquilos, ambos explosivos.
A esta oxidación espontánea por el oxígeno atmosférico se le llama autooxidación.
Los epóxidos contienen el anillo oxirano que para obtenerlos se usa un alqueno, el
epóxido más sencillo se prepara comercialmente al dejar que el eteno reaccione con
el oxígeno en condiciones cuidadosamente controladas, se suele emplear un
catalizador metálico como la plata (Ag).
C C
Cl2
H2O
C
OH
C
OH
OH
C C
O
Los peroxiácidos pueden considerarse como derivados del peróxido de hidrógeno.
1.6.4.3 De polimerización (óxido de etilo)
El caso de alcoholes asimétricos, en el que el grupo hidroxilo es eliminado con un
átomo de hidrógeno, tomado del átomo de carbono más pobre en hidrógeno, a
temperatura inferior, por la acción de deshidratantes o de catalizadores de
deshidratación, se obtienen éteres por eliminación de una molécula de agua entre
dos de alcohol.
Es el caso del alcohol etílico, que al hacerlo reaccionar con H2SO4, da como producto
en su mayoría óxido de etilo (éter) a 130-140ºC, como se muestra a continuación:
CH3CH2OH HOSO3H CH3CH2OSO3H H2O
+ +
sulfato ácido de etilo
CH3CH2OSO3H CH2 CH2 H2SO4
+
160ºC
etileno
CH3CH2OSO3H
CH3CH2OH
CH3CH2
CH3CH2
O H2SO4
+
130ºC
óxido de etilo

1.7 EJERCICIOS PROPUESTOS
A. Nombre los siguientes compuestos:
1.-
O CH2CH CH2
2.-
O CH2CH CH2
3.- CH3CH2 O CH2CH3
4.-
CH2OCH2CH3
5.-
O CH2CH2CH3
6.-
O
7.-
CH2 O CH2CH2CH3
8.- CH2 CH O CH3
9.-
OH
10.- OH
11.-
OH
12.-
OH
13.-
OH
14.-
15.- OH
16.-
OH
OH
B. Indique qué estructuras del ejercicio anterior contienen las funciones:
a.- Alcohol 1º b.-Alcohol 2º c.- Alcohol 3º d.- Éter vinílico
C. Escriba las estructuras de los siguientes compuestos:

1.- 5-metil-2-4-hexanodiol
2.- 4-fenil-2-metil-2-butanol
3.- 4,4-dimetilciclohexanol
4.- trans-2-bromociclopentanol
5.- 2-etil-2-buten-1-ol
6.- trans-clicloheptanol
7.- 3-ciclohexen-1-ol
8.- 1,4-pentanodiol
9.- Éter diisopropílico
10.- Ciclopentiletiléter
11.- 4-metoxi-2-metil-2-butanol
12.- 1-metoxiciclohexeno
D. Complete las siguientes reacciones:
1.-
OH NaOH
+
2.-
OH
Br
FeBr3
+
3.- CH3CH2CH2OH Na
+
4.- CH3CHCH3
OH
Na
+
5.- CH3CHCH3
OH
HCl
+
6.-
O
CH2
H3CHC
CH3CH2MgCl
+
éter
H2O
7.- CH3CHCH3
OH
KMnO4
H2SO4
+
8.- CH3CH CH2OCH3
Br
CH3CH2MgBr
+
9.-
O
CH3 2HI
+ calor

10.-
OH
CH3Cl FeCl3
+
11.-
ONa CH3Cl
+
12.-
OH KMnO4
OH
+
E. Proponga dos métodos de obtención para los siguientes compuestos:
1.-
O CH3
2.- O
3.-
O
4.- O
5.-
O
CH3
CH3
CH2CH3
6.- O
7.- O
CH2CH3
8.-
O
9.- O
10.-
O
11.-
O
12.-
O
13.-
OH
14.-
OH
15.- OH
16.-
OH
17.-
OH

UNIDAD I ALCOHOLES, FENOLES Y ÉTERES
18.-
OH
19.- OH
20.- OH
OH
Página No. 37

Alcholoesssssss

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Destacado

Similar a Alcholoesssssss

Alcholoesssssss