Tema 11
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Módulo 3. ORGANOMETÁLICOS Y FUNCIONES OXIGENADAS. Tema 9. COMPUESTOS ORGANOMETÁLICOS.- Introducción.- Estructura.- Compuestos de Grignard y organolíticos. Preparación.- Introducción a la reactividad de los compuestos organometálicos.- Otros organometálicos.

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Tema 11

Módulo 3. ORGANOMETÁLICOS Y FUNCIONES OXIGENADAS.

Tema 9. COMPUESTOS ORGANOMETÁLICOS.- Introducción.- Estructura.- Compuestos de Grignard y organolíticos. Preparación.- Introducción a la reactividad de los compuestos organometálicos.- Otros organometálicos.

Tema 10. ALCOHOLES I.- Estructura.- Propiedades físicas.- Obtención industrial.- Preparación.

Tema 11. ALCOHOLES II.- Reacciones que implican el enlace C-O.- Reacciones que implican el enlace O-H.- Glicoles.

Tema 12. FENOLES.- Estructura y propiedades físicas.- Preparación.- Reacciones en el grupo OH.- Reacciones en el anillo.- Resinas fenólicas.

Tema 13. ÉTERES.- Estructura y propiedades físicas.- Obtención industrial.- Preparación.- Reacciones.- Éteres cíclicos.

Tema 14. ALDEHÍDOS Y CETONAS I

Tema 15. ALDEHÍDOS Y CETONAS II

Tema 16. ALDEHÍDOS Y CETONAS III

Tema 17. ÁCIDOS CARBOXÍLICOS

Tema 18. DERIVADOS FUNCIONALES DE ACIDOS CARBOXILICOS

Tema 19. ÁCIDOS DICARBOXÍLICOS Y CETOÁCIDOS

TEMA 11



Reactividad de los alcoholes

Ruptura CO: actúa como E+

Ruptura OH: actúa como Nu

-Deshidrataciones

-Reacciónes de SN

-Formación de alcóxidos

-Esterificaciones

- Oxidaciones


1 reacciones que implican el enlace c o
1. Reacciones que implican el enlace C-O

1.1. Transformación de alcoholes en haluros de alquilo

Existen tres procedimientos para convertir un alcohol en un haluro de alquilo dependiendo del tipo de alcohol de partida y del haluro que queramos obtener. La reacción se puede llevar a cabo con haluros de hidrógeno (HX), con tribromuro de fósforo (PBr3), o con cloruro de tionilo, (SOCl2)


1 1 1 reacci n con haluros de hidr geno
1.1.1. Reacción con haluros de hidrógeno

  • Es una reacción de sustitución nucleófila

  • El orden de reactividad para los haluros de hidrógeno es: HI > HBr > HCl > HF

  • El mecanismo, SN1 o SN2, depende del tipo de alcohol

    Mecanismo SN1

  • Los alcoholes 3arios, 2arios, alílicos y bencílicos siguen un mecanis-mo SN1 y en estas reacciones, que transcurren via carbocationes, podemos detectar transposiciones.

El grupo OH se transforma en un buen grupo saliente

Etapa lenta y determinante de la velocidad


En la tercera etapa el haluro que es un buen nucle filo reacciona con el carbocati n
En la tercera etapa, el haluro que es un buen nucleófilo reacciona con el carbocatión.

Mecanismo SN2

El metanol y los alcoholes primarios se convierten en haluros de alquilo mediante un mecanismo SN2. Se trata de un proceso concertado en el que no existen intermedios de reacción:

La reacción se lleva a cabo refluyendo el ROH con una mezcla de H2SO4 conc, y NaBr o KBr. Suelen obtenerse altos rendimientos (aprox. 90%). Método útil para obtener RX primarios.


1 1 2 reacci n con tribromuro de f sforo
1.1.2. Reacción con tribromuro de fósforo reacciona con el carbocatión.

  • Sólo reacciona con alcoholes primarios y secundarios mediante un mecanismo SN2 y permite obtener bromuros de alquilo.

