En química, un fenol éter (o éter aromático) es un compuesto orgánico derivado del fenol (C 6 H 5 OH), donde el grupo hidroxilo (-OH) está sustituido con un grupo alcoxi (-OR). Por lo general, los éteres de fenol se sintetizan mediante la condensación de fenol y un alcohol orgánico ; sin embargo, también se pueden aplicar otras reacciones conocidas con respecto a la síntesis de éteres a los éteres de fenol. El anisol (C 6 H 5 OCH 3 ) es el éter fenólico más simple y es un precursor versátil para perfumes y productos farmacéuticos. [1] La vainillina y etilvainillinason derivados de éter de fenol que se utilizan comúnmente en aromas y fragancias de vainilla, mientras que el éter de difenilo se utiliza habitualmente como fragancia de geranio sintética. [2] [1] Los éteres de fenol son parte de la estructura química de una variedad de medicamentos, incluida la quinina , un medicamento antipalúdico y el dextrometorfano , un supresor de la tos de venta libre.
Nomenclatura
Los éteres de fenol siguen la misma nomenclatura de los éteres regulares; los éteres tienen la estructura RO-R ', pero los fenol éteres requieren que uno de los sustituyentes sea un grupo fenilo (abreviado Ph), lo que significa una estructura general simple de Ph-O-R'. Como resultado, la nomenclatura IUPAC de los éteres de fenol a menudo tomará la forma de "alcoxibenceno" o "fenoxialcano", donde el alcano es algún tipo de sustituyente de hidrocarburo.
La preferencia del anillo de benceno en la nomenclatura depende de si el alcano tiene más o menos carbonos que el propio anillo de benceno. El anisol se conoce formalmente como metoxibenceno y se forma mediante la condensación de metanol (CH 3 OH) y fenol; debido a que el grupo metilo unido al oxígeno etéreo es más pequeño que el anillo aromático de benceno, el benceno tiene prioridad al nombrar la molécula. Sin embargo, el 1-fenoxioctano tiene un sustituyente octano, que tiene una mayor cantidad de carbonos que un anillo de benceno.
Cuando están presentes sustituyentes en anillos aromáticos, se debe seguir la nomenclatura estándar de la IUPAC al nombrar compuestos aromáticos.
Estructura y propiedades
Los éteres de fenol, al igual que los éteres normales, son menos hidrófilos que sus precursores, los fenoles y los alcoholes, los cuales pueden donar y aceptar enlaces de hidrógeno. Los éteres de fenol, sin embargo, todavía pueden aceptar enlaces de hidrógeno a través del oxígeno etéreo, lo que permite su ligera solubilidad en disolventes polares. Sin embargo, la presencia del anillo aromático reduce su solubilidad en disolventes polares como agua y etanol. El éter dietílico tiene una mayor solubilidad en agua de 8 g por 100 ml, en comparación con el éter difenílico, con una solubilidad de 0,002 g por 100 ml. [3] [4]
La presencia del anillo aromático también aleja los electrones del oxígeno etéreo, lo que hace que la hidrólisis de un fenoléter sea significativamente más difícil que la de un alquiléter. [5] El oxígeno etéreo debe ser significativamente nucleofílico para que el éter se someta a una hidrólisis catalizada por ácido.
Preparación
Los éteres de fenol se pueden sintetizar mediante una condensación catalizada por ácido de fenoles y un alcohol. Los fenoles incluyen el propio fenol, bencenodioles, polifenoles y otras moléculas derivadas de fenoles.
Sin embargo, esta síntesis corre el riesgo de la autocondensación del propio alcohol (por ejemplo, el etanol se autocondensa para formar éter dietílico). Una reacción más común y de mayor rendimiento es la síntesis de éter de Williamson , en la que un fenol se convierte mediante una base fuerte en el ion fenóxido , que posteriormente puede reaccionar con un haluro de alquilo mediante sustitución nucleofílica para formar el fenoléter deseado. Los haluros de alquilo primarios funcionan mejor, ya que los haluros de alquilo secundarios y terciarios prefieren el producto de eliminación E2 . [6] Esta síntesis de éter elimina el riesgo de autocondensación y los rendimientos pueden llegar al 95% en el laboratorio.
