- Štruktúra terciárneho alkoholu
- Sterická prekážka
- vlastnosti
- fyzický
- kyslosť
- reaktivita
- názvoslovie
- Príklady
- Referencie
Terciárnom alkoholom je taká, v ktorej je hydroxylová skupina, skupina OH, je pripojená k terciárne uhlík. Jeho vzorec je naďalej ROH, podobne ako iné alkoholy; ale je ľahko rozpoznateľný, pretože OH je blízko X v molekulovej štruktúre. Tiež jeho uhlíkový reťazec je zvyčajne kratší a jeho molekulová hmotnosť je vyššia.
Terciárny alkohol má teda tendenciu byť ťažší, rozvetvený a tiež najmenej reaktívny vzhľadom na oxidáciu všetkých; to znamená, že sa nemôže transformovať na ketón alebo karboxylovú kyselinu, ako môžu sekundárne a primárne alkoholy.
Štruktúrny vzorec terciárneho alkoholu. Zdroj: Jü.
Obrázok hore ukazuje všeobecný štruktúrny vzorec pre terciárny alkohol. Podľa nej nový vzorec typu R 3 COH by mohol byť napísaný , kde R môže byť alkylovú skupina alebo arylových skupín; metylom skupinu, skupinu CH 3 , alebo krátky alebo dlhý uhlíkový reťazec.
Ak sú tri skupiny R rôzne, bude centrálny uhlík terciárneho alkoholu chirálny; to znamená, že alkohol bude vykazovať optickú aktivitu. Z tohto dôvodu sú chirálne terciárne alkoholy zaujímavé vo farmaceutickom priemysle, pretože tieto alkoholy s komplexnejšími štruktúrami sú syntetizované z ketónov s biologickou aktivitou.
Štruktúra terciárneho alkoholu
Tri terciárne alkoholy a ich štruktúra. Zdroj: Gabriel Bolívar.
Zvážte štruktúru vyšších terciárnych alkoholov a naučte sa ich rozoznávať bez ohľadu na to, čo je to zlúčenina. Uhlík pripojený k OH musí byť tiež pripojený k ďalším trom uhlíkom. Ak sa pozriete pozorne, všetky tri alkoholy áno.
Prvá alkohol (na ľavej strane), sa skladá z troch CH 3 skupín, viazaných na centrálne atómy, ktorej vzorec by (CH 3 ) 3 COH. The (CH 3 ) 3 C- alkylové skupina, je známy ako terc-butyl, je prítomný v mnohých terciárnej alkoholy a môže byť ľahko rozpoznaný jeho T tvaru (červená T na obrázku).
Druhý alkohol (na pravej strane) je CH 3 , CH 3 CH 2 a CH 2 CH 2 CH 3 skupiny sú pripojené na centrálny uhlík . Pretože tieto tri skupiny sú rôzne, alkohol je chirálny, a preto vykazuje optickú aktivitu. Tu T nie je pozorované, ale X blízko OH (červená a modrá).
A v treťom alkohole (ten dole a bez farbív) je OH spojený s jedným z dvoch uhlíkov, ktoré spájajú dva cyklopentán. Tento alkohol nemá optickú aktivitu, pretože dve zo skupín naviazaných na stredný uhlík sú totožné. Rovnako ako druhý alkohol, aj keď sa pozriete pozorne, nájdete aj X (skôr tetrahedron).
Sterická prekážka
Tri vyššie alkoholy majú niečo spoločné ako X: centrálny uhlík je stéricky bránený; to znamená, že vo vesmíre je veľa atómov. Okamžitým dôsledkom toho je, že nukleofily, ktoré túži po pozitívnych nábojoch, majú problémy s prístupom k tomuto uhlíku.
Na druhej strane, keďže na centrálny uhlík sú viazané tri atómy uhlíka, darujú časť hustoty elektrónov, ktorú od neho odčíta elektronegatívny atóm kyslíka, čo ho ešte viac stabilizuje proti týmto nukleofilným útokom. Terciárny alkohol sa však môže nahradiť tvorbou karbokacie.
vlastnosti
fyzický
Tretie alkoholy majú všeobecne vysoko rozvetvené štruktúry. Prvým dôsledkom toho je, že je bránená skupina OH, a preto jej dipólový moment má menší vplyv na susedné molekuly.
To vedie k slabším molekulárnym interakciám v porovnaní s interakciami primárnych a sekundárnych alkoholov.
