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Lección 14
ALQUILARENOS, FENOLES Y ANILINAS
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La propiedad más llamativa de los fenoles es su acidez:
son varios órdenes de magnitud más ácidos que sus
homólogos, los alcoholes.
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Compuesto
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Ejemplo de equilibrio ácido-base
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pKa
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Reacciona con NaCO3H
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Reacciona con NaOH
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Alcoholes
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El ion alcóxido
está relativamente poco estabilizado porque no se puede deslocalizar
la carga negativa por resonancia. El equilibrio está muy poco desplazado
hacia el anión y los alcoholes son muy poco ácidos. No reaccionan
ni con una base fuerte como el NaOH
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16-18
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NO
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NO
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Fenoles
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El ion fenóxido
está mucho más estabilizado por medio de la resonancia con
el anillo aromático. Aunque las formas resonantes con la carga negativa
formal sobre los carbonos contribuirán menos al híbrido de
resonancia, su escritura permite entender por qué un fenol es
más de un millón de veces más ácido que un
alcohol. Por ello reaccionan con NaOH, que es capaz de desprotonar
cuantitativamente a un fenol en medio acuoso.
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8-10
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NO
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SI
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Ácidos carboxílicos
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Los ácidos carboxílicos
son mucho más ácidos que los fenoles. A pesar de que el anión
carboxilato sólo se puede describir con dos formas resonantes, éstas
son equivalentes y tienen la carga negativa sobre el oxígeno muy
electronegativo. Esto explica la elevada estabilidad del anión carboxilato.
Los ácidos carboxílicos reaccionan con bases tan débiles
como el bicarbonato.
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3-5
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SI
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SI
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La diferente acidez de alcoholes, fenoles y ácidos carboxílicos,
y sus diferencias en su reactividad con NaCO3H y NaOH, permite
efectuar su separación en el laboratorio con mucha facilidad. ¿Se
te ocurre cómo?
Supongamos que tenemos una mezcla de un ácido carboxílico,
un fenol y un alcohol. ¿Cómo crees que pueden aislarse estos
tres componentes?.
Embudo de decantación
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1)
Se disuelve la mezcla de alcohol, fenol y ácido en un disolvente
orgánico, por ejemplo, diclorometano.
Emplearemos un embudo de
decantación.
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Extracción del
ácido carboxílico
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2) Se
agrega una cierta cantidad de disolución acuosa saturada de bicarbonato
sódico y se agita el embudo tapado. Sólo el ácido
carboxílico reacciona. Transformado en carboxilato sódico
muy polar, se disuelve en la fase acuosa.
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Ácido carboxílico
separado
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3) Se
separan las fases orgánica y acuosa por decantación. La orgánica
se devuelve al embudo y la acuosa contiene sólo el carboxilato correspondiente.
Hemos separado el carboxilato,
que ahora está aislado en el vaso de precipitados. Recuperamos el
ácido tratando la disolución del vaso con HCl 1M, por ejemplo.
El ácido carboxílico precipitará como un sólido
o un aceite.
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Extracción del
fenol
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4) Se
agrega ahora una cierta cantidad de disolución acuosa de hidróxido
sódico al 10%. Ya no hay ácidos carboxílicos porque
fueron retirados en el paso anterior. ¿Cuál compuesto será
el siguiente en reaccionar cuando agitemos?. El fenol, que es suficientemente
ácido para convertirse en fenolato por acción de la base.
El fenolato es una sal polar soluble en agua.
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Fenol separado
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5) Se
separan las fases orgánica y acuosa por decantación. La orgánica
se devuelve al embudo y la acuosa contiene sólo el fenolato correspondiente.
Hemos separado el fenolato,
que ahora está aislado en el vaso de precipitados. Recuperamos el
fenol tratando la disolución del vaso con HCl 1M, por ejemplo. El
fenol precipitará como un sólido o un aceite.
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Alcohol separado
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6) En
la fese orgánica remanente sólo queda el alcohol, ya que
la primera extracción con bicarbonato retiró el ácido
carboxílico y la segunda, con hidróxido sódico, el
fenol. Si eliminamos el disolvente obtendremos el alcohol puro.
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