Mapa Conceptual Educación Superior

Comienza por el ataque de un protón del ácido sobre la nube π del alqueno para producir un carbocatión y el posterior ataque de la molécula de agua. La mayor o menor reactividad depende de la mayor o menor estabilidad de este carbocatión intermediario.

Hidratacion de alquenos

El reductor de aluminio y litio es mucho más reactivo que el de boro, pudiendo transformar en alcoholes ácidos carboxílicos, ésteres, oxaciclopropanos. También reacciona con amidas y nitrilos transformándolos en aminas. Mecanismo de la reducción: Los hidruros nos metálicos (NaBH4 y LiAlH4) aportan hidruros a los carbonos polarizados positivamente de aldehídos y cetonas. La gran reactividad del LiAlH4 impide utilizarlo en medios próticos (agua, alcoholes..) ya que descompone. Por ello, debe emplearse en medio éter.

Reducción de aldehídos y cetonas.

Otro método importante para obtener alcoholes es la reducción de aldehídos y cetonas. Los reactivos más importantes para realizar esta reducción son el borohidruro de sodio (NaBH4) y el hidruro de alumino y litio (LiAlH4).

Sintesis de alcoholes

Etapa 1. Protonación del éster Etapa 2. Adición nucleófila del agua al carbonilo Etapa 3. Equlibrio ácido-base, que transforma el metóxido en buen grupo saliente (metanol). Etapa 4. Eliminación de metanol

Hidrólisis de éteres.

Los ésteres se hidrolizan en medios acuosos, bajo catálisis ácida o básica, para rendir ácidos carboxílicos y alcoholes.

Temperatura

La formación de alcoholes puede ser una reacción endotérmica o exotérmica, dependiendo de las condiciones de reacción. La temperatura puede influir en la velocidad y el rendimiento de la reacción de formación de alcoholes.

Etapa 1. Protonación del éster Etapa 2. Adición nucleófila del agua al carbonilo Etapa 3. Equlibrio ácido-base, que transforma el metóxido en buen grupo saliente (metanol). Etapa 4. Eliminación de metanol

Factores que influyen en la formación de alcoholes

Catalizadores

Los catalizadores, como ácidos, bases o metales, pueden acelerar la reacción de formación de alcoholes al proporcionar una ruta de reacción alternativa con una menor energía de activación. Por ejemplo, el ácido sulfúrico diluido se utiliza como catalizador en la hidratación de alquenos .

Concentración de reactantes

La concentración de los reactantes puede afectar la velocidad de la reacción de formación de alcoholes. Aumentar la concentración de los reactantes puede desplazar el equilibrio hacia la formación de alcoholes .

Primarios

Los alcoholes primarios tienen un grupo hidroxilo unido a un carbono primario. Ejemplos de alcoholes primarios son el etanol (CH3CH2OH) y el propanol (CH3CH2CH2OH)

Tipos de alcoholes

Secundarios

Los alcoholes secundarios tienen un grupo hidroxilo unido a un carbono secundario. Ejemplos de alcoholes secundarios son el isopropanol (CH3CHOHCH3) y el 2-butanol (CH3CH(OH)CH2CH3).

Terciarios

Los alcoholes terciarios tienen un grupo hidroxilo unido a un carbono terciario. Ejemplos de alcoholes terciarios son el 2-metil-2-propanol (CH3C(CH3)2OH) y el 2-metil-2-butanol (CH3C(CH3)(CH2OH)CH3).

Alcoholes

La sustitución nucleofílica unimolecular (SN1) es un mecanismo de reacción en el cual la velocidad de la reacción depende solo de la concentración del sustrato. En la SN1, la reacción ocurre en dos etapas: la formación de un carbocatión y la reacción del carbocatión con el nucleófilo

SN1

Mecanismos de reacción

SN2

La sustitución nucleofílica bimolecular (SN2) es un mecanismo de reacción en el cual la velocidad de la reacción depende de la concentración del sustrato y del nucleófilo. En la SN2, la reacción ocurre en una sola etapa, en la cual el nucleófilo ataca al sustrato mientras se produce la salida del grupo saliente.

Recordemos que el reactivo de Grignard tiene la fórmula RMgX . Uno de los usos más importantes del reactivo de Grignard es su reacción con aldehídos y cetonas. El enlace carbono-magnesio del reactivo de Grignard es muy polar, siendo negativo el carbono en relación con el magnesio electropositivo. Luego, no es de sorprender que en la adición a compuestos carbonílicos, la parte orgánica se una al carbono, y el magnesio, al oxígeno. El producto es la sal magnésica del alcohol débilmente ácido, que es fácilmente convertible en el alcohol libre por la adición de un ácido más fuerte, el agua. Debido a que el Mg(OH)X así formado es un material gelatinoso, dificil de manejar, se utiliza a menudo un ácido mineral diluido (HCI, H2SO4) en vez de agua, de modo que se formen sales magnésicas solubles en ésta. Los organolitios reaccionan con aldehídos y cetonas de la misma manera que hemos indicado para los reactivos de Grignard y dan el mismo tipo de productos. Consideramos esta reacción como una ampliación de la síntesis de Grignard original. Denominaremos al método general síntesios de Grignard de alcoholes, y a menudo la trataremos en función de los reactivos organomagnésicos.

Síntesis de alcoholes con reactivos de Grignard

Oxidación de alcoholes primarios a aldehídos

El trióxido de cromo con piridina en diclorometano permite aislar aldehídos con buen rendimiento a apartir de alcoholes primarios. Se conoce como PCC (clorocromato de piridinio) al trióxido de cromo con piridina y ácido clorhídrico en diclorometano. Este reactivo también convierte alcoholes primarios en aldehídos.

Oxidación de alcoholes primarios a ácidos carboxílicos

Oxidación de alcoholes

El trióxido de cromo en medio ácido acuoso (reactivo de Jones), el permanganato de potasio y el dicromato de potasio oxidan lo alcoholes primarios a ácidos carboxílicos.

Oxidación de alcoholes secundarios a cetonas

Los oxidantes convierten los alcoholes secundarios en cetonas. No es posible la sobreoxidación a ácido carboxílico.