- Struktur af en tertiær alkohol
- Sterisk hindring
- Ejendomme
- Fysisk
- Syreindhold
- Reaktivitet
- nomenklatur
- eksempler
- Referencer
En tertiær alkohol er en, hvor hydroxylgruppen, OH, er bundet til et tertiært carbon. Dens formel er fortsat ROH, ligesom andre alkoholer; men det genkendes let, fordi OH er tæt på et X i molekylstrukturen. Desuden er dens kulstofkæde normalt kortere, og dens molekylmasse er højere.
Så en tendens til, at en tertiær alkohol er tungere, mere forgrenet og også den mindst reaktive med hensyn til oxidation af alle; det vil sige, det kan ikke omdannes til en keton eller carboxylsyre, ligesom henholdsvis de sekundære og primære alkoholer.
Strukturformel for en tertiær alkohol. Kilde: Jü.
Billedet ovenfor viser den generelle strukturformel for en tertiær alkohol. Ifølge det, en ny formel af typen R 3 COH kunne skrives, hvor R kan være en alkyl- eller arylgruppe; en methylgruppe, CH 3, eller en kort eller lang carbonkæde.
Hvis de tre R-grupper er forskellige, vil den centrale kulstof i den tertiære alkohol være chiral; det vil sige, at alkoholen udviser optisk aktivitet. Til dette faktum er chirale tertiære alkoholer af interesse i den farmaceutiske industri, da disse alkoholer med mere komplekse strukturer er syntetiseret fra ketoner med biologisk aktivitet.
Struktur af en tertiær alkohol
Tre tertiære alkoholer og deres strukturer. Kilde: Gabriel Bolívar.
Overvej strukturer af højere tertiære alkoholer for at lære at genkende dem, uanset hvad forbindelsen er. Carbonet, der er knyttet til OH, skal også fastgøres til tre andre kulhydrater. Hvis du ser nøje, gør alle tre alkoholer det.
Den første alkohol (til venstre), består af tre CH 3 grupper knyttet til den centrale carbon, hvis formel ville være (CH 3) 3 COH. Den (CH 3) 3 C- alkylgruppe er kendt som tertbutyl, er til stede i mange tertiære alkoholer og kan let genkendes af sin T-form (den røde T i billedet).
Den anden alkohol (til højre) har CH 3, CH 3 CH 2 og CH 2 CH 2 CH 3 grupper bundet til det centrale carbonatom. Da de tre grupper er forskellige, er alkohol chiral og udviser derfor optisk aktivitet. Her observeres en T ikke, men et X tæt på OH (rød og blå).
Og i den tredje alkohol (den nedenfor og uden farver) er OH knyttet til en af de to kulhydrater, der forbinder to cyclopentan. Denne alkohol har ingen optisk aktivitet, fordi to af grupperne bundet til det centrale kulstof er identiske. Ligesom den anden alkohol, hvis du ser nøje, vil du også finde et X (snarere en tetrahedron).
Sterisk hindring
De tre højere alkoholer har noget mere til fælles end et X: det centrale kulstof er sterisk hindret; det vil sige, at der er mange atomer, der omgiver det i rummet. En umiddelbar konsekvens af dette er, at nukleofiler, der er ivrige efter positive ladninger, har svært ved at nærme sig dette kulstof.
På den anden side, da der er tre kulhydrater bundet til det centrale kulstof, donerer de en del af elektrondensiteten, som det elektronegative iltatom trækker fra det, hvilket stabiliserer det endnu mere mod disse nukleofile angreb. Imidlertid kan den tertiære alkohol erstattes af dannelsen af en carbocation.
Ejendomme
Fysisk
De tredje alkoholer har generelt stærkt forgrenede strukturer. En første konsekvens af dette er, at OH-gruppen er hindret, og dens dipolmoment derfor har en mindre effekt på nabomolekyler.
Dette resulterer i svagere molekylære interaktioner sammenlignet med dem fra primære og sekundære alkoholer.
Overvej for eksempel de strukturelle isomerer af butanol:
CH 3 CH 2 CH 2 OH (n-butanol, PEB = 117 ° C)
(CH 3) 2 CH 2 OH (isobutylalkohol, kogepunkt = 107 ° C)
CH 3 CH 2 CH (OH) CH 3 (sec-butylalkohol, kogepunkt = 98 ° C)
(CH 3) 3 COH (tert-butylalkohol, kogepunkt = 82 ° C)
Bemærk, hvordan kogepunkterne falder, når isomeren bliver mere forgrenet.
I begyndelsen blev det nævnt, at der observeres et X i strukturer af 3. alkoholer, hvilket i sig selv indikerer høj forgrening. Derfor har disse alkoholer en tendens til at have lavere smelte- og / eller kogepunkter.
Lidt lignende er tilfældet for dets blandbarhed med vand. Jo mere hindret OH, desto mindre blandbar vil den tredje alkohol være med vandet. Imidlertid aftager blandbarheden, jo længere kulstofkæden er; således er tert-butylalkohol mere opløselig og blandbar med vand end n-butanol.
Syreindhold
Tertiære alkoholer har en tendens til at være den mindst sure af alle. Årsagerne er adskillige og indbyrdes forbundne. