Cap. 9 Reacción de alcoholes y fenoles

El objetivo de esta práctica es que el alumno conozca y realice el ensayo de lucas, el ensayo con sodio métalico, ensayo de Bordwell-Wellman, ensayo con cloruro férrico y la formación de un éster.

1. Reacción de
alcoholes y fenoles
Novena práctica de Lab. Química Orgánica
El objetivo de esta práctica es que el alumno conozca y realice el ensayo de lucas, el ensayo cons
odio métalico, ensayo de Bordwell-Wellman, ensayo con cloruro férrico y la formación de un éster.
Autor: Eltsyn Jozsef Uchuypoma
Cap. 9 Química Orgánica 2010 II _ UNALM

2. REACCIÓN DE ALCOHOLES Y FENOLES

1. Introducción
Los árabes conocieron el alcohol extraído del vino por destilación. Sin embargo, su
descubrimiento se remonta a principios del siglo XIV, atribuyéndose al médico Arnau de
Villanova, sabio alquimista y profesor de medicina en Montpellier. La quinta esencia
de Ramon Llull no era otra cosa que el alcohol rectificado a una más suave temperatura.
Los alcoholes tienen una gran gama de usos en la industria y en la ciencia
como disolventes y combustibles. El etanol y el metanol pueden hacerse combustionar de
una manera más limpia que la gasolina o el gasoil. Por su baja toxicidad y disponibilidad
para disolver sustancias no polares, el etanol es utilizado frecuentemente como disolvente
en fármacos, perfumes y en esencias vitales como la vainilla . Los alcoholes sirven
frecuentemente como versátiles intermediarios en la síntesis orgánica. El fenol en forma
pura es un sólido cristalino de color blanco- incoloro a temperatura ambiente. El fenol no es
un alcohol, debido a que el grupo funcional de los alcoholes es R-OH. El fenol es conocido
también como ácido fénico o ácido carbólico.

2. Objetivo

• Reconocer a que familia pertenece la muestra problema.
• Diferenciar a través de los ensayos entre un alcohol y un fenol.
• Realizar el ensayo de Lucas, con sodio metálico, Borderwell-Wellman y con cloruro
férrico para diferenciar nuestra MP.
• Realizar la esterificación del salicilato de metilo.

3. Metodología

A. ENSAYO DE LUCAS
.
Materiales/Solventes:

• Alcohol primario (n-Butílico)
• Alcohol secundario (2-propanol)
• Alcohol terciario (ter -butílico)
• Muestra problema (5-A)
• Reactivo de Lucas

3. Procedimiento:




Alcohol
primario
Alcohol
secundario
Alcohol
terciario
M. Problema
N. común n-Butílico 2-propanol ter-butílico 5-A
Aspecto del
producto
transparente transparente Turbio
blanquecino
Transparente
Observaciones No se enturbió
durante 17
minutos.
No llegó a
enturbiarse durante 10 minutos.
Se enturbió
instantáneamente cuando entro en contacto el alcohol con el
reactivo.
No se enturbio
la solución durante 10 minutos.

II. Agregar 5 gotas
de alcohol a
ensayar (alcohol
primario, alcohol
secundario, alcohol
terciario y muestra
problema).
III. Agitar y medir el
tiempo que
demora en
enturbiarse la
solución.
I. Colocar a cada
uno de 4 tubos de
prueba 20 gotas de
Reactivo de Lucas.

4. Reacciones de los alcoholes a ensayar con el reactivo de Lucas.

 CH
3CH2CH2CH2-OH + HCl ZnCl 2 CH3CH2CH2CH2-Cl + H 2O
 CH
3CH (OH) CH3 + HCl ZnCl 2 CH 3CH (Cl) CH3 + H 2O
 CH
3C (CH3) (OH) CH3 + HCl ZnCl 2 CH 3C (CH3) (Cl) CH3 + H 2O

MINICONCLUSION: Comparando la MP con la solución que se formo co n los demás
alcoholes, podemos establecer en un principio que la MP no se trata de un alcohol terciario;
debido a que no reaccionó instantáneamente al contacto con el reactivo de Lucas.



B. ENSAYO CON SODIO METÁLICO
Materiales/Solventes:

• Alcohol primario (n-Butílico)
• Alcohol secundario (2-propanol)
• Alcohol terciario (ter -butílico)
• Muestra problema (5-A)
• Resorcinol (C
6H4(OH)2)
• Sodio metálico

Procedimiento:

I. Colocar 15 gotas de alcohol primario, secundario, terciario, Resorcinol y
MP en 5 tubos de ensayo.
II. Agregue un pequeño trozo de sodio metálico a cada tubo y observe lo
que sucede.
III. Si aun hay remanentes de sodio, agregue suficiente cantidad de etanol
para destruirlo. ¡no arrojar al caño!

