Algunos alcoholes de interés Metanol Los alcoholes de menor peso molecular se fabrican en gran escala. Se utilizan como materias primas para preparar otros compuestos químicos de alto valor agregado. Durante mucho tiempo el metanol se produjo por la pirólisis de la madera. Actualmente, el metanol se produce a partir de monóxido de carbono e hidrógeno por un proceso catalítico. La producción de metanol es aproximadamente 10 millones de toneladas al año, y la mayor parte se utiliza para la producción de formaldehido, solventes y combustible. El metanol es muy tóxico, su ingestión causa ceguera, demencia e incluso la muerte. Etanol El etanol es uno de los productos de la industrialización de la caña de azúcar, de la fermentación de los residuos no cristalizables (melazas) del refino del azúcar. Se utiliza un cultivo de levadura para producir la fermentación de los líquidos azucarados (que contienen de 10 a 20% de sacarosa). La levadura contiene las enzimas necesarias para realizar el proceso (invertasa y zimasa).Cuando la concentración de alcohol alcanza un 15%, el medio impide el desarrollo de la levadura y el proceso de fermentación se detiene. El etanol se separa por destilación fraccionada, y el producto obtenido es etanol de 96° (contiene 4% de agua). También pueden utilizarse almidones de maíz, arroz, papa, etc., como materias primas para generar glucosa. El etanol puede también prepararse por vía petroquímica, por hidratación catalítica de etileno (eteno). El etanol se utiliza como disolvente, como antiséptico local (en este caso a una concentración de 70%) y como materia prima para la fabricación de éter etílico y ésteres etílicos. Se puede emplear además como combustible, por ejemplo en las alconaftas. 2-Propanol Se denomina comúnmente alcohol isopropílico y se fabrica por hidratación de propeno, catalizada por ácido. Se emplea principalmente para obtener acetona y para uso farmacéutico. Glicoles Los alcoholes dihidroxilados o dioles se denominan glicoles. La presencia de dos grupos –OH facilita la formación de enlaces de hidrógeno, en mayor medida que los monohidroxilados, y por ello, los glicoles son líquidos viscosos, de elevado punto de ebullición, y muy solubles en agua.

Glicerina La glicerina o glicerol (1,2,3-propanotriol) es un líquido viscoso, incoloro, muy soluble en agua, de punto de ebullición elevado y con un sabor dulce característico. Sus características son su poder sedante y humectante, que lo hace apropiado para formulaciones de jabones y jarabes antitusivos. CH2OH CHOH CH2OH La glicerina posee numerosas aplicaciones: fabricación de resinas, preparación de medicamentos y cosméticos, tintas de imprenta, productos alimenticios, en procesos textiles, en la obtención de emulsiones. Ciertos triésteres de glicerol constituyen las grasas y los aceites y su química se estudiará en el Capítulo 15. Sorbitol Los alcoholes polihidroxilados de cuatro, cinco y seis grupos hidroxilo se denominan genéricamente “itoles”. Se pueden obtener por reducción de azúcares sencillos. De entre ellos, el más importante es el sorbitol (1,2,3,4,5,6-

hexanohexol). Ha sido aislado de diversas especies vegetales, desde algas hasta plantas superiores. Se obtiene por reducción de glucosa y se utiliza para la preparación de vitamina C, y además dado que no es metabolizado por el organismo, que es soluble en agua y que tiene sabor dulce, se emplea como edulcorante no calórico. Aminoalcoholes Son compuestos que poseen dos grupos funcionales, hidroxilo y amino. Los compuestos más importantes de este grupo son las denominadas etanolaminas, líquidos viscosos de punto de ebullición elevado (P.E. etanolamina: 171°C); son básicas y solubles en agua en todas proporciones. CH2OH CH2NH2 HN CH2CH2OH CH2CH2OH N CH2CH2OH CH2CH2OH CH2CH2OH Etanolamina Dietanolamina Trietanolamina

La etanolamina y su sal de trimetilamonio (catión denominado colina) forman parte de una clase importante de compuestos, las biomoléculas llamadas fosfolípidos, que estudiaremos en el Capítulo 15

FenolesEstructura y nomenclatura Los fenoles son compuestos orgánicos formados por C, H y O, y difieren de los alcoholes en que tienen el grupo oxhidrilo unido directamente a un anillo aromático: Ar-OH. El grupo Ar (arilo) puede ser fenilo, fenilo sustituido o algún otro grupo arilo como por ejemplo un naftilo (radical derivado del naftaleno). Por lo general, los fenoles se nombran como derivados del miembro más sencillo de la familia, el fenol. Los metilfenoles reciben el nombre especial de cresoles, y otros reciben nombres particulares conservados por la IUPAC. Veamos algunos ejemplos:.Tanto los alcoholes como los fenoles contienen el grupo –OH, por lo que ambas familias son similares en alguna medida. Por ejemplo, fenoles y alcoholes pueden convertirse en éteres y ésteres. Sin embargo, tanto en la mayoría de sus propiedades como en su preparación, ambos compuestos difieren ampliamente, por lo que merecen ser tratados por separado. Propiedades físicas de los fenoles Los fenoles más simples son generalmente líquidos o sólidos de bajo punto de fusión y puntos de ebullición elevados, debido a que forman –al igual que los alcoholes– enlaces de hidrógeno.Los fenoles son ácidos más fuertes que los alcoholes, principalmente porque el ión fenóxido estabiliza la carga extensamente por deslocalización, siendo entonces más estable que un alcóxido. En los iones alcóxido la carga está localizada sobre el átomo de oxígeno.}

