ÉTERES Son compuestos que resultan de la unión de dos radicales alquílicos o aromáticos a través de un puente de oxígeno -O-. son compuestos que tienen un átomo de oxígeno unido a dos radicales hidrocarbonados Se nombran interponiendo la partícula " -oxi-" entre los dos radicales, o más comúnmente, nombrando los dos radicales por orden alfabético, seguidos de la palabra "éter". La mayoría de los éteres son líquidos volátiles, ligeros e inflamables, solubles en alcoholes y otros disolventes orgánicos. Desde el punto de vista químico, son compuestos inertes y estables; los álcalis o los ácidos no los atacan fácilmente. Están estrechamente relacionados con los alcoholes, y se obtienen directamente de ellos. El compuesto más típico y más utilizado de este grupo es el éter común o etílico, normalmente denominado denominado éter. Se les puede considerar el resultado de sustituir el hidrógeno del grupo OH de los alcoholes por un radical hidrocarbonado. Según el tipo de estos radicales, los éteres pueden ser: y
Alifáticos, R³O³R (los dos radicales alquílicos).
y
Aromáticos, Ar³O³Ar (los dos radicales arílicos).
y
Mixtos, R³O³Ar (un radical alquílico y otro arílico).
Los éteres se llaman simétricos cuando los dos radicales son iguales y, asimétricos, si son distintos Los éteres se consideran derivados del agua, donde los dos hidrógenos han sido sustituidos por radicales alquilo. Grupo funcional: ²O²(OXA) Fórmula general: R²O²R· donde R y R· son radicales alquilo o arilo los cuales pueden ser iguales o diferentes.
Propiedades de los éteres y
La mayoría de los éteres son líquidos a temperatura ambiente. Solo es gas el metoximetano cuya estructura se muestra a continuación:
y
y
y
y
En general su olor es agradable. Los éteres que tienen de cinco o menos átomos de carbono son soluble en agua. El resto son i nsolubles. Son menos densos que el agua (flotan sobre ella). Desde el punto de vista químico, son bastante inertes aunque en caliente reaccionan reaccionan con ácido yodhídrico (HI).
PROPIEDADES FÍSICAS y
y
Las moléculas de los éteres, al carecer de grupos ³OH, no pueden asociarse a través de enlaces de hidrógeno, como ocurría en alcoholes y fenoles, por lo que sus puntos de fusión y de ebullición son bastante bajos, comparables a los de los hidrocarburos de análogo peso molecular. Así, el dimetiléter (p.e. = - 24 ºC) y el etilmetiléter (p.e. = 11 ºC) son gases a la temperatura ambiente y después ya son líquidos muy volátiles, cuyos puntos de ebullición aumentan regularmente con el peso molecular. Su solubilidad en agua es similar a la de los alcoholes de estructura semejante y peso molecular comparable. Son más solubles en ClH y todavía más en SO4H2 concentrado
PROPIEDADES QUÍMICAS y
Los éteres tienen muy poca reactividad química, debido a la dificultad que presenta la ruptura del enlace C³O. Por ello, se utilizan mucho como disolventes disolventes inertes en reacciones orgánicas. En contacto con el aire sufren una lenta oxidación en la que se forman peróxidos muy inestables y poco volátiles. Estos constituyen un peligro cuando se destila un éter, pues se concentran en el residuo y pueden dar lugar a explosiones. Esto se evita guardando el éter con hilo de sodio o añadiendo una pequeña cantidad de un reductor ( SO4Fe, LiAIH4) antes de la destilación
Éter etílico.Es el más importante de los éteres. También se le conoce como etoxietano, dietil éter o simplemente éter. Su fórmula es:
Se utiliza como disolvente, en la fabricación de explosivos y en medicina como antiespasmódico. El éter etílico se empleaba anteriormente como anestésico, pero debido a que es muy inflamable y a los efectos secundarios, ha sido reemplazado por otras sustancias.
NOMENCLATUR A DE ÉTERES - REGLAS IUPAC Regla 1. Los éteres pueden nombrarse como alcoxi derivados de alcanos (nomenclatura IUPAC sustitutiva). Se toma como cadena principal la de mayor longitud y se nombra el alcóxido como un sustituyente.
