QuímicaFácil1,5 pts

Reacciones orgánicas

Extremadura · 2019 · Junio · Opción A
Enunciado
Nombrar el compuesto que se obtiene mayoritariamente, e indicar el tipo de reacción que se produce:

a) (0,5 puntos) Al calentar CH3–CH2–CH2OH\text{CH}_3\text{–CH}_2\text{–CH}_2\text{OH} en presencia de ácido ⟶\longrightarrow

b) (0,5 puntos) CH3–CH2–CH=CH2+H2O⟶\text{CH}_3\text{–CH}_2\text{–CH=CH}_2 + \text{H}_2\text{O} \longrightarrow

c) (0,5 puntos) CH3–COOH+CH3OH⟶\text{CH}_3\text{–COOH} + \text{CH}_3\text{OH} \longrightarrow
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Resultado
  a) Propeno; eliminacioˊn (deshidratacioˊn)  \boxed{\;\textbf{a)}\ \text{Propeno; eliminación (deshidratación)}\;}  b) Butan-2-ol; adicioˊn (hidratacioˊn, Markovnikov)  \boxed{\;\textbf{b)}\ \text{Butan-2-ol; adición (hidratación, Markovnikov)}\;}  c) Etanoato de metilo; esterificacioˊn (condensacioˊn)  \boxed{\;\textbf{c)}\ \text{Etanoato de metilo; esterificación (condensación)}\;}
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Estrategia

Se identifica primero el grupo funcional del reactivo, porque decide la reacción típica:
  • Un alcohol calentado con ácido (sulfúrico concentrado) pierde una molécula de agua: eliminación (deshidratación) y se forma un alqueno.
  • Un alqueno con agua en medio ácido gana H y OH sobre el doble enlace: adición (hidratación), con la regla de Markovnikov para saber dónde va el OH.
  • Un ácido carboxílico con un alcohol da un éster y agua: esterificación (condensación).
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Desarrollo

a) Deshidratación del propan-1-ol

El CH3–CH2–CH2OH\text{CH}_3\text{–CH}_2\text{–CH}_2\text{OH} es el propan-1-ol. Al calentarlo con un ácido fuerte (normalmente H2SO4\text{H}_2\text{SO}_4 concentrado, que actúa como catalizador y deshidratante) se elimina el –OH\text{–OH} de un carbono y un H del carbono vecino, que salen juntos como agua, y entre esos dos carbonos se forma un doble enlace:CH3–CH2–CH2OH→ H2SO4, Δ CH3–CH=CH2+H2O\text{CH}_3\text{–CH}_2\text{–CH}_2\text{OH} \xrightarrow{\ \text{H}_2\text{SO}_4,\ \Delta\ } \text{CH}_3\text{–CH=CH}_2 + \text{H}_2\text{O}Se obtiene propeno. Es una reacción de eliminación (deshidratación). Aquí no hay duda sobre la posición del doble enlace: el único carbono vecino del que lleva el OH es el C2.
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b) Hidratación del but-1-eno

El CH3–CH2–CH=CH2\text{CH}_3\text{–CH}_2\text{–CH=CH}_2 es el but-1-eno. El agua (en medio ácido, que actúa de catalizador) se adiciona al doble enlace: un H va a un carbono y el OH al otro, y el doble enlace pasa a sencillo. Por la regla de Markovnikov, el H se une al carbono del doble enlace que ya tiene más hidrógenos (el CH2\text{CH}_2 terminal, C1) y el OH al más sustituido (C2):CH3–CH2–CH=CH2+H2O→ H+ CH3–CH2–CHOH–CH3\text{CH}_3\text{–CH}_2\text{–CH=CH}_2 + \text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\ \text{H}^+\ } \text{CH}_3\text{–CH}_2\text{–CHOH–CH}_3El producto mayoritario es el butan-2-ol (el butan-1-ol se forma en muy poca cantidad). Es una reacción de adición (hidratación).

c) Esterificación

El CH3–COOH\text{CH}_3\text{–COOH} es el ácido etanoico (acético) y el CH3OH\text{CH}_3\text{OH}, el metanol. El grupo –OH\text{–OH} del ácido y el H del grupo –OH\text{–OH} del alcohol salen como agua, y el resto del ácido se une al oxígeno del alcohol:CH3–COOH+CH3OH⇌CH3–COO–CH3+H2O\text{CH}_3\text{–COOH} + \text{CH}_3\text{OH} \rightleftharpoons \text{CH}_3\text{–COO–CH}_3 + \text{H}_2\text{O}Se obtiene etanoato de metilo (acetato de metilo), un éster. Es una reacción de esterificación, un tipo de condensación (dos moléculas se unen liberando agua); también se clasifica como sustitución, porque el –OH\text{–OH} del ácido se sustituye por el –O–CH3\text{–O–CH}_3. Es reversible y se cataliza con ácido.
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Consejo

En b) no basta con «sale un alcohol»: hay que decir cuál. Aplica Markovnikov: el H va al carbono del doble enlace con más hidrógenos y el OH al otro, así que del but-1-eno sale butan-2-ol.

En el nombre de un éster, la primera parte viene del ácido (etanoato) y la segunda del alcohol (de metilo). Al revés, «metanoato de etilo», es otro compuesto.
Paso 1 de 3
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