Compuestos heterocíclicos aromáticos con anillos condensados Otras moléculas heterocíclicas importantes, que tienen dos anillos condensados similarmente al naftaleno, son: la quinolina, la isoquinolina, el indol y la purina (Figura 57). Los tres primeros están presentes en compuestos naturales, como parte de las estructuras en tres clases de alcaloides: los quinolínicos, los isoquinolínicos y los indólicos, muchos de los cuales tienen importantes propiedades, y algunos tienen uso terapéutico. En general son fuertemente tóxicos para los organismos animales, constituyendo en algunos casos, potentes venenos. La purina se encuentra en la estructura de dos compuestos básicos, presentes a su vez en los ácidos nucleicos, ADN y ARN. La purina está también relacionada con las estructuras de algunos alcaloides como la cafeína, y también con moléculas como el ácido úrico.

Ácidos nucleicos Los ácidos nucleicos son macromoléculas que están presentes en el núcleo de toda célula viva. Se describen como polinucleótidos, porque su hidrólisis produce en primera instancia los nucleótidos, que a su vez pueden ser hidrolizados, obteniéndose para cada uno, ácido fosfórico y un nucleósido, compuesto cuya hidrólisis produce una base nitrogenada y una aldopentosa. Las aldopentosas son dos: β-D-ribofuranosa y 2-desoxi-β-D-ribofuranosa (comúnmente, “ribosa” y “2-desoxirribosa”. Sus átomos se numeran comenzando por el C anomérico y en sentido horario, usando números con primas al representar los nucleósidos o nucleótidos:

Alcaloides Los alcaloides son productos naturales, metabolitos secundarios que contienen nitrógeno en sus moléculas. En general, son de origen vegetal, aunque también los producen algunas especies animales. En su gran mayoría son básicos pues son aminas, aunque también hay alcaloides neutros (que tienen el N integrando una función amida). Generalmente tienen el N como parte de un heterociclo, aunque también existen

alcaloides que lo tienen en una porción acíclica (en este caso se conocen como protoalcaloides). Todos los alcaloides producen alguna respuesta fisiológica, aunque no necesariamente sobre un organismo animal superior. Numerosos alcaloides poseen en sus moléculas dos átomos de N. En los vegetales los alcaloides se encuentran salificados con ácidos carboxílicos, tales como ácido gálico u otros ácidos similares, ácidos cinámicos, etc. Se biosintetizan en la raíz, o bien en las semillas en germinación. Desde la raíz se traslocan a otros órganos de las plantas. Se cree que estos metabolitos secundarios cumplen funciones de protección contra los predadores fitófagos. Existen dos grandes grupos de alcaloides, de acuerdo al tipo de átomo de N que contienen: los alcaloides terciarios (con N terciario) y los alcaloides cuaternarios (con N cuaternario, catiónico). Son todos compuestos polares, y como tales, solubles en solventes polares. Los alcaloides terciarios son insolubles en agua pero solubles en solventes orgánicos polares (por ejemplo cetonas o alcoholes de bajo peso molecular); los cuaternarios por el contrario, son solubles en agua y soluciones acuosas, pero insolubles en solventes poco polares, ya que son sales. Los alcaloides pueden ser clasificados atendiendo a diferentes criterios: • por su estructura química, • según un criterio biogenético (es decir, considerando a partir de qué molécula sencilla se forman en el organismo vivo), • según un criterio taxonómico (alcaloides típicos de tal o cual familia, por ejemplo “alcaloides de Rutáceas” o “alcaloides de Solanáceas”, etc.).

Flavonoides Son metabolitos secundarios en general heterocíclicos, que contienen oxígeno como heteroátomo. Los flavonoides cumplen diversas funciones en el vegetal; las más importantes son: la protección de los tejidos, particularmente los jóvenes, frente a las agresiones de la luz ultravioleta (UV), y al estrés oxidativo; el transporte de hormona auxina, y la atracción de los polinizadores y de los dispersores de semillas, al conferir color a las flores y los frutos. Aparentemente, brindan defensa contra el herbivorismo. La protección de la luz UV es una propiedad general, ya que todas las plantas terrestres biosintetizan flavonoides, y también algunas algas. Particularmente en primavera podemos observar en ciertas plantas brotes de color rojizo (por ejemplo en los rosales); en estos casos, los tejidos jóvenes manifiestan la presencia de flavonoides –entre otros compuestos– antes de que sea biosintetizada la clorofila.

Taninos Los taninos5 son importantes metabolitos vegetales. Son glicósidos de polifenoles, solubles en solventes polares (por ejemplo, agua) y tienen la propiedad de asociarse a proteínas, formando agregados moleculares insolubles en agua. Esta propiedad se aplica al realizar el curtido de pieles, para transformarlas en cueros. Existen dos clases de taninos: los taninos hidrolizables y los taninos condensados. Los taninos hidrolizables son derivados de los ácidos gálico (se trata de galotaninos) y elágico (hexahidroxidifénico) (en este caso son elagitaninos