- Struttura di un alcol terziario
- Ostacolo sterile
- Proprietà
- Fisico
- Acidità
- Reattività
- Nomenclatura
- Esempi
- Riferimenti
Un alcol terziario è quello in cui il gruppo idrossile, OH, è attaccato a un carbonio terziario. La sua formula continua ad essere ROH, come altri alcoli; ma è facilmente riconoscibile perché OH è vicino a una X nella struttura molecolare. Inoltre, la sua catena di carbonio è solitamente più corta e la sua massa molecolare è più alta.
Quindi, un alcol terziario tende ad essere più pesante, più ramificato, e anche il meno reattivo rispetto all'ossidazione di tutti; cioè, non può essere trasformato in un chetone o in un acido carbossilico come possono gli alcoli secondari e primari, rispettivamente.
Formula strutturale di un alcol terziario. Fonte: Jü.
L'immagine sopra mostra la formula strutturale generale per un alcol terziario. Secondo esso, si potrebbe scrivere una nuova formula del tipo R 3 COH, dove R può essere un gruppo alchilico o arilico; un gruppo metile, CH 3 , o una catena di carbonio corta o lunga.
Se i tre gruppi R sono differenti, il carbonio centrale dell'alcool terziario sarà chirale; vale a dire, l'alcol mostrerà un'attività ottica. Per questo motivo, gli alcoli terziari chirali sono di interesse nell'industria farmaceutica, poiché questi alcoli con strutture più complesse sono sintetizzati da chetoni con attività biologica.
Struttura di un alcol terziario
Tre alcoli terziari e loro strutture. Fonte: Gabriel Bolívar.
Considera le strutture degli alcoli terziari superiori per imparare a riconoscerli indipendentemente dal composto. Il carbonio attaccato all'OH deve anche essere attaccato ad altri tre atomi di carbonio. Se guardi da vicino, tutti e tre gli alcoli lo fanno.
Il primo alcol (a sinistra), è costituito da tre gruppi CH 3 legati al carbonio centrale, la cui formula sarebbe (CH 3 ) 3 COH. Il gruppo (CH 3 ) 3 C- alchile è noto come tertbutile, è presente in molti alcoli terziari e può essere facilmente riconosciuto dalla sua forma a T (la T rossa nell'immagine).
Il secondo alcol (a destra) ha i gruppi CH 3 , CH 3 CH 2 e CH 2 CH 2 CH 3 attaccati al carbonio centrale . Poiché i tre gruppi sono diversi, l'alcol è chirale e quindi mostra un'attività ottica. Qui non si osserva una T, ma una X vicina all'OH (rossa e blu).
E nel terzo alcol (quello sotto e senza colori), l'OH è legato a uno dei due atomi di carbonio che uniscono due ciclopentano. Questo alcol non ha attività ottica perché due dei gruppi attaccati al carbonio centrale sono identici. Come il secondo alcol, se guardi attentamente troverai anche una X (piuttosto un tetraedro).
Ostacolo sterile
I tre alcoli superiori hanno qualcosa di più in comune di una X: il carbonio centrale è stericamente ostacolato; cioè, ci sono molti atomi che lo circondano nello spazio. Una conseguenza immediata di ciò è che i nucleofili, desiderosi di cariche positive, hanno difficoltà ad avvicinarsi a questo carbonio.
D'altra parte, essendo tre atomi di carbonio legati al carbonio centrale, donano parte della densità elettronica che l'atomo di ossigeno elettronegativo gli sottrae, stabilizzandolo ancora di più contro questi attacchi nucleofili. Tuttavia, l'alcol terziario può essere sostituito dalla formazione di un carbocatione.
Proprietà
Fisico
I 3 ° alcoli hanno generalmente strutture altamente ramificate. Una prima conseguenza di ciò è che il gruppo OH è ostacolato e quindi il suo momento di dipolo ha un effetto minore sulle molecole vicine.
Ciò si traduce in interazioni molecolari più deboli rispetto a quelle degli alcoli primari e secondari.