5. N. común Observaciones
Alcohol 1° n-Butílico Reacciona rápidamente y
se torna una coloración
transparente
Alcohol 2° 2-propanol La solución se enturbia,
aumenta la T°, y
reacciona por algunos
minutos más que los otros
Alcohol 3° ter-butílico Presenta una coloración
transparente
Fenol Resorcinol La solución es de color
caramelo translucido
MP 5-A Coloración transparente,
ligero aumento de T°



 CH
3CH2CH2CH2-OH + Na° CH3CH2CH2CH2-O-Na
+
+ H2
 CH
3CH (OH) CH3 + Na° CH 3CH (O- Na
+
) CH3 + H2
 CH
3C (CH3) (OH) CH3 + Na ° CH 3C (CH3) (O-Na
+
) CH3 + H2


MINICONCLUSION: Descartamos la idea que la MP es un fenol, porque el fenol cambia
de coloración mientras que la MP no cambia de coloración, además en el ensayo de Lucas
descartamos que se trataría de un alcohol 3°. Con lo que nos queda determinar si es un
alcohol 1° ó 2°.


C. ENSAYO DE BORDWELL – WELLMAN


Materiales/Solventes:

• Alcohol primario (n-Butílico)
• Alcohol secundario (2-propanol)
• Alcohol terciario (ter -butílico)
• Muestra problema (5-A)
• Reactivo de Bordwell – Wellman

6. Procedimiento:





N. común Observaciones
Alcohol 1° n-Butílico Coloración verde oscuro
Alcohol 2° 2-propanol Coloración azul marino
Alcohol 3° ter-butílico Coloración naranja
MP 5-A Coloración verde oscuro


II. Adicionar 10 gotas del
reactivo de Bordwell –
Wellman.
III. Observar y anotar los
resultados.
I. Agregar 10 gotas de
alcohol a estudiar (Alcohol
primario, secundario,
terciario y MP).

7.  3CH 3CH2CH2CH2-OH + 4CrO 3 +12H
+
3CH3CH2CH2CO2H + 4Cr
+3
+
9H
2O
 3CH
3CH (OH) CH3 + 2CrO 3 + 6H
+
3CH 3 – CO - CH3 + 2Cr
+3
+6H 2O
 CH
3C (CH3) (OH) CH3 + CrO 3 + H
+
no se oxide

MINICONCLUSION: Entonces con el ensayo de Bordwell – Wellman, podemos
determinar que la MP pertenece a un alcohol 1°; debido a que presenta la misma coloración
verdosa que este alcohol.

D. ENSAYO CON CLORURO FÉRRICO.

Materiales/Solventes:

• Alcohol terciario (ter -butílico)
• Muestra problema (5-A)
• Resorcinol
• Solución de cloruro férrico

Procedimiento:






I. Agregar a cada uno
de 3 tubos de ensayo
10 gotas de solución
de resorcinol, un
alcohol y MP.
II. Adicionar a cada
tubo 1 o 2 gotas de
una solución de
cloruro férrico.
III. Agitar, observar y
anotar los resultados.

8. Color inicial Color obtenido Observaciones
M Problema Translucido Amarillo Formación de 2 fases
Alcohol 3° Translucido Amarillo Se formó 1 fase
Resorcinol Translucido Morado 1 sola fase

• + FeCl
3 sustancia coloreada (morado)

MINICONCLUSION: La reacción con tricloruro férrico FeCl
3 nos permite detectar los
fenoles ya que estos frente a unas gotas de solución acuosa de cloruro férrico dan colores
intensos; como el resorcinol un color violeta. Y la MP dio un color amarillo con dos fases,
demostrando que es un alcohol 1°.

E. REACCIÓN DE ESTERIFICACIÓN

Materiales/Solventes:

• Acido salicílico
• Metanol
• Acido sulfúrico

Procedimiento:

I. En un tubo de ensayo disolver una pequeña cantidad de acido salicílico
en 1 mL de metanol.
II. Agregar 10 gotas de acido sulfúrico (H
2SO4) a la disolución.
III. Tapar la boca del tubo de prueba con un papel y llevar a baño maría
durante un tiempo de 5 minutos.
IV. Sacar el tubo de ensayo, oler e identificar el aroma característico del
éster.

9. • Ácido salicílico + metanol salicilato de metilo + H
2O

MINICONCLUSION: El salicilato de metilo es un éster que se emplea principalmente
como agente aromatizante y posee la ventaja de que se absorbe a través de la piel. Una
vez absorbido, el salicilato de metilo puede hidrolizarse a ácido salicílico, el cual actúa
como analgésico. Este producto puede extraerse de varias plantas medicinales.

