Álcool secundário: estrutura, propriedades, nomenclatura, usos - Ciência - 2023

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UMA álcool secundário Possui o carbono portador do grupo hidroxila (OH), ligado a dois carbonos. Enquanto isso, no álcool primário, o carbono que carrega o grupo hidroxila está ligado a um átomo de carbono, e no álcool terciário, ligado a três átomos de carbono.

Os álcoois são ácidos ligeiramente mais fracos que a água, com o seguinte pKa: água (15,7); álcoois metil (15.2), etil (16), isopropil (álcool secundário, 17) e terc-butil (18). Como pode ser visto, o álcool isopropílico é menos ácido do que os álcoois metílico e etílico.

A imagem superior mostra a fórmula estrutural de um álcool secundário. O carbono em vermelho é o carreador do OH, e está ligado a dois grupos alquil (ou aril) R e um único átomo de hidrogênio.

Todos os álcoois têm a fórmula genérica ROH; mas se o carbono transportador for observado em detalhes, então os álcoois primários (RCH₂OH), secundário (R₂CHOH, aqui gerado), e terciário (R₃COH). Este fato faz diferença em suas propriedades físicas e reatividade.

Estrutura de um álcool secundário

As estruturas dos álcoois dependem da natureza dos grupos R. No entanto, para os álcoois secundários algumas exemplificações podem ser feitas, considerando que só podem haver estruturas lineares com ou sem ramificações, ou estruturas cíclicas. Por exemplo, você tem a seguinte imagem:

Observe que para ambas as estruturas há algo em comum: o OH está ligado a um "V". Cada extremidade do V representa um grupo R igual (parte superior da imagem, estrutura cíclica) ou diferente (parte inferior, cadeia ramificada).

Desta forma, qualquer álcool secundário é facilmente identificado, mesmo que sua nomenclatura seja desconhecida.

Propriedades

Pontos de ebulição

As propriedades dos álcoois secundários fisicamente não diferem muito de outros álcoois. Geralmente são líquidos transparentes e, para serem sólidos à temperatura ambiente, precisam formar várias ligações de hidrogênio e ter uma massa molecular elevada.

No entanto, a mesma fórmula estrutural R₂CHOH sugere certas propriedades únicas em geral a esses álcoois. Por exemplo, o grupo OH está menos exposto e disponível para interações de ligações de hidrogênio, R₂CH-OH-OHCHR₂.

Isso ocorre porque os grupos R, adjacentes ao carbono contendo OH, podem atrapalhar e impedir a formação de ligações de hidrogênio. Como resultado, os álcoois secundários têm pontos de ebulição mais baixos do que os álcoois primários (RCH₂OH).

Acidez

De acordo com a definição de Brönsted-Lowry, um ácido é aquele que doa prótons ou íons de hidrogênio, H⁺. Quando isso acontece com um álcool secundário, você tem:

R₂CHOH + B^– => R₂CHO^– + HB

A base conjugada R₂CHO^–, ânion alcóxido, deve estabilizar sua carga negativa. Para o álcool secundário, a estabilização é menor, pois os dois grupos R têm densidade eletrônica, que repele a carga negativa no átomo de oxigênio em algum grau.

Enquanto isso, para o ânion alcóxido de um álcool primário, RCH₂OU^–, há menos repulsão eletrônica, pois há apenas um grupo R e não dois. Além disso, os átomos de hidrogênio não exercem repulsão significativa e, ao contrário, contribuem para estabilizar a carga negativa.

Portanto, os álcoois secundários são menos ácidos do que os álcoois primários. Se for assim, eles são mais básicos e exatamente pelos mesmos motivos:

R₂CHOH + H₂B⁺ => R₂CHOH₂⁺ + HB

Agora, os grupos R estabilizam a carga positiva do oxigênio, cedendo parte de sua densidade de elétrons.

Reações

Halogeneto de hidrogênio e trihalogeneto de fósforo

Um álcool secundário pode reagir com um haleto de hidrogênio. A equação química da reação entre o álcool isopropílico e o ácido bromídrico, em um meio de ácido sulfúrico, e a produção de brometo de isopropila é mostrada:

CH₃CHOHCH₃+ HBr => CH₃CHBrCH₃+ H₂OU

E também pode reagir com um trihalogênio de fósforo, PX₃ (X = Br, I):

CH₃-CHOH-CH₂-CH₂-CH₃ + PBr₃ => CH3-CHBr-CH₂-CH₂-CH₃ + H₃PO₃

A equação química acima corresponde à reação entre Sec-pentanol e tribrometo de fósforo, resultando em sec-pentil brometo.

Observe que em ambas as reações um haleto de alquila secundário (R₂CHX).

Desidratação

Nesta reação, um H e um OH de carbonos vizinhos são perdidos, formando uma ligação dupla entre esses dois átomos de carbono. Portanto, há a formação de um alceno. A reação requer um catalisador ácido e o fornecimento de calor.

