Álcoois e éteres
Fundamentos de Química Orgânica
Estrutura
• Alcoóis – grupo hidroxila ligado a carbono saturado
• Fenóis – grupo hidroxila ligado a anel aromático
• Éteres – alquílicos, insaturados, acrílicos...
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).
Propriedades físicas
• Ponto de ebulição
• Solubilidade
• Polaridade
• Capacidade de fazer ligações de hidrogênio
Alguns álcoois e éteres de interesse
• Metanol
• Etanol
• Etileno glicol e propilenoglicol (1,2-propanodiol)
• Éter dietílico
Síntese de alcoóis
• A partir de alcenos
• Hidratação ácida
• Oxi-desmercuração
• Hidroboração-oxidação
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)
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
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
Alcoóis a partir de compostos carbonílicos
• O grupo carbonila
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•
•
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
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
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)
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
H3C
Br
+
2 Li
H3C
Li
+
+
-
2 Li Br
R-X + Mg → RMgX
• Os compostos organometálicos são muito úteis na síntese orgânica
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.)