Regla 2. La nomenclatura funcional (IUPAC) nombra los éteres como derivados de dos grupos alquilo, ordenados alfabéticamente, terminando el nombre en la palabra éter.
Regla 3. Los éteres cíclicos se forman sustituyendo un -CH 2- por -O- en un ciclo. La numeración comienza en el oxígeno y se nombran con el prefio oxa- seguido del nombre del ciclo.
NOMENCLATUR A DE ÉTERES Cuando el grupo oxa del éter está unido a dos radicales alquilo o arilo, sin ningún otro grupo funcional, se acostumbra nombrar lo s radicales y al final la palabra éter . Si los radicales son iguales el éter se dice que es simétrico o simple y si no es entonces asimétrico o mixto. Esta nomenclatura es de tipo común, pero por acuerdo ordenamos los radicales en orden alfabético Ejemplos:
Éteres simétricos: DITER-BUTIL ÉTER
DI-n-PROPIL ÉTER
DIETIL ÉTER
DIISOPROPIL ÉTER
Éteres asimétricos
ISOBUTIL METIL ÉTER
n-BUTIL-n-PROPIL ÉTER
SEC-BUTIL ETIL ÉTER
FENILISOBUTIL ÉTER
De nombre a fórmu la: Sec-butil isobutil éter
I sopropil-n- propil éter
Se coloca el oxígeno como unión de los radicales. Verifique que sea en el enlace libre de cada radical donde se una el oxígeno.
El lugar donde coloque los radicales es indistinto, lo importante es que esté el oxígeno entre ellos en la posición adecuada.
EJERCICIO Escriba la estructura o el nombre según corresponda para los siguientes compuestos:
a)
b) disobutil éter
fenil-n-propi l éter
c)
d) etilmetil éter
sec-butilter-butil éter
e) butilisobutil éter
f )
g)
SEC-BUTILFENIL ÉTER ETILISOBUTIL ÉTER Nombramos en orden alfabético los radicales unidos al oxígeno y al final la palabra éter.
i)
h)
n-BUTILISOPROPIL ÉTER
SEC-BUTILETIL ÉTER
j)
TER-BUTIL-n-PROPIL TER
ALCOHOLES Los alcoholes son los derivados hidroxilados de los hidrocarburos, al sustituirse en estos los átomos de hidrogeno por grupos OH. según el número de grupos OH en la molécula, unido cada uno a ellos a distinto átomo de carbono, se tienen alcoholes mono, di, tri y polivalentes. los alcoholes alifáticos monovalentes son los más importantes y se llaman primarios, secundarios y terciarios, según el grupo OH se encuentre en un carbono primario, secundario o terciario Los alcoholes se pueden considerar compuestos derivados del agua, donde uno de sus hidrógeno ha sido reemplazado por un radical alquilo o arilo. El grupo funcional es ²OH cuyo nombre es HIDROXI.
CLASIFICACION SEGÚN EL NUMERO DE FUNCIO -OH La función alcohol puede repetirse en la misma molécula, resultando monoles, o alcoholes monovalentes; dioles, o alcoholes bivalentes; trioles, o alcoholes trivalentes, etc.
Fórmula
Nombre
Clasificación
1-propanol
monol
1,2-propanodiol (propilen glicol)
diol
1,2,3-propanotriol (glicerina)
triol
CLASIFICACIÓN SEGÚN EL TIPO DE CARBONO AL QUE VA UNIDO EL -OH Esta clasificación se basa en el tipo de carbono al cual está unido el grupo ²OH (hidroxi).
PRIMARIOS.-Son aquellos alcoholes en los que el grupo ²OH (hidroxi) está unido a un carbono primario, o sea un carbono unido a un solo carbono. Ejemplos:
Los carbonos a los cuales está unido el grupo ²OH (hidroxi) (rojos) están a su vez unidos a un solo carbono (azul), por tanto son primarios.
SECUNDARIOS.- Son aquellos en los cuales el grupo ²OH (hidroxi) está unido a un carbono secundario, o sea un carbono unido a dos átomos de carbono. Ejemplo:
El carbono unido al ²OH (rojo) está enlazado a dos carbonos (azules), por tanto es un carbono secundario.