Para obtener R-I se usa PI3 que se genera in situ a partir de I2 y P rojo


1.1.3. Reacción con cloruro de reacciona con el carbocatión.tionilo

El cloruro de tionilo sólo reacciona con alcoholes primarios y secundarios mediante un mecanismo SNi (retención de la configuración) y permite obtener cloruros de alquilo. A menudo, se añade en el medio de reacción una amina (Ej.: piridina) que neutraliza el ácido clorhídrico formado. En presencia de piridina la reacción es SN2

Los subproductos son gases a temperatura ambiente y se eliminan con facilidad


1.2. Deshidratación de alcoholes, 1 reacciona con el carbocatión.

Si se calienta un alcohol en medio ácido tiene lugar una reacción de eliminación que origina un alqueno. El orden de reactividad de los alcoholes es:

3ario > 2ario > 1ario

Mecanismo E1:

El medio ácido se requiere para convertir el alcohol en el alcohol protonado que pierde fácilmente la molécula de agua, (débilmente básica) que es un buen grupo saliente. El alqueno volátil desplaza todo el equilibrio hacia la eliminación.


1.2. Deshidratación de alcoholes, 2 reacciona con el carbocatión.

Regioselectividad

Saytzeff

Deshidratación de alcoholes 1ºs

viatosilato

Mecanismo E2:


1.2. Deshidratación de alcoholes, 3 reacciona con el carbocatión.

Obtención de éteres a partir de alcoholes primarios (SN2)

Mecanismo: el ión alquiloxonio es atacado por una segunda molécula de alcohol


2. Reacciones que implican el enlace O-H reacciona con el carbocatión.

2.1. Acidez. Reacción con bases fuertes

Los alcoholes son ácidos débiles que pueden desprotonarse en presencia de metales como sodio o potasio o de bases fuertes como los hidruros y amiduros de sodio, transformándose en los correspondientes alcóxidos

Los alcóxidos obtenidos son bases fuertes e importantes nucleófilos que reaccionan, por ejemplo, con haluros de alquilo mediante una SN2 para generar éteres.


La peor solvatación del ión t-butóxido se solvata peor que el metóxido t-butanol es menos ácido que metanol


Acidez de alcoholes y fenoles halógeno, que son electrón-atrayentes, aumenta la acidez de los alcoholes.


Carácter anfótero de los alcoholes halógeno, que son electrón-atrayentes, aumenta la acidez de los alcoholes.


2.2. Formación de alcóxidos. Síntesis de Williamson halógeno, que son electrón-atrayentes, aumenta la acidez de los alcoholes.


2.3. Formación de ésteres halógeno, que son electrón-atrayentes, aumenta la acidez de los alcoholes.

2.3.1. Ésteres orgánicos ó ésteres carboxílicos

Esterificación de Fischer

Los alcoholes reaccionan rápidamente con ácidos carboxílicos en presencia de cantidades catalíticas de ácidos minerales para dar lugar a ésteres:

Reacción con cloruros de ácido

(mejores rendimientos, también pueden usarse anhidridos de ácido)


2.3.2. Ésteres inorgánicos halógeno, que son electrón-atrayentes, aumenta la acidez de los alcoholes.

Reacción con ácidos minerales, como ácido nítrico o ácido sulfúrico:

Ej.:

Reacción con cloruros de sulfonilo. Formación de ésteres sulfónicos:

p-toluensulfonato

Los iones sulfonato, ej.: tosilato (-OTs), son buenos grupos salientes, en reacciones de sustitución o eliminación, ya que el anión sulfonato es la base conjugada de un ácido fuerte.


2.4. Oxidación de alcoholes halógeno, que son electrón-atrayentes, aumenta la acidez de los alcoholes.


2.4.1. Oxidantes de Cr(VI) halógeno, que son electrón-atrayentes, aumenta la acidez de los alcoholes. CrO3.Piridina.HCl (Clorocromato de piridinio, PCC) (oxidante más suave)K2Cr2O7/H2SO4 (oxidante más enérgico)

Mecanismo


Oxidación halógeno, que son electrón-atrayentes, aumenta la acidez de los alcoholes. de Alcoholes Primarios a Ácidos Carboxílicos y Aldehídos


Oxidación halógeno, que son electrón-atrayentes, aumenta la acidez de los alcoholes. de Alcoholes secundarios a cetonas

2.4.2. Oxidación de Swern (DMSO, cloruro de oxalilo, piridina)

Se emplea para oxidar alcoholes primarios a aldehídos y alcoholes secundarios a cetonas


3 glicoles
3. Glicoles halógeno, que son electrón-atrayentes, aumenta la acidez de los alcoholes.

  • Los glicoles son dioles vecinales que se obtienen normalmente por reacciones de hidroxilación de alquenos.

    Oxidación de glicoles:

Ejemplo:

También puede emplearse como oxidante tetraacetato de plomo.


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