Álcoois e éteres

1. Álcoois e éteres Fundamentos de Química Orgânica

2. Estrutura • Alcoóis – grupo hidroxila ligado a carbono saturado • Fenóis – grupo hidroxila ligado a anel aromático • Éteres – alquílicos, insaturados, acrílicos...

3. Nomenclatura • Alcoóis • Cadeia mais longa à qual a hidroxila está ligada • Numerar dando o menor número possível ao carbono ligado à hidroxila • Os álcoois tem precedência sobre alcanos, alcenos e alcinos. • Éteres • Aqueles simples recebem o nome dos grupos ligados ao oxigênio (etil metil éter, dimetil éter, etc.) • Éteres mais complexos recebem nomes como alcoxialcanos (metoxi, etoxi, etc.) • Éteres cíclicos apresentam nomes comuns, mas podem ser chamados de oxa+nome do cicloalcano correspondente (mesmo número de átomos).

4. Propriedades físicas • Ponto de ebulição • Solubilidade • Polaridade • Capacidade de fazer ligações de hidrogênio

7. Alguns álcoois e éteres de interesse • Metanol • Etanol • Etileno glicol e propilenoglicol (1,2-propanodiol) • Éter dietílico

8. Síntese de alcoóis • A partir de alcenos • Hidratação ácida • Oxi-desmercuração • Hidroboração-oxidação

9. Reatividade dos alcoóis • Oxigênio da hidroxila é nucleofílico e fracamente básico • A protonação de um álcool torna-o mais susceptível ao ataque nucleofílico • O hidrogênio da hidroxila é fracamente ácido • Os álcoois são quase tão ácidos quanto a água, portanto, bases mais fortes que a hidroxila (alcineto, hidreto, amideto, etc.) são capazes de desprotonar os álcoois, formando alcóxidos (R-O-) • A hidroxila pode atuar como grupo de saída, levando à substituições e eliminações • Importante para a produção de haletos de alquila a partir de álcoois (R-OH + HX → R-X + H20)

10. Síntese de éteres • Desidratação de álcoois primários • Síntese de Williamson (alcóxidos com haletos de alquilas ou outros substrados com bons grupos abandonadores). É uma SN2

11. Epóxidos • Éteres cíclicos de 3 membros (oxiranos) • Geralmente produzido pela reação de um peroxiácido (como o ácido meta-cloroperoxibenzóico, MCPBA) com um alceno • Compostos bastante reativos, usados para a produção de alcoóis e de poliéteres, por exemplo • Resinas epóxido são materiais muito usados como adesivos, em aplicações náuticas e aeronáuticas, eletrônica, etc. São geralmente produzidas a partir de oligômeros ou polímeros pequenos que reagem com um agente que leva a ligações cruzadas

12. Alcoóis a partir de compostos carbonílicos • O grupo carbonila • Geometria planar • Carbono sp2 • Lóbulos do orbital pi acima e abaixo do plano • Alta polarização com excesso de carga negativa no O e de carga positiva no C • Reatividade da carbonila • Por causa da alta polarização da carbonila, o carbono carbonílico é eletrofílico, sendo susceptível à adição nucleofílica • Entre esses nucleófilos estão os íons hidreto (H-) e os carbânions, gerando, respectivamente, álcoois primários e secundários

13. Estados de oxidação do carbono • O carbono pode variar de número de oxidação de -4 até +4. • O estado mais reduzido do carbono se encontra, por exemplo, no metano (-4) • O estado mais reduzido é encontrado no CO2, +4 • Do mais reduzido para o mais oxidado temos: • CH4 (-4), CH3OH (-2), HCHO (0), HCOOH (+2), CO2 (+4) • Portanto um álcool pode ser obtido da oxidação de um aldeído ou de uma cetona ou ainda de um ácido carboxílico

14. Reduções e oxidações de compostos carbonílicos à álcool • Hidreto de lítio e alumínio (redutor forte) • Reduz ácidos carboxílicos e ésteres a álcoois primários • Também reduz aldeídos e cetonas • Borohidreto de sódio (redutor menos forte) • Reduz aldeídos a álcoois primários e cetonas a álcoois secundários • Oxidações • Álcoois primários a aldeídos (clorocromato de piridínio) • Álcoois primários a ácidos carboxílicos (permanganato de potássio ou ácido crômico) • Álcoois secundários a cetonas (ácido crômico)

15. Compostos organometálicos • Ligação iônica (metais alcalino e alcalino-terrosos) ou covalente (outros) • O carbono, nesses compostos, apresenta caráter eletrofílico (carga residual negativa • Compostos de organolítio e reagentes de Grignard R-X + Mg → RMgX • Os compostos organometálicos são muito úteis na síntese orgânica

16. Reagentes de Grignard • O carbono dos compostos organometálicos atuam como bases • Ex. Formam o alcano correspondente e hidroxila quando reagem com água e formam o alcano correspondente e alcóxido quando reagem com álcoois • Também atacam centros eletrofílicos • Exemplo produção de álcoois primários e secundários a partir de aldeídos e terciários a partir de cetonas • Restrições • Presença de reagentes (ou contaminantes) com hidrogênio ácido (água, álcoois, aminas primárias e secundárias, ácidos carboxílicos, etc.)