TERCIARIOS.- Son aquellos en los cuales el grupo ²OH (hidroxi) está unido a un carbono terciario, o sea un carbono unido a tres átomos de carbono. Ejemplo:
El carbono al cual está unido el grupo ²OH (rojo) está unido a su vez a tres átomos de carbono (azules), el carbono es terciario.
Caracteristicas El parentesco de los alcoholes con el agua se pone de manifiesto en muchas de sus propiedades fisicoquímicas. Así, por ejemplo, los primeros términos de la serie de los alcoholes, de uno a tres átomos de carbono, son completamente miscibles con el agua, con la que forman enlaces de hidrógeno, análogos a los que existen entre las propias moléculas de agua o de los alcoholes entre sí. Al aumentar el número de átomos de carbono de la cadena hidrocarbonada, se hace cada vez menor la influencia relativa del grupo hidroxilo, por lo que disminuye mucho su solubilidad en agua, siendo ya prácticamente insolubles los alcoholes con diez o más átomos de carbono.
En estado sólido y en estado líquido, las moléculas de los alcoholes y fenoles están muy asociadas mediante enlaces de hidrógeno, formando cadenas de varias moléculas, lo que explica sus puntos de fusión y de ebullición anormalmente elevados Como ocurre, en general, en todas las series homólogas, los puntos de fusión y de ebullición de los alcoholes de cadena lineal aumentan con el número de átomos de carbono. Así, los alcoholes inferiores son líquidos incoloros, muy fluidos y relativamente volátiles; los de 6 a 11 átomos de carbono son ya líquidos viscosos; y el dodecanol, esto es, con 12 átomos de carbono ( alcohol laurílico), es el primer alcohol de cadena lineal que es sólido a la temperatura ambiente Alcoholes de importancia. ALCOHOL
METÍLICO O MET ANOL (CH3-OH)
Propiedades: y
y
y
Líquido incoloro de olor agradable si es puro. Muy soluble en agua. Altamente tóxico, provoca ceguera e incluso la muerte si se ingiere o aplica externamente.
Usos: y
y
y
Se utiliza para desnaturalizar el alcohol etílico haciéndolo no potable. Como combustible y aditivo para gasolina, ya que su índice de octano es mayor al de la gasolina, además de que es más seguro y más limpio, por lo que contamina menos. Disolvente en la fabricación de barnices y pinturas.
ALCOHOL
ETÍLICO O ET ANOL (CH3-CH2-OH)
Propiedades: y
y
y
y
Líquido incoloro de olor característico. Sabor caústico y ardiente. Muy soluble en agua Arde con flama.
Usos: y
y
Disolvente industrial de grasas, aceites y resinas. Desinfectante y antiséptico.
y
En la fabricación de bebidas alcohólicas
PROP ANOTRIOL O GLICERIN A.Es un polialcohol, o sea que tiene más de un grupo ²OH en su estructura. Su fórmula es:
Usos.y
y
y
y
Fabricación de nitroglicerina y resinas.. Agente edulcorante y humectante en confitería. En la elaboración de cosméticos, cremas y algunos jabones. Lubricante en productos farmacéuticos.
ETILENGLICOL O GLICEROL.Es un diol, o sea que contiene dos grupos ²OH en su estructura. Su fórmula es:
Es muy utilizado como anticongelante y en la elaboración de una fibra sintética conocida como dacrón.
FENOL O HIDROXIBENCENO.Es el alcohol aromático más sencillo.
Usos.Fabricación de plásticos Preparación de antisépticos usados en pastillas para la garganta y enjuagues bucales. Elaboración de desinfectantes para el hogar.
NOMENCLATUR A DE 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.
NOMENCLATUR A COMÚN DE ALCOHOLES.Cuando el alcohol se deriva de un grupo alquilo se utilizan un nombre común formado por la palabra ALCOHOL y el nombre del radical añadiéndole la terminación ICO. Ejemplos:
ALCOHOL
METÍLICO
ALCOHOL
ALCOHOL
ALCOHOL
ETÍLICO
n-PROPÍLICO
ISOPROPÍLICO
ALCOHOL
n-BUTÍLICO
ALCOHOL
ISOBUTÍLICO
ALCOHOL
SEC-BUTÍLIVO
ALCOHOL
TER-BUTÍLICO
Nomenclatura sistémica de alcoholes.La terminación sistémica de los alcoholes es OL. El alcohol es el más importante de los grupos funcionales que hemos estudiado y la numeración de la cadena debe iniciarse por el extremo más cercano al carbono que tiene el radical -OH (hidroxi) pero en la cadena deben incluirse todos los carbonos unidos a algún grupo funcional o al radical fenil.
