Álcool secundário: estrutura, propriedades, nomenclatura, usos e exemplos
Um álcool secundário tem o carbono carregando o grupo hidroxila (OH), ligado a dois carbonos. Entretanto, no álcool primário, o transportador de carbono do grupo hidroxilo é ligado a um átomo de carbono e no álcool terciário ligado a três átomos de carbono.
Os álcoois são ácidos ligeiramente mais fracos do que a água, com o seguinte pKa: água (15, 7); álcoois metilo (15.2), etilo (16), isopropilo (álcool secundário, 17) e terbutilo (18). Como pode ser visto, o álcool isopropílico é menos ácido que os álcoois metílico e etílico.
A fórmula estrutural para um álcool secundário é mostrada na imagem superior. O carbono em vermelho é o transportador de OH, e está ligado a dois grupos alquil (ou aril) R e a um único átomo de hidrogênio.
Todos os álcoois têm a fórmula genérica ROH; mas se o carbono transportador for observado em detalhe, então os álcoois primário (RCH2OH), secundário (R2CHOH, aqui elevado) e terciário (R3COH) são obtidos. 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 pode-se realizar uma certa exemplificação, considerando que só podem existir estruturas lineares com ou sem ramificações, ou estruturas cíclicas. Por exemplo, você tem a seguinte imagem:
Note 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).
Deste modo, qualquer álcool secundário é facilmente identificado, mesmo que a sua nomenclatura não seja de todo conhecida.
Propriedades
Pontos de ebulição
As propriedades dos álcoois secundários fisicamente não diferem muito dos outros álcoois. Eles são geralmente líquidos claros, e para ser um sólido à temperatura ambiente você precisa formar várias ligações de hidrogênio e ter alta massa molecular.
No entanto, a mesma fórmula estrutural R2 CHOH revela certas propriedades que são únicas em geral para esses álcoois. Por exemplo, o grupo OH é menos exposto e disponível para interações por pontes de hidrogênio, R2CH-OH-OHCHR2.
Isso ocorre porque os grupos R, adjacentes ao carbono transportador OH, podem interferir e dificultar a formação de ligações de hidrogênio. Como resultado, os álcoois secundários têm pontos de ebulição mais baixos que os primários (RCH 2 OH).
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:
R 2 CHOH + B- => R 2 CHO- + HB
A base conjugada R 2 CHO-, ânion alcóxido, deve estabilizar sua carga negativa. Para o álcool secundário, a estabilização é menor, já que os dois grupos R têm densidade eletrônica, o que repele até certo ponto a carga negativa no átomo de oxigênio.
Enquanto isso, para o ânion alcóxido de um álcool primário, RCH 2 O-, há menos repulsão eletrônica porque há apenas um grupo R e não dois. Além disso, os átomos de hidrogênio não exercem uma repulsão significativa e, ao contrário, contribuem para estabilizar a carga negativa.
Portanto, os álcoois secundários são menos ácidos que os álcoois primários. Se isto é assim, então eles são mais básicos, e precisamente pelas mesmas razões:
R 2 CHOH + H 2 B + => R 2 CHOH 2 + + HB
Agora, os grupos R estabilizam a carga positiva no oxigênio, cedendo parte de sua densidade eletrônica.
Reações
Halogeneto de hidrogênio e trihalogeneto de fósforo
Um álcool secundário pode reagir com um halogeneto de hidrogênio. A equação química da reação entre álcool isopropílico e ácido bromídrico é mostrada, em meio ácido sulfúrico, e produzindo brometo de isopropila:
CH3CHOHCH3 + HBr => CH3CHBrCH3 + H2O
E também pode reagir com um trihalogenuero de fósforo, PX 3 (X = Br, eu):
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, originando brometo de sec-pentila.
Note que em ambas as reacções é produzido um halogeneto de alquilo secundário (R2CHX).
Desidratação
Nesta reação, um H e um OH de carbonos vizinhos são perdidos, formando uma dupla ligação entre esses dois átomos de carbono. Portanto, existe a formação de um alceno. A reação requer um catalisador ácido e o fornecimento de calor.
Álcool => Alqueno + H 2 O
A reação a seguir é, por exemplo:
Ciclohexanol => Ciclohexeno + H 2 O
Reação com metais ativos
Álcoois secundários podem reagir com metais:
CH3-CHOH-CH3 + K => CH3CHO-K + CH3 + H2 +
Aqui álcool isopropílico reage com potássio para formar o sal isopropóxido de potássio e íons hidrogênio.
Esterificação
O álcool secundário reage com um ácido carboxílico para originar um éster. Por exemplo, a equação química da reação do álcool sec-butílico com ácido acético é mostrada para produzir acetato de sec-butila:
CH3CHOCH2CH3 + CH3COOHCH3COOCHCH3CH2CH3
Oxidação
Os álcoois primários são oxidados em aldeídos, e estes, por sua vez, são oxidados em ácidos carboxílicos. Mas os álcoois secundários são oxidados em acetona. As reações são geralmente catalisadas por dicromato de potássio (K 2 CrO 7 ) e ácido crômico (H 2 CrO 4 ).
A reação geral é:
R 2 CHOH => R 2 C = 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 ir após o nome do respectivo alcano para a referida cadeia.
Por exemplo, CH3CH2CH2CH2CHOHCH3, é 2-hexanol ou hexan-2-ol.
Se a estrutura é 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 ciclohexanol (o anel é hexagonal).
E para o outro álcool da mesma imagem (ramificado), seu nome é: 6-etil-heptan-2-ol.
Usos
-O sec-butanol é usado como solvente e intermediário químico. Está presente em fluidos hidráulicos para freios, limpadores industriais, abrilhantadores, removedores de tinta, agentes de flotação mineral e essências e perfumes de frutas.
- O álcool isopropílico é utilizado como solvente industrial e como anticoagulante. É utilizado em óleos e tintas de secagem rápida, como antisséptico e substituto do etanol em cosméticos (por exemplo: loções para a pele, tônicos capilares e álcool).
-Ispropanol é um ingrediente em sabonetes líquidos, limpadores de cristal, sabores sintéticos de bebidas não alcoólicas e alimentos. Além disso, é um produto químico intermediário.
-O ciclohexanol é utilizado como solvente, no acabamento de tecidos, no processamento do couro e emulsionante de 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 gordo. É um líquido incolor, pouco solúvel em água, mas solúvel na maioria dos solventes não polares. É utilizado, entre outros usos, no desenvolvimento de aromas e fragrâncias, tintas e revestimentos, tintas, adesivos, cuidados domésticos 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-hidroxi-leucotrieno
É um metabólito que provavelmente se origina da oxidação do lipídio de leucotrieno. É classificado como um cistinil leucotrieno. Esses compostos são mediadores do processo inflamatório que contribui para as características fisiopatológicas da rinite alérgica.
2-heptanol
É um álcool encontrado em 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 intervém na fase de flotação no processamento mineral.
