- Struktur av en tertiær alkohol
- Sterisk hindring
- Egenskaper
- Fysisk
- surhet
- reaktivitet
- nomenklatur
- eksempler
- referanser
En tertiær alkohol er en der hydroksylgruppen, OH, er festet til et tertiært karbon. Formelen fortsetter å være ROH, som andre alkoholer; men det gjenkjennes lett fordi OH er nær et X i molekylstrukturen. Dessuten er karbonkjeden vanligvis kortere, og molekylmassen er høyere.
Så en tendens til at en tertiær alkohol er tyngre, mer forgrenet og også den minst reaktive med hensyn til oksidasjon av alle; det vil si at den ikke kan omdannes til en keton eller karboksylsyre, som også sekundære og primære alkoholer.
Strukturformel for en tertiær alkohol. Kilde: Jü.
Bildet over viser den generelle strukturformelen for en tertiær alkohol. I henhold til det, en ny formel av typen R 3 COH kunne skrives , hvor R kan være en alkyl- eller arylgruppe; en metylgruppe, CH 3 , eller en kort eller lang karbonkjede.
Hvis de tre R-gruppene er forskjellige, vil det sentrale karbonet i den tertiære alkoholen være chiral; det vil si at alkoholen vil utvise optisk aktivitet. På grunn av dette er chirale tertiære alkoholer interessante innen legemiddelindustrien, siden disse alkoholene med mer komplekse strukturer er syntetisert fra ketoner med biologisk aktivitet.
Struktur av en tertiær alkohol
Tre tertiære alkoholer og strukturer derav. Kilde: Gabriel Bolívar.
Tenk på strukturene til høyere tertiære alkoholer for å lære å gjenkjenne dem uansett hva forbindelsen er. Karbonet som er festet til OH, må også festes til tre andre karbonhydrater. Hvis du ser nøye, gjør alle tre alkoholene det.
Den første alkohol (til venstre), består av tre CH 3 grupper bundet til det sentrale karbon, hvis formel kan være (CH 3 ) 3 COH. Den (CH 3 ) 3- C- alkyl-gruppe som er kjent som tert-butyl, er til stede i mange tertiære alkoholer og kan lett gjenkjennes ved sin T-form (den røde T i bildet).
Den andre alkohol (til høyre) har CH 3 , CH 3 CH 2 og CH 2 CH 2 CH 3 grupper bundet til det sentrale karbon . Siden de tre gruppene er forskjellige, er alkohol kiral og viser derfor optisk aktivitet. Her observeres ikke en T, men en X nær OH (rød og blå).
Og i den tredje alkoholen (den under og uten farger) er OH koblet til en av de to karbonatene som blir sammen med to cyclopentan. Denne alkoholen har ingen optisk aktivitet fordi to av gruppene knyttet til det sentrale karbon er identiske. Som den andre alkoholen, hvis du ser nøye, vil du også finne en X (snarere en tetrahedron).
Sterisk hindring
De tre høyere alkoholene har noe mer til felles enn en X: det sentrale karbonet er sterisk hindret; det vil si at det er mange atomer som omgir det i verdensrommet. En umiddelbar konsekvens av dette er at nukleofiler, ivrige etter positive ladninger, synes det er vanskelig å nærme seg dette karbonet.
På den annen side, siden det er tre karboner bundet til det sentrale karbonet, donerer de en del av elektrontettheten som det elektronegative oksygenatom trekker fra det, og stabiliserer det enda mer mot disse nukleofile angrepene. Imidlertid kan den tertiære alkoholen erstattes av dannelsen av en kulldannelse.
Egenskaper
Fysisk
De tredje alkoholene har generelt svært forgrenede strukturer. En første konsekvens av dette er at OH-gruppen hindres, og derfor har dens dipolmoment en mindre effekt på nabomolekyler.
Dette resulterer i svakere molekylære interaksjoner sammenlignet med primære og sekundære alkoholer.
