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Universidad Privada Antonio Guillermo Urrelo Facultad de Ciencias de la Salud Carrera Profesional de Farmacia y Bioquímica ÉTERES Y EPÓXIDOS Mg. Q.F. PATRICIA I. MINCHÁN HERRERA ÉTERES: ESTRUCTURA MOLECULAR • Los éteres son compuestos de fórmula R-O-R´ en la que R y R´ pueden ser grupos alquilo o arilo (fenilo). • Los éteres podrían considerarse derivados del agua, por simple sustitución de los átomos de hidrógeno por grupos alquilo. QUÍMICA ORGÁNICA II ÉTERES: PROPIEDADES FÍSICAS • Los éteres no tienen hidrógenos activos y no pueden formar puentes de hidrógeno intermoleculares como los alcoholes. • La incapacidad de formar puentes de hidrógeno intermoleculares, permite que sus puntos de ebullición sean mucho más bajos que de los alcoholes y más volátiles. QUÍMICA ORGÁNICA II ÉTERES: PROPIEDADES FÍSICAS • Por su forma angular y por la polaridad de sus enlaces, los éteres tienen momento dipolar, pero influye poco en el punto de ebullición. Tienen puntos de fusión bajos. Por los pares de electrones no compartidos del oxígeno, los éteres forman puentes de hidrógeno con el agua y esto les da solubilidad; sin embargo la solubilidad disminuye a partir de 4 C. QUÍMICA ORGÁNICA II ÉTERES: PROPIEDADES QUÍMICAS • Su falta de reactividad química permite que sólo sean muy empleados como disolventes en un gran número de reacciones orgánicas. QUÍMICA ORGÁNICA II ÉTERES: PROPIEDADES QUÍMICAS • La función éter es muy estable. • No reaccionan con el Na+ ni con otras bases fuertes. • Una ventaja que presentan los éteres con respecto a los alcoholes es que aquellos no son ácidos. • Los éteres reaccionan en frío concentrados y dan sales de oxonio. con los H R – O – R’ + + H QUÍMICA ORGÁNICA II + R–O-R ácidos ÉTERES: NOMENCLATURA • Los éteres se nombran indicando primero los dos grupos hidrocarbonados unidos al oxígeno y añadiendo a continuación la palabra éter. • Los éteres que contienen un grupo hidrocarbonado sencillo y otros complejos pueden nombrarse como alcoxi (RO-) derivados del grupo más complejo. QUÍMICA ORGÁNICA II PREPARACIÓN DE ÉTERES • Síntesis de Williamson: Uno de los métodos más empleados en la preparación de éteres implica el ataque SN2 de un ión alcóxido sobre un halogenuro primario, o tosilato de alquilo primario. QUÍMICA ORGÁNICA II PREPARACIÓN DE ÉTERES • Síntesis de Williamson del ciclohexil etil éter QUÍMICA ORGÁNICA II PREPARACIÓN DE ÉTERES • Síntesis de éteres por deshidratación de alcoholes. El mecanismo de este proceso se inicia con la protonación del alcohol. Este intermedio resulta atacado por otra molécula de alcohol mediante un mecanismo SN2. QUÍMICA ORGÁNICA II PREPARACIÓN DE ÉTERES QUÍMICA ORGÁNICA II REACCIONES QUÍMICAS DE LOS ÉTERES • DEGRADACIÓN POR ÁCIDOS: QUÍMICA ORGÁNICA II REACCIONES QUÍMICAS DE LOS ÉTERES • FORMACIÓN DE PERÓXIDOS: H H3C–C–O–CH2–CH3 + O2 LUZ H H3C–C–O–CH2–CH3 O-OH H QUÍMICA ORGÁNICA II EPÓXIDOS: ESTRUCTURA MOLECULAR • Son un tipo de éteres cíclicos de tres eslabones. • Llamados también oxiranos y óxidos de alqueno CH3 H2C – CH2 O Epoxietileno Oxirano Óxido de etileno H3C – CH – CH2 O Epoxipropileno Metiloxirano Óxido de propileno QUÍMICA ORGÁNICA II H3C – C – CH2 O Epoxiisobutileno 2,2-Dimetiloxirano Óxido de isobutileno EPÓXIDOS: PROPIEDADES FÍSICAS • Por ser moléculas más compactas, tienen Puntos de ebullición y Puntos de fusión más altos que los éteres análogos. • La solubilidad en agua es algo mayor que la de los éteres análogos (par de electrones más “desnudo” en el -ö-) .. QUÍMICA ORGÁNICA II EPÓXIDOS: NOMENCLATURA QUÍMICA ORGÁNICA II PREPARACIÓN DE EPÓXIDOS • A PARTIR DE HALOHIDRINAS: H3C – CH = CH2 + Cl2/H2O H3C – CH - CH2 + NaOH OH Cl PROPILEN CLORHIDRINA H3C – CH - CH2 O ÓXIDO DE PROPILENO QUÍMICA ORGÁNICA II PREPARACIÓN DE EPÓXIDOS • PERÓXIDACIÓN DE DOBLES ENLACES CARBONO CARBONO: H3C – CH = CH2 + H3C – COOOH H3C – CH - CH2 O REACCIONES QUÍMICAS DE EPÓXIDOS APERTURA DEL ANILLO CATALIZADA POR ÁCIDOS: H3C – HC - CH2 + + H2O/H O OH H3C – CH - CH2 OH QUÍMICA ORGÁNICA II REACCIONES QUÍMICAS DE LOS EPÓXIDOS • Bajo condiciones ácidas, la especie reactiva es el epóxido protonada que se puede representar mediante las tres estructuras resonantes que se dan a continuación QUÍMICA ORGÁNICA II REACCIONES QUÍMICAS DE LOS EPÓXIDOS • El ataque nucleofílico al epóxido protonado se produce sobre el átomo de carbono con más carga positiva, generalmente el átomo de carbono más sustituido. En el siguiente esquema se describe la apertura regioselectiva del epóxido protonado por el ataque del etanol. QUÍMICA ORGÁNICA II REACCIONES QUÍMICAS DE LOS EPÓXIDOS • APERTURA DEL ANILLO CATALIZADA POR BASES: C2H5O-Na + + H2C – CH2 O C2H5 – O - H2C – CH2 OH Bajo condiciones de reacción básicas tiene lugar una reacción de apertura del epóxido mediante un mecanismo SN2 y por tanto el nucleófilo ataca al átomo de carbono epoxídico estéricamente menos impedido: QUÍMICA ORGÁNICA II REACCIONES QUÍMICAS DE LOS EPÓXIDOS QUÍMICA ORGÁNICA II REACCIONES QUÍMICAS DE LOS EPÓXIDOS ORIENTACIÓN EN LA APERTURA DE EPÓXIDOS: QUÍMICA ORGÁNICA II REACCIONES QUÍMICAS DE LOS EPÓXIDOS • APERTURA DEL GRIGNARD: ANILLO CON EL REACTIVO H3C – CH2 – MgBr + H2C – CH2 O H2C – CH2 - CH2 – CH2 OH QUÍMICA ORGÁNICA II DE REACCIONES QUÍMICAS DE LOS EPÓXIDOS QUÍMICA ORGÁNICA II Que nadie detenga tu andar , aun ante el dolor levántate , confía en que tu existencia es infinita , como infinitos los caminos por recorrer . Mario Sánchez QUÍMICA ORGÁNICA II Mg. Q.F. Patricia Minchán Herrera