ALCOHOLES
NOMENCLATURA DE ALCOHOLES
Regla 1. Se elige como cadena principal la de mayor longitud que contenga el grupo -OH.
Regla 2. Se numera la cadena principal para que el grupo -OH tome el localizador más bajo. El grupo hidroxilo tiene preferencia sobre cadenas carbonadas, halógenos, dobles y triples enlaces.
Regla 3. El nombre del alcohol se construye cambiando la terminación -o del alcano con igual número de carbonos por -ol
Regla 4. Cuando en la molécula hay grupos grupos funcionales de mayor prioridad, el alcohol pasa a serun mero sustituyente y se llama hidroxi-. Son prioritarios frente a los alcoholes: ácidos carboxílicos, anhídridos, ésteres, haluros de alcanoilo, amidas, nitrilos, aldehídos y cetonas.
Regla 5. El grupo -OH es prioritario frente a los alquenos y alquinos. La numeración otorga el localizador más bajo al -OH y el nombre de la molécula termina en -ol.
REACCIONES DE LOS ALCOHOLES
1.- Reacciones
de oxidación. Los alcoholes primarios se reducen a ácidos carboxilicos
cundo se emplean oxidantes enérgicos como el Na2Cr2O o H2CrO4,
mientras que los alcoholes secundarios se oxidan a cetonas. Para reducir los
alcoholes primarios a aldehídos se emplea el reactivo de Collins (CrO3
+ piridina) o una variante del mismo CCP(CloroCromato de Piridinio,
CrO3 + piridina + HCl).
2.- Reacciones
que implican la ruptura del enlace entre el carbono y el grupo OH.
b)
Reacciones con HBr y HCl. Los alcoholes
reaccionan con los ácidos hidrácidos para dar haluros de alquilo. Esta reacción
esta favorecida (SN1) para los alcoholes terciarios y algunos
secundarios. El rendimiento disminuye cuando se pasa a los alcoholes primarios
(SN2).
Algunas veces para que el HCl
reacciones con alcoholes primarios y algunos secundarios se necesita la
presencia de un ácido de Lewis como el ZnCl2.
A la mezcla HCl/ZnCl2 se le denomina Reactivo de Lucas
y se puede utilizar como un ensayo para determinar que tipo de alcohol se trata.
Los alcoholes 3º reaccionan inmediatamente, los alcoholes 2º tardan 2-5 minutos
en reaccionar. Los alcoholes 1º reaccionan muy lentamente y pueden tardar
horas.
c)
Reacciones con los haluros de fósforo.
Los alcoholes reaccionan con los haluros de fósforo para dar haluros de
alquilo. Esta reacción esta condicionada por el impedimento estérico y da
buenos rendimientos preferentemente con alcoholes 1º y 2º.
d)
Reacción de los alcoholes con SOCl2.
3.- Reacciones
que implican la ruptura del enlace entre el oxígeno y el hidrógeno del grupo
hidroxilo.
Esta reacción tiene el incoveniente de que se trata de un equilibrio pero
se puede favorecer la formación del éster transformando el ácido en un cloruro
de ácido.
a)
Reacciones con metales para formar alcóxidos.
PRODUCCIÓN DE ALCOHOL
Las fuentes principales de donde de obtienen los alcoholes son
las siguientes:
Cracking del petróleo .- Recuerda que el cracking o craqueo es
el rompimiento de molèculas de petróleo para obtener productos derivados.Los alquenos que se obtienen luego
de este proceso pueden dar alcoholes.
CH3—CH = CH2 +
H2O—— CH3—CH2—CH2—OH
Propeno Propanol
Fermentación de carbohidratos .- Los azucares y almidones, que a su vez
provienen de los vegetales-caña de azùcar,cebeada.maìz,etcétera-,al fermentar
por acción de las levaduras producen alcohol etílico.
LevaduraC6H12O6————— C2H5OH +CO2
Reducción de los aldehídos y cetonas .- La reducción de un aldehído lleva a la formaciòn de
un alcohol primario y la reducción de una cetona lleva a la formaciòn a un alcohol
secundario.
CH3—-CHO +H2
—————CH3–+CH2—OH Etanal etanol
USO EN LA INDUSTRIA
Uso de los alcoholes
Antisépticos y desinfectantes
Alcohol Metílico, CH3OH
Propiedades químicas y farmacocinéticas.
Metabolismo
Manifestaciones clínicas
Diagnóstico
Alcohol etílico, CH3CH2OH
¿A dónde va el alcohol que se bebe?
Alcohol isopropílico, CH3CH(CH3)OH
Antisépticos y desinfectantes
Alcohol Metílico, CH3OH
Propiedades químicas y farmacocinéticas.
Metabolismo
Manifestaciones clínicas
Diagnóstico
Alcohol etílico, CH3CH2OH
¿A dónde va el alcohol que se bebe?
Alcohol isopropílico, CH3CH(CH3)OH
Los tres alcoholes que encontramos con más frecuencia en la vida
diaria son metanol, etanol y 2-propanol. Todos ellos son precursores de otras
sustancias químicas, tienen usos variados y se producen en grandes cantidades.
