EIN tertiärer Alkohol ist eine, bei der die Hydroxylgruppe OH an einen tertiären Kohlenstoff gebunden ist. Seine Formel lautet weiterhin ROH, wie auch bei anderen Alkoholen. es ist jedoch leicht zu erkennen, da OH in der Molekülstruktur nahe an einem X liegt. Ebenso ist seine Kohlenstoffkette gewöhnlich kürzer und seine Molekülmasse höher..
Ein tertiärer Alkohol ist also tendenziell schwerer, verzweigter und in Bezug auf die Oxidation von allen am wenigsten reaktiv. das heißt, es kann nicht in ein Keton oder eine Carbonsäure umgewandelt werden, wie dies bei sekundären bzw. primären Alkoholen der Fall ist..
Das Bild oben zeigt die allgemeine Strukturformel für einen tertiären Alkohol. Demnach könnte eine neue Formel vom Typ R geschrieben werden3COH, wobei R eine Alkyl- oder Arylgruppe sein kann; eine Methylgruppe, CH3, oder eine kurze oder lange Kohlenstoffkette.
Wenn die drei R-Gruppen unterschiedlich sind, ist der zentrale Kohlenstoff des tertiären Alkohols chiral; das heißt, der Alkohol zeigt optische Aktivität. Aufgrund dieser Tatsache sind chirale tertiäre Alkohole in der pharmazeutischen Industrie von Interesse, da diese Alkohole mit komplexeren Strukturen aus Ketonen mit biologischer Aktivität synthetisiert werden..
Artikelverzeichnis
Betrachten Sie die Strukturen höherer tertiärer Alkohole, um zu lernen, sie zu erkennen, unabhängig davon, um welche Verbindung es sich handelt. Der an das OH gebundene Kohlenstoff muss auch an drei andere Kohlenstoffe gebunden sein. Wenn Sie genau hinschauen, erreichen dies alle drei Alkohole..
Der erste Alkohol (links) besteht aus drei Gruppen CH3 gebunden an den zentralen Kohlenstoff, dessen Formel (CH3)3COH. Die Alkylgruppe (CH3)3C- ist als tert.-Butyl bekannt, kommt in vielen tertiären Alkoholen vor und ist leicht an seiner T-Form zu erkennen (das rote T im Bild)..
Beim zweiten Alkohol (rechts) sind die CH-Gruppen an den zentralen Kohlenstoff gebunden3, CH3CHzwei und CHzweiCHzweiCH3. Da die drei Gruppen unterschiedlich sind, ist Alkohol chiral und zeigt daher optische Aktivität. Hier wird kein T beobachtet, sondern ein X nahe dem OH (rot und blau).
Und im dritten Alkohol (der unten und ohne Farben) ist das OH an einen der beiden Kohlenstoffe gebunden, die zwei Cyclopentane verbinden. Dieser Alkohol hat keine optische Aktivität, da zwei der an den zentralen Kohlenstoff gebundenen Gruppen identisch sind. Wie beim zweiten Alkohol finden Sie auch bei genauem Hinsehen ein X (eher ein Tetraeder)..
Die drei höheren Alkohole haben etwas mehr gemeinsam als ein X: Der zentrale Kohlenstoff ist sterisch gehindert; das heißt, es gibt viele Atome, die es im Raum umgeben. Eine unmittelbare Folge davon ist, dass Nucleophile, die nach positiven Ladungen streben, Schwierigkeiten haben, sich diesem Kohlenstoff zu nähern..
Da andererseits drei Kohlenstoffe an den zentralen Kohlenstoff gebunden sind, spenden sie einen Teil der Elektronendichte, die das elektronegative Sauerstoffatom von ihm subtrahiert, und stabilisieren ihn weiter gegen diese nukleophilen Angriffe. Tertiärer Alkohol kann jedoch durch Bildung eines Carbokations substituiert werden.
Die 3. Alkohole haben im Allgemeinen stark verzweigte Strukturen. Eine erste Folge davon ist, dass die OH-Gruppe behindert wird und daher ihr Dipolmoment einen geringeren Einfluss auf benachbarte Moleküle hat..