4. Conclusiones

• Ensayo de Lucas:
Comparando la MP con la solución que se formo con los demás
alcoholes, podemos establecer en un principio que la MP no se trata de un alcohol
terciario; debido a que no reaccionó instantáneamente al contacto con el reactivo de
Lucas.
• Ensayo con sodio metálico: Descartamos la idea que la MP es un fenol, porque el
fenol cambia de coloración mientras que la MP no cambia de coloración, además en el ensayo de Lucas descartamos que se trataría de un alcohol 3°. Con lo que nos
queda determinar si es un alcohol 1° ó 2°.
• Ensayo de Bordwell-Wellman: Entonces con el ensayo de Bordwell – Wellman,
podemos determinar que la MP pertenece a un alcohol 1°; debido a que presenta la
misma coloración verdosa que este alcohol.
• Ensayo con cloruro férrico: La reacción con tricloruro férrico FeCl 3 nos permite
detectar los fenoles ya que estos frente a unas gotas de solución acuosa de cloruro
férrico dan colores intensos; como el resorcinol un color violeta. Y la MP dio un
color amarillo con dos fases, demostrando que es un alcohol 1°.

5. Bibliografía

• Lederer E. y Lederer M. Cromatografía: Revisión de sus principios y
aplicaciones. Editorial EL ATENEO. Buenos Aires. Argentina.

10. • Campbell N., Mitchell L. y Reece J., Biología conceptos y relaciones. 3°
edición. Editorial Prentice Hall. México .
• Keese R., Müller R.K., Toube T.P. Métodos de laboratorio para Química
Orgánica. 1° edición. Editorial Limusa. México DF. 1990
• Durst H.D. Química Orgánica Experimental. Editorial Reverté. España 1985.





CUESTIONARIO

1. Poner en orden creciente a su acidez los alcoholes: 1-butanol, 2-butanol, 2-
metil- 2-butanol.

Cuando uno menciona la acidez en alcoholes tiene en cuenta si es terciario,
secundario o primario, lo cual se evalúa en los alcoholes propuestos.

CH3 CH3 -CH-CH2-CH3 CH3-CH2-CH2-CH2
CH3-C-CH2-CH3 < OH < OH
OH

Como se observa, debido al efecto que produce el grupo hidroxilo (OH), el menos
acido es el alcohol terciario, debido a que tiene menos capacidad de donar “H”,
superado por el secundario y el primario que pueden donar más fácil “H”.


2. Se tienen 3 muestras (<<A>>, <<B>> y <<C>>) de compuestos orgánicos
hidroxilados y se realizan las siguientes pruebas.

A. Reacciona rápidamente con sodio metálico y con FeCl
3. No reacciona con el
Reactivo de Lucas.
B. Reacciona muy lentamente con el reactivo de Lucas (horas) y rápidamente
con el CrO
3/H
+
(producto orgánico: un acido carboxílico). No reacciona con
FeCl
3.
C. Reacciona rápidamente con el R. de Lucas, pero no reacciona con el
CrO
3/H
+
, ni con FeCl3.
ALCOHOL TERCIARIO ALCOHOL SECUNDARIO
ALCOHOL PRIMARIO

11. Indicar el tipo de compuesto al que pertenecen A, B y C.

“A”: reacciona rápidamente con sodio metálico y con FeCl3. No reacciona
con el reactivo de Lucas.

“B”: Reacciona muy lentamente con el reactivo de Lucas (horas) y
rápidamente con el CrO3/H+ (producto orgánico: un ácido carboxílico). No
reacciona con FeCl3.
“C”: Reacciona rápidamente con el reactivo de Lucas. Pero no reacciona con
el CrO3/H+, ni con FeCl3.
Indicar el tipo de compuesto al que pertenece “A”, “B” y “C”.

El compuesto “A”
:
Si reacciona rápidamente con el sodio metálico es un alcohol terciario, y además por que no reacciona fácilmente con el reactivo de Lucas.
El compuesto “B”
:
Es un alcohol primario y al reaccionar forma un acido carboxílico.
El compuesto “C”:
Es un fenol, ya que cumple con todo lo descrito.

3. Un compuesto A contiene carbono, hidrógeno y oxigeno. Por reacción con
sodio metálico A libera hidrogeno. Cuando se oxida A se obtiene B de
formula molecular C
4H8O2. Cuando se hace reaccionar A con SOCl2 se
forma 1- clorobutano. ¿Cuál es la estructura de A?

“A” reacciona con sodio metálico, entonces es un alcohol.
“A”: R-CH
2 OH cuando se oxida generaría R-COOH
“A” es un alcohol primario.
CH
3-CH2-CH2-CH2OH + SOCl2 CH3 CH 3-CH2-CH2-CH2Cl
“A” su estructura original es CH
3-CH2-CH2-CH2OH

4. Diseñe un protocolo para la determinación de derivados fenólicos en una
muestra de alimento.

Para determinar que sea un fenol y no alcohol u otra sustancia se podría someter
a los siguientes procesos:

Primero se somete al ensayo de Bordwell-Wellman, y se debe observar que no
reaccione, ahí se descarta que sea alcohol 1º o 2º luego a otra parte de la muestra
se le aplicaría el Tricloruro de Fierro y debería tornar a un color intenso (violeta,
verde o azul).