Tenk for eksempel på strukturelle isomerer av butanol:
CH 3 CH 2- CH 2- OH (n-butanol, PEB = 117 ° C)
(CH 3 ) 2 CH, 2 OH (isobutyl alkohol, kp = 107 ° C)
CH 3 CH 2- CH (OH) CH 3 (sek-butyl-alkohol, kp = 98 ° C)
(CH 3 ) 3 COH (tert-butylalkohol, kp = 82 ºC)
Legg merke til hvordan kokepunktene synker når isomeren blir mer forgrenet.
I begynnelsen ble det nevnt at en X er observert i strukturen til tredje alkoholer, noe som i seg selv indikerer høy forgrening. Dette er grunnen til at disse alkoholene har en tendens til å ha lavere smelte- og / eller kokepunkt.
Litt lik er tilfellet for blandbarhet med vann. Jo mer hindret OH, desto mindre blandbar vil den tredje alkoholen være med vannet. Imidlertid avtar nevnte blandbarhet jo lenger karbonkjeden er; således er tert-butylalkohol mer løselig og blandbar med vann enn n-butanol.
surhet
Tertiære alkoholer har en tendens til å være den minst sure av alle. Årsakene er mange og innbyrdes forbundet. Kort fortalt vil den negative ladningen av dets avledede alkoksy, RO - , sterkt avvises av de tre alkylgruppene som er festet til det sentrale karbon, og svekker anionen.
Jo mer ustabil anionen er, desto lavere er surheten i alkoholen.
reaktivitet
3dje alkoholer kan ikke undergå oksidasjon til ketoner (R 2 C = O) eller til aldehyder (RCHO) eller karboksylsyrer (R-COOH). På den ene siden vil det måtte miste ett eller to karbonatomer (i form av CO 2 ) for å oksidere, noe som reduserer dens reaktivitet mot oksidasjon; og på den andre mangler det hydrogen som det kan miste for å danne en annen binding med oksygen.
Imidlertid kan de gjennomgå substitusjon og eliminering (dannelse av en dobbeltbinding, en alken eller olefin).
nomenklatur
Nomenklaturen for disse alkoholene er ikke annerledes enn for de andre. Det er vanlige eller tradisjonelle navn, og systematiske navn styrt av IUPAC.
Hvis hovedkjeden og dens grener består av en anerkjent alkylgruppe, brukes denne til dets tradisjonelle navn; når det ikke er mulig å gjøre det, brukes IUPAC-nomenklaturen.
Tenk for eksempel på følgende tertiær alkohol:
3,3-dimetyl-1-butanol. Kilde: Gabriel Bolívar.
Karbonatene er oppført fra høyre mot venstre. I C-3 er det to CH 3 grupper av substituenter, og derfor navnet på denne alkohol er 3,3-dimetyl-1-butanol (hovedkjeden har fire karbonatomer).
Likeledes består hele kjeden og dens grener av neoheksylgruppen; derfor kan dets tradisjonelle navn være neohexylalkohol eller neohexanol.
eksempler
Til slutt nevnes noen eksempler på tertiære alkoholer:
-2-metyl-2-propanol
-3-metyl-3-heksanol
-Octan-1-ol sykkel
-2-metyl-2-butanol: CH 3 CH 2 COH (CH 3 ) 2
Formlene for de tre første alkoholene er representert i det første bildet.
referanser
- Carey F. (2008). Organisk kjemi. (Sjette utgave). Mc Graw Hill.
- Morrison, RT og Boyd, R, N. (1987). Organisk kjemi. (5. utgave). Redaksjonell Addison-Wesley Interamericana.
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organisk kjemi. Aminer. (10. utgave.). Wiley Plus.
- Gunawardena Gamini. (2016, 31. januar). Tertiær alkohol. Kjemi LibreTexts. Gjenopprettet fra: chem.libretexts.org
- Ashenhurst James. (16. juni 2010). Alkoholer (1) - Nomenklatur og egenskaper. Gjenopprettet fra: masterorganicchemistry.com
- Clark J. (2015). Vi introduserer alkoholer. Gjenopprettet fra: chemguide.co.uk
- Organisk kjemi. (SF). Enhet 3. Alkoholer. . Gjenopprettet fra: sinorg.uji.es
- Nilanjana Majumdar. (3. mars 2019). Syntese av Chiral tertiær alkohol: Betydelige utviklinger. Gjenopprettet fra: 2.chemistry.msu.edu