Ad esempio, considera gli isomeri strutturali del butanolo:
CH 3 CH 2 CH 2 OH (n-butanolo, Peb = 117 ° C)
(CH 3 ) 2 CH 2 OH (alcool isobutilico, bp = 107 ° C)
CH 3 CH 2 CH (OH) CH 3 (alcool sec-butilico, bp = 98 ° C)
(CH 3 ) 3 COH (alcool terz-butilico, bp = 82ºC)
Nota come i punti di ebollizione diminuiscono man mano che l'isomero diventa più ramificato.
All'inizio è stato detto che nelle strutture dei 3 ° alcoli si osserva una X, che di per sé indica un'alta ramificazione. Questo è il motivo per cui questi alcoli tendono ad avere punti di fusione e / o ebollizione inferiori.
Leggermente simile è il caso della sua miscibilità con l'acqua. Più è ostacolato l'OH, meno miscibile sarà il 3 ° alcool con l'acqua. Tuttavia, detta miscibilità diminuisce quanto più lunga è la catena del carbonio; quindi, l'alcol terz-butilico è più solubile e miscibile con l'acqua rispetto al n-butanolo.
Acidità
Gli alcoli terziari tendono ad essere i meno acidi di tutti. Le ragioni sono numerose e correlate. In breve, la carica negativa del suo alcossido derivato, RO - , sarà fortemente respinta dai tre gruppi alchilici attaccati al carbonio centrale, indebolendo l'anione.
Più l'anione è instabile, minore è l'acidità dell'alcol.
Reattività
I 3 ° alcoli non possono subire ossidazione a chetoni (R 2 C = O) o ad aldeidi (RCHO) o acidi carbossilici (RCOOH). Da un lato, dovrebbe perdere uno o due atomi di carbonio (sotto forma di CO 2 ) per ossidarsi, il che diminuisce la sua reattività contro l'ossidazione; e dall'altra manca di idrogeno che può perdere per formare un altro legame con l'ossigeno.
Tuttavia, possono subire sostituzione ed eliminazione (formazione di un doppio legame, un alchene o olefina).
Nomenclatura
La nomenclatura di questi alcoli non è diversa da quella degli altri. Esistono nomi comuni o tradizionali e nomi sistematici governati dalla IUPAC.
Se la catena principale e le sue diramazioni sono costituite da un gruppo alchilico riconosciuto, questo viene utilizzato per il suo nome tradizionale; quando non è possibile, viene utilizzata la nomenclatura IUPAC.
Ad esempio, considera il seguente alcol terziario:
3,3-dimetil-1-butanolo. Fonte: Gabriel Bolívar.
I carboni vengono elencati da destra a sinistra. In C-3 ci sono due gruppi CH 3 di sostituenti, e quindi il nome di questo alcol è 3,3-dimetil-1-butanolo (la catena principale ha quattro atomi di carbonio).
Allo stesso modo, l'intera catena e i suoi rami sono costituiti dal gruppo neoesile; pertanto, il suo nome tradizionale può essere alcool neoesilico o neoesanolo.
Esempi
Infine, vengono citati alcuni esempi di alcoli terziari:
-2-metil-2-propanolo
-3-metil-3-esanolo
-Octan-1-ol bike
-2-metil-2-butanolo: CH 3 CH 2 COH (CH 3 ) 2
Le formule dei primi tre alcoli sono rappresentate nella prima immagine.
Riferimenti
- Carey F. (2008). Chimica organica. (Sesta edizione). Mc Graw Hill.
- Morrison, RT e Boyd, R, N. (1987). Chimica organica. (5a edizione). Editoriale Addison-Wesley Interamericana.
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Chimica organica. Le ammine. (10a edizione.). Wiley Plus.
- Gunawardena Gamini. (2016, 31 gennaio). Alcol terziario. Chemistry LibreTexts. Recupero da: chem.libretexts.org
- Ashenhurst James. (16 giugno 2010). Alcoli (1) - Nomenclatura e proprietà. Estratto da: masterorganicchemistry.com
- Clark J. (2015). Introduzione di alcoli. Estratto da: chemguide.co.uk
- Chimica organica. (Sf). Unità 3. Alcoli. . Recupero da: sinorg.uji.es
- Nilanjana Majumdar. (03 marzo 2019). Sintesi dell'alcol terziario chirale: sviluppi significativi. Recupero da: 2.chemistry.msu.edu