Sin embargo, los éteres bis-arílicos (como el éter difenílico) no pueden sintetizarse mediante la síntesis del éter Williamson, ya que los haluros de arilo no pueden sufrir sustitución nucleofílica. Como tal, se puede emplear una condensación de Ullmann : un haluro de arilo puede reaccionar con fenol (o sus derivados) para formar un éter bis-arílico en presencia de un catalizador a base de cobre, tal como óxido de cobre (II) . [7]
Aplicaciones y ocurrencia
Los éteres de fenol se utilizan a menudo en el diseño farmacéutico como sustituyente que actúa como aceptor de enlaces de hidrógeno pero no como donante de enlaces de hidrógeno; esto permite que muchos medicamentos orales sigan la regla de cinco de Lipinski . [8] Al reemplazar el hidrógeno ácido del fenol por el de un grupo alquilo, también se reduce la toxicidad de los fenoles; la DL50 del fenol en ratas cuando se administra por vía oral es de 317 mg / kg, en comparación con 3500-4000 mg / kg para el anisol, el metil éter. [9] [10] Además, los éteres son significativamente más hidrófobos que los fenoles y pueden ser absorbidos más fácilmente por el sistema digestivo que el propio sustituyente de fenol, y permiten la ingesta oral de dichos medicamentos. [11] Por ejemplo, el omeprazol , un medicamento oral que trata el reflujo ácido, contiene dos sustituyentes de éter fenólico.
Debido a la mayor hidrofobicidad de los fenol éteres en comparación con los fenoles tradicionales, los fenol éteres suelen estar presentes en los aceites esenciales de las plantas. [12] El anetol , un compuesto más simple que contiene solo un sustituyente de éter fenólico, es el componente principal del aceite de frutos de anís. La elemicina , un compuesto orgánico de origen natural que contiene tres sustituyentes de éter fenólico, es un componente principal de los aceites de nuez moscada y macis. [13]
Referencias
- ^ a b Fiege, Helmut; Voges, Heinz-Werner; Hamamoto, Toshikazu; Umemura, Sumio; Iwata, Tadao; Miki, Hisaya; Fujita, Yasuhiro; Buysch, Hans-Josef; Garbe, Dorothea; Paulus, Wilfried (2000). "Derivados de fenol". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . doi : 10.1002 / 14356007.a19_313 . ISBN 3527306730.
- ^ "El resumen de sabores: sabores naturales vs artificiales" . Ciencia en las noticias . 2015-09-21 . Consultado el 29 de marzo de 2021 .
- ^ "Éter dietílico | C4H10O | ChemSpider" . www.chemspider.com . Consultado el 29 de marzo de 2021 .
- ^ "ICSC 0791 - DIFENIL ÉTER" . www.inchem.org . Consultado el 29 de marzo de 2021 .
- ^ "Desetherificación - una descripción general | Temas de ScienceDirect" . www.sciencedirect.com . Consultado el 29 de marzo de 2021 .[ verificación necesaria ]
- ^ Wade, LG (2017). Química orgánica . Jan William Simek (novena ed.). Glenview, IL. ISBN 978-0-321-97137-1. OCLC 923017665 .[ página necesaria ]
- ^ Monnier, Florian; Taillefer, Marc (7 de septiembre de 2009). "Reacciones de acoplamiento de tipo Ullmann de CC, CN y CO catalíticas". Angewandte Chemie International Edition . 48 (38): 6954–6971. doi : 10.1002 / anie.200804497 . PMID 19681081 .
- ^ Lipinski, Christopher A; Lombardo, Franco; Dominy, Beryl W; Feeney, Paul J (marzo de 2001). "Enfoques experimentales y computacionales para estimar la solubilidad y la permeabilidad en entornos de desarrollo y descubrimiento de fármacos". Advanced Drug Delivery Reviews . 46 (1-3): 3-26. doi : 10.1016 / s0169-409x (00) 00129-0 . PMID 11259830 .
- ^ "CDC - Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH): Fenol - Publicaciones y productos de NIOSH" . www.cdc.gov . 2018-11-02 . Consultado el 29 de marzo de 2021 .
- ^ PubChem. "Anisol" . pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Consultado el 29 de marzo de 2021 .
- ^ Lipinski, Christopher A. (diciembre de 2004). "Compuestos similares al plomo y las drogas: la revolución de la regla de los cinco". Descubrimiento de fármacos hoy: tecnologías . 1 (4): 337–341. doi : 10.1016 / j.ddtec.2004.11.007 . PMID 24981612 .
- ^ "ACEITE ESENCIAL | Definición de ACEITE ESENCIAL por el Diccionario Oxford en Lexico.com también significado de ACEITE ESENCIAL" . Diccionarios de Lexico | Ingles . Consultado el 29 de marzo de 2021 .
- ^ Química de las especias . VA Parthasarathy, Bhageerathy Chempakam, T. John Zachariah. Wallingford, Reino Unido: CABI Pub. 2008. ISBN 978-1-84593-420-0. OCLC 646755829 .CS1 maint: otros ( enlace )[ página necesaria ]