- Son productos que inhiben el crecimiento de los microorganismos y los destruyen. En el caso de que se utilicen sobre seres vivos, se denominan antisépticos.
- Existen muchas sustancias que pueden ser usadas para el tratamiento de las heridas, pero sólo se comentarán las más frecuentes.
- Los más habituales son el alcohol etílico o etanol y el alcohol isopropílico.
- Las concentraciones varían entre el 70 y el 96% en el caso del primero y entre el 70 y el 100% en el segundo.
- Aunque sus aplicaciones son idénticas, se suele usar habitualmente el etanol por ser el menos irritante. No debe utilizarse en heridas abiertas, ya que es un producto irritante y favorece la aparición de coágulos, que encierran dentro bacterias vivas que se encuentran aún en la herida.
El alcohol metílico también conocido como metanol, alcohol de madera, se produce
durante la obtención de licor en alambiques clandestinos, los cuales no
garantizan una temperatura estable a lo largo del proceso de destilación,
generando así un licor contaminado (mezcla de etanol y metanol), que en última
instancia va al consumidor. Es de anotar que esta mezcla tóxica también puede
llegar a obtenerse en la producción de bebidas alcohólicas caseras como la
chicha. Antiguamente además se obtenía de la destilación en seco de la madera;
pero hoy se obtiene a nivel industrial como un subproducto de la producción de
polímeros y se utiliza como removedor de pinturas, limpia brisas,
anticongelante, tinner, lacas, barnices, productos fotográficos, solventes,
además como materia prima para manufactura de plásticos, textiles, secantes,
explosivos, caucho, entre otros productos.
Es necesario para el médico general y la comunidad debido a la
alta utilización del metanol conocer el grave riesgo que implica para la salud,
la exposición a esta sustancia por el gran numero de muertes y daños
neurológicos irreparables que puede causar.
El metanol es un liquido volátil, incoloro, con olor
característico, soluble en agua, alcoholes, cetonas, ésteres e hidrocarburos
halogenados; su densidad es de 0.79, el punto de fusión es de –97°C, punto de
ebullición de 65°C, presión de vapor de 125 mm Hg ( a 25°C) y una concentración
máxima permisible de 200 ppm.
El metanol presenta un volumen de distribución de 0.6-0.7 L/Kg, no
tiene unión a proteínas, razones por las cuales es una sustancia que se puede
dializar. Presenta una muy buena absorción por todas las vías tanto oral,
dérmica e inhalatoria, estas 2 últimas frecuentes en niños y trabajadores
industriales respectivamente; por tracto gastrointestinal se absorbe totalmente
entre 30-90 minutos, tiempo en el cual alcanza su máxima concentración
plasmática; tiene una vida media a bajas dosis y sin presencia de etanol
concomitante de 3 horas o menos, mientras que en la intoxicación leve es de
14-20 horas, en la grave aumenta a 24-30 horas y hay reportes aún de 52 horas;
se metaboliza entre un 75-85% en el hígado, 10-20% se excreta sin cambios por
los pulmones y un 3% por los riñones.
El metanol es metabolizado por la enzima alcohol deshidrogenasa, la misma que metaboliza el
etanol, pero esta enzima es 22 veces más afín por el etanol que por el metanol,
razón por la cual se utiliza el etanol como antídoto de esta intoxicación, ya
que al preferir la enzima como sustrato el etanol estamos evitando la formación
de los metabolitos tóxicos del metanol, causante de los síntomas, los cuales
son el formaldehído y el ácido fórmico.
Es importante conocer que una vez se inicie el metabolismo del
metanol a formaldehído, este es un producto muy reactivo, por lo cual no se
puede detectar, más no así el ácido fórmico el cual se puede medir en sangre y
orina aún cuando los niveles de metanol en sangre sean negativos; la
eliminación de ácido fórmico aumenta en presencia de ácido fólico, ya que este
último promueve la conversión del ácido fórmico a dióxido de carbono y agua,
evitando de esta manera la toxicidad.
Las manifestaciones clínicas dependen de la cantidad de la
ingesta, el tiempo que demore el paciente en consultar y la demora en instaurar
el tratamiento médico. La dosis tóxica de metanol presenta variaciones
individuales; para un adulto es de 60-250 mL de metanol al 40%, aunque se ha
reportado sobrevida con 500-600 mL y muerte con tan sólo 15 mL.
Los síntomas se inician entre los 40 minutos y 72 horas
postingesta dependiendo del tiempo que se tarden en formarse los metabolitos
tóxicos y consisten en embriaguez, cefalea, náuseas, vómito que marcan el
inicio de un ”r;guayabo” mucho más fuerte que el del etanol; dolor abdominal
principalmente en mesogastrio por lo que se debe descartar la presencia de
pancreatitis; taquipnea, donde el patrón que predomina es la respiración de
Kusmaull como manifestación de acidosis metabólica; dentro de los síntomas
oculares tenemos disminución de la agudeza visual, midriasis que no responde a
la luz, visión borrosa, hiperemia del disco óptico al fondo de ojo, fotofobia
que es quizás el síntoma ocular inicial, diplopía y ceguera, se presentan
además mialgias, disminución de la fuerza, insuficiencia renal aguda, depresión
del sistema nervioso central, hipotensión, bradicardia, colapso circulatorio el
cual es signo de mal pronóstico; finalmente las convulsiones, coma y muerte.