Zoberme si napríklad štruktúrne izoméry butanolu:
CH 3 CH 2 CH 2 OH (n-butanol, PEB = 117 ° C)
(CH 3 ) 2 CH 2 OH (izobutyl alkohol, bod varu = 107 ° C)
CH 3 CH 2 CH (OH) CH 3 (sek-butylalkohol, bod varu = 98 ° C)
(CH 3 ) 3 COH (terc-butyl-alkohol, bp = 82ºC)
Všimnite si, ako body varu klesajú, keď sa izomér stáva rozvetveným.
Na začiatku bolo uvedené, že X je pozorovaný v štruktúrach 3. alkoholov, čo samo osebe naznačuje vysoké vetvenie. Preto tieto alkoholy majú tendenciu mať nižšie teploty topenia a / alebo teploty varu.
Mierne podobný je prípad jeho miešateľnosti s vodou. Čím viac bránia OH, tým menej miešateľný bude 3. alkohol s vodou. Uvedená miešateľnosť však znižuje, čím je uhlíkový reťazec dlhší. terc-butylalkohol je teda rozpustnejší a miešateľný s vodou ako n-butanol.
kyslosť
Terciárne alkoholy majú tendenciu byť najmenej kyslé zo všetkých. Dôvody sú početné a vzájomne súvisia. Stručne povedané, záporný náboj z nej odvodené alkoxidu, RO - , bude silne odrazený tromi alkylového skupinami pripojenými k centrálnej uhlík, oslabenie anión.
Čím je anión nestabilnejší, tým nižšia je kyslosť alkoholu.
reaktivita
3. alkoholy nemôžu podrobiť oxidácii na ketóny (R 2 C = O), alebo na aldehydy (RCHO) alebo karboxylových kyselín (RCOOH). Na jednej strane by stratiť jeden alebo dva atómy uhlíka (vo forme CO 2 ) k oxidácii, čo znižuje jeho reaktivitu proti oxidácii; a na druhej strane chýba vodík, ktorý môže stratiť, aby vytvoril ďalšiu väzbu s kyslíkom.
Môžu sa však podrobiť substitúcii a eliminácii (tvorba dvojitej väzby, alkénu alebo olefínu).
názvoslovie
Nomenklatúra týchto alkoholov sa nelíši od ostatných. Existujú bežné alebo tradičné názvy a systematické názvy, ktoré upravuje IUPAC.
Ak hlavný reťazec a jeho vetvy pozostávajú z uznávanej alkylovej skupiny, používa sa pre tradičný názov; ak to nie je možné, použije sa nomenklatúra IUPAC.
Zoberme si napríklad nasledujúci terciárny alkohol:
3,3-dimetyl-1-butanol. Zdroj: Gabriel Bolívar.
Uhlíky sú uvedené sprava doľava. V C-3 sú dve CH 3 skupiny substituentov, a preto názov tohto alkoholu je 3,3-dimetyl-1-butanol (hlavný reťazec má štyri uhlíky).
Podobne celý reťazec a jeho vetvy pozostávajú z neohexylovej skupiny; preto jeho tradičný názov môže byť neohexylalkohol alebo neohexanol.
Príklady
Na záver sú uvedené niektoré príklady terciárnych alkoholov:
-2-metyl-2-propanol
-3-metyl-3-hexanol
-Oktán-1-ol bicykel
-2-metyl-2-butanol: CH 3 CH 2 COH (CH 3 ) 2
Vzorce prvých troch alkoholov sú znázornené na prvom obrázku.
Referencie
- Carey F. (2008). Organická chémia. (Šieste vydanie). Mc Graw Hill.
- Morrison, RT a Boyd, R., N. (1987). Organická chémia. (5. vydanie). Editorial Addison-Wesley Interamericana.
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organická chémia. Amíny. (10. vydanie.). Wiley Plus.
- Gunawardena Gamini. (2016, 31. januára). Terciárny alkohol. Chémia LibreTexts. Obnovené z: chem.libretexts.org
- Ashenhurst James. (16. júna 2010). Alkoholy (1) - nomenklatúra a vlastnosti. Získané z: masterorganchemistry.com
- Clark J. (2015). Zavádzanie alkoholov. Získané z: chemguide.co.uk
- Organická chémia. (SF). Jednotka 3. Alkoholy. , Získané z: sinorg.uji.es
- Nilanjana Majumdar. (3. marca 2019). Syntéza chirálneho terciárneho alkoholu: významný vývoj. Získané z: 2.chemistry.msu.edu