Álcoois e éteresFundamentos 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• 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

R-X + Mg → RMgX• Os compostos organometálicos são muito úteis na síntese orgânica

CH3 Br + Li2 CH3 Li + Li+

2 Br-

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.)