El diagnóstico es clínico, basado en una alta sospecha de ingesta
de alcohol adulterado y la presencia de síntomas oculares, además de encontrar
en los paraclínicos niveles de metanol en sangre, ácido fórmico tanto en sangre
como en orina, un bicarbonato de sodio bajo, acidosis metabólica con
hipokalemia debido a la unión del potasio con ácido fórmico formando formiato
de potasio, brecha aniónica alta y amilasas elevadas.
Químicamente, cuando hablamos de alcohol, nos estamos refiriendo
al alcohol etílico o etanol, cuya fórmula es CH3CH2OH. Existen
otros tipos de alcohol, que no pueden ser ingeridos debido a su alta toxicidad,
como es el caso del alcohol metílico ("pájaro verde") que ha causado
numerosas muertes en los establecimientos penitenciarios.
El alcohol etílico se obtienen de la fermentación del almidón y la
glucosa que se encuentra en las frutas, los cereales, la miel, la caña de
azúcar y otras sustancias.
Hasta el siglo X se disponía de tecnología para producir bebidas
alcohólicas de baja concentración (menos de 15° ), tales como la cerveza,
chicha y vino; alquimistas árabes introdujeron en Europa el proceso de
destilación de los productos obtenidos de la fermentación, permitiendo así la
elaboración de bebidas con mayor contenido de alcohol (30 a 55°), como es el
caso del aguardiente, el coñac, el pisco, el whisky, etc.
En la tabla siguiente se muestran algunas bebidas alcohólicas con
sus concentraciones (grados de alcohol) y equivalencias (cantidad de bebida que
contiene 15 ml de alcohol absoluto).
Nótese que en un vaso pequeño con licor fuerte de 45° existe la
misma cantidad de alcohol que en un vaso grande ("shopero") con
cerveza.
Se han descrito 4 etapas en el recorrido que el alcohol efectúa en
nuestro organismo:
a. Absorción: A
causa de su bajo peso molecular el alcohol no requiere de un proceso de
digestión, sino que es absorbido directamente en su estado original a través de
la mucosa del estómago y del intestino delgado. La absorción es rápida,
pudiendo alcanzar el algunos casos concentración máxima en la sangre en
solamente 10 a 20 minutos, aunque habitualmente dicha concentración máxima en
la sangre se obtiene después de 30 a 60 minutos. El factor de mayor influencia
sobre la velocidad de absorción es la cantidad de alimento que se encuentra en
el estómago en el momento que llega el alcohol a él. De este modo, los
aperitivos y otras formas de ingestión en ayunas permiten un rápido paso del
alcohol al torrente sanguíneo, mientras que el beber inmediatamente después de
una comida abundante (sobre todo si es rica en grasa) hacen que el alcohol
llegue a la sangre más lentamente, y que por lo tanto alcance un nivel de
alcoholemia menor.
b. Distribución: El
alcohol viaja por la sangre a todos los lugares del organismo, difundiéndose
fácilmente hacia las células de los distintos órganos y tejidos. La cantidad de
alcohol que pasa a las células, y por ende su efecto en el organismo, dependen
de su concentración en la sangre o alcoholemia. De gran significado es el hecho
que el alcohol se distribuya con facilidad hacia el Sistema Nervioso Central, donde
ejerce un efecto depresor de sus funciones.
c. Metabolización:
Alrededor del 90% del alcohol absorbido es metabolizado en el hígado, gracias a
la acción de enzimas que lo transforman en acetaldehído, ácido acético, y
finalmente en anhídrido carbónico y agua. La velocidad de desintoxicación del
alcohol depende en gran medida de esa función hepática. Se estima que en el
hígado de una persona adulta, de sexo masculino, sana, de 70 Kg. de peso, puede
metabolizar aproximadamente 15 mL de alcohol absoluto por hora. En la mujer,
este proceso es más lento y solamente se metaboliza el 10 a 12 mL. de alcohol
por hora.
d. Eliminación: el
10% del alcohol restante es eliminado directamente, sin transformación, a
través del aire expirado y la orina. Cantidades pequeñas son eliminadas también
por la transpiración (piel), las lágrimas y la leche materna. El hecho que el
alcohol sea eliminado en esta forma ha permitido desarrollar métodos que
posibilitan su detección en el aire expirado, la orina y las lágrimas, y así
poder estimar de manera bastante aproximada el nivel de alcoholemia.
El alcohol isopropílico (2-propanol), al alcohol común para fricciones que se vende en las
farmacias, es un antiséptico aún más eficaz que el alcohol etílico. El alcohol
isopropílico se oxida industrialmente para producir acetona, un disolvente
importante (y un componente de removedores de esmalte de uñas).
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