Dies führt zu schwächeren molekularen Wechselwirkungen im Vergleich zu primären und sekundären Alkoholen..
Betrachten Sie zum Beispiel die Strukturisomere von Butanol:
CH3CHzweiCHzweiOH (n-Butanol, Peb = 117 ° C)
(CH3)zweiCHzweiOH (Isobutylalkohol, Siedepunkt = 107ºC)
CH3CHzweiCH (OH) CH3 (sec-Butylalkohol, Siedepunkt = 98ºC)
(CH3)3COH (tert-Butylalkohol, Siedepunkt = 82ºC)
Beachten Sie, wie die Siedepunkte abfallen, wenn das Isomer stärker verzweigt wird.
Zu Beginn wurde erwähnt, dass in den Strukturen der 3. Alkohole ein X beobachtet wird, was an sich auf eine hohe Verzweigung hinweist. Deshalb neigen diese Alkohole dazu, niedrigere Schmelz- und / oder Siedepunkte zu haben..
Etwas ähnlich ist die Mischbarkeit mit Wasser. Je mehr das OH behindert wird, desto weniger mischbar ist der 3. Alkohol mit dem Wasser. Diese Mischbarkeit nimmt jedoch ab, je länger die Kohlenstoffkette ist; In diesem Fall ist tert.-Butylalkohol mit Wasser löslicher und mischbarer als n-Butanol.
Tertiäre Alkohole sind in der Regel am wenigsten sauer. Die Gründe sind zahlreich und miteinander verbunden. Kurz gesagt, die negative Ladung seines abgeleiteten Alkoxids RO-, fühlen eine starke Abstoßung für die drei an den zentralen Kohlenstoff gebundenen Alkylgruppen, wodurch das Anion geschwächt wird.
Je instabiler das Anion ist, desto geringer ist der Säuregehalt des Alkohols.
Die 3. Alkohole können nicht zu Ketonen oxidiert werden (R.zweiC = O) oder Aldehyde (RCHO) oder Carbonsäuren (RCOOH). Zum einen müssten Sie ein oder zwei Kohlenstoffe (in Form von CO) verlierenzwei) zu oxidieren, was seine Reaktivität gegen Oxidation verringert; und andererseits fehlt ihm Wasserstoff, den er verlieren kann, um eine weitere Bindung mit Sauerstoff zu bilden.
Sie können jedoch substituiert und eliminiert werden (Bildung einer Doppelbindung, eines Alkens oder eines Olefins).
Die Nomenklatur für diese Alkohole unterscheidet sich nicht von der für die anderen. Es gibt gebräuchliche oder traditionelle Namen und systematische Namen, die von der IUPAC geregelt werden.
Wenn die Hauptkette und ihre Zweige aus einer anerkannten Alkylgruppe bestehen, wird diese für ihren traditionellen Namen verwendet; Wenn dies nicht möglich ist, wird die IUPAC-Nomenklatur verwendet.
Betrachten Sie beispielsweise den folgenden tertiären Alkohol:
Die Kohlenstoffe werden von rechts nach links nummeriert. In C-3 gibt es zwei CH-Gruppen3 von Substituenten, und daher ist der Name dieses Alkohols 3,3-Dimethyl-1-butanol (die Hauptkette hat vier Kohlenstoffe).
Ebenso besteht die gesamte Kette und ihre Zweige aus der Neohexylgruppe; Daher kann sein traditioneller Name Neohexylalkohol oder Neohexanol sein.
Schließlich werden einige Beispiele für tertiäre Alkohole erwähnt:
-2-Methyl-2-propanol
-3-Methyl-3-hexanol
-Bicyclo [3.3.0] octan-1-ol
-2-Methyl-2-butanol: CH3CHzweiCOH (CH3)zwei
Die Formeln der ersten drei Alkohole sind im ersten Bild dargestellt.
Bisher hat noch niemand einen Kommentar zu diesem Artikel abgegeben.