E jemplos de fórmula a nombre: a)
Se selecciona la cadena más larga que contenga el carbono unido al grupo ²OH e iniciamos su numeración por el extremo más cercano a ese carbono. Se nombran los radicales en orden alfabético, y al final el nombre de la cadena principal con terminación ol indicando la posición de el grupo hidroxi ANOL 4-METIL-2-HEX
b)
En este caso, la cadena de carbonos continúa más larga que contiene todos los carbonos unidos a un grupo funcional es horizontal. Como el grupo ²OH está exactamente a la mitad de la cadena, tomamos como referencia el siguiente grupo funcional que es el átomo de bromo. ANOL 1-BROMO-3-ISOBUTIL-4-HEPT
c)
2-FENIL-5-METIL-4-OCT ANOL
d)
3-ETIL- 4-METIL-1-PENT ANOL
e)
En este caso, la cadena más larga es la horizontal, ya que si el radical sec-butil se incluyera en la cadena quedaría fuera el carbono que tiene cloro
3-SEC-BUTIL-4-CLORO-1-BUT ANOL
De nombre a estructura: a) 4,4-dimetil-2-hexanol Es una cadena de 6 carbonos. Tiene dos metiles en el carbono 4. La terminación ol indica que hay un grupo ²OH unido a uno de los carbonos de la cadena, que en este caso es el carbono # 2, ya que este número antecede a la palabra hexanol.
b) 1,6-dibromo-5-ter-butil-3-heptanol Es una cadena de 7 carbonos con un grupo ²OH característico del alcohol en la posición 3.
c) 1,2,2,8-tetracloro-4-etil-4-nonanol Cadena de 9 carbonos con un grupo OH en el carbono # 4.
d) 1-yodo-2-ter-butil-5,6-dimetil-4-octanol
e) 2,8,10-tribromo-3-sec-butil-5-decanol
E jercicio a)
b)
4-cloro-3-isopropil-1-pentanol c)
2-metil-4-eti l-4-heptanol d)
Alcohol terbutílico
4-isobutil-4-n-propi l-3-octanol e)
4-bromo-2-sec-butil-1-butanol
f )
g)
3,5-DIMETIL-3-OCT ANOL
5-FENIL-3-HEX ANOL i)
h)
1-BROMO-1-SEC-BUTIL-3-CLORO1-PENT ANOL
2-ISOPROPIL-6-n-PROPIL -4-OCT ANOL
j)
5-TER-BUTIL-6-CLORO-3-HEX ANOL
Miscibilidad es un término usado en química que se refiere a la propiedad de algunos líquidos para mezclarse en cualquier proporción, formando una solución homogénea. En principio, el término es también aplicado a otras fases (sólidos, gases), pero se emplea más a menudo para referirse a la solubilidad de un líquido en otro. El agua y el etanol ( alcohol etílico), por ejemplo, son miscibles en cualquier proporción.
El punto de ebullición es aquella temperatura en la cual la materia cambia de estado líquido a gaseoso, es decir se ebulle. Expresado de otra manera, en un líquido, el punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido es igual a la presión del medio que rodea al líquido. 1 En esas condiciones se puede formar vapor en cualquier punto del líquido. El punto de fusión es la temperatura a la cual la materia pasa de estado sólido a estado líquido, es decir, se funde. Al efecto de fundir un metal se le llama fusión (no podemos confundirlo con el punto de fusión). También se suele denominar fusión al efecto de licuar o derretir una sustancia sólida, congelada o pastosa, en líquida Los hidrocarburos alifáticos son compuestos orgánicos constituidos por carbono e hidrógeno, en los cuales los átomos de carbono forman cadenas abiertas. Los hidrocarburos alifáticos de cadena abierta se clasifican en alcanos, alquenos y alquinos