Álcool => Alceno + H₂OU

Por exemplo, temos a seguinte reação:

Ciclohexanol => Ciclohexeno + H₂OU

Reação com metais ativos

Álcoois secundários podem reagir com metais:

CH₃-CHOH-CH₃ + K => CH₃CHO^–K⁺CH₃ + ½ H⁺

Aqui, o álcool isopropílico reage com o potássio para formar o sal de isopróxido de potássio e íons de hidrogênio.

Esterificação

O álcool secundário reage com um ácido carboxílico para formar um éster. Por exemplo, a equação química para a reação de álcool sec-butílico com ácido acético para produzir acetato de sec-butil é mostrada:

CH₃CHOHCH₂CH₃ + CH₃COOH <=> CH₃COOCHCH₃CH₂CH₃

Oxidação

Os álcoois primários são oxidados a aldeídos e, por sua vez, são oxidados a ácidos carboxílicos. Mas, os álcoois secundários oxidam em acetona. As reações são geralmente catalisadas por dicromato de potássio (K₂CrO₇) e ácido crômico (H₂CrO₄).

A reação geral é:

R₂CHOH => R₂C = O

Nomenclatura

Os álcoois secundários são nomeados indicando a posição do grupo OH na cadeia principal (mais longa). Este número precede o nome, ou pode vir depois do nome do respectivo alcano dessa cadeia.

Por exemplo, o CH₃CH₂CH₂CH₂CHOHCH₃, é 2-hexanol ou hexan-2-ol.

Se a estrutura for cíclica, não há necessidade de colocar um numerador; a menos que existam outros substituintes. É por isso que o álcool cíclico na segunda imagem é chamado de ciclohexanol (o anel é hexagonal).

E para o outro álcool da mesma imagem (o ramificado), seu nome é: 6-etil-heptan-2-ol.

Formulários

-Sec-butanol é usado como solvente e intermediário químico. Está presente em fluidos hidráulicos para freios, limpadores industriais, polidores, decapantes de tintas, agentes minerais de flotação, essências e perfumes de frutas.

-O álcool isopropanol é usado como solvente industrial e como anticoagulante. É usado em óleos e tintas de secagem rápida, como anti-séptico e substituto do etanol em cosméticos (por exemplo, loções para a pele, tonalizantes para o cabelo e álcool isopropílico).

-Isopropanol é um ingrediente em sabonetes líquidos, limpadores de vidro, aromatizantes sintéticos em bebidas não alcoólicas e alimentos. Além disso, é um intermediário químico.

-Ciclohexanol é utilizado como solvente, no acabamento de tecidos, no processamento de couro e como emulsificante em sabões e detergentes sintéticos.

-Metilciclohexanol é um ingrediente em removedores de manchas à base de sabão e detergentes especiais para tecidos.

Exemplos

2-octanol

É um álcool graxo. É um líquido incolor, ligeiramente solúvel em água, mas solúvel na maioria dos solventes apolares. É utilizado, entre outros usos, na produção de aromas e fragrâncias, tintas e revestimentos, tintas, adesivos, home care e lubrificantes.

Estradiol ou 17β-Estradiol

É um hormônio sexual esteróide. Possui dois grupos hidroxila em sua estrutura. É o estrogênio predominante durante os anos reprodutivos.

20-hidroxileucotrieno

É um metabólito que provavelmente se origina da oxidação do lipídio do leucotrieno. É classificado como um leucotrieno cistinil. Esses compostos são mediadores do processo inflamatório que contribui para as características fisiopatológicas da rinite alérgica.

2-heptanol

É um álcool encontrado nas frutas. Além disso, é encontrado no óleo de gengibre e morangos. É transparente, incolor e insolúvel em água. É usado como solvente para várias resinas e está envolvido na fase de flotação no processamento mineral.

Referências

James. (17 de setembro de 2014). Álcoois (1) - Nomenclatura e Propriedades. Recuperado de: masterorganicchemistry.com
Enciclopédia de Saúde e Segurança no Trabalho. (s.f.). Álcoois. [PDF]. Recuperado de: insht.es
Clark J. (16 de julho de 2015). Estrutura e Classificação de Álcoois. Bibliografia de química. Recuperado de: chem.libretexts.org
PubChem. (2019). 20-hidroxileucotrieno E4. Recuperado de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
Morrison, R. T. e Boyd, R, N. (1987). Quimica Organica. 5^ta Edição. Editorial Addison-Wesley Interamericana.
Carey F. (2008). Quimica Organica. (Sexta edição). Mc Graw Hill.
Graham Solomons T.W., Craig B. Fryhle. (2011). Química orgânica. Aminas. (10^º edição.). Wiley Plus.
Wikipedia. (2018). 2-Octanol. Recuperado de: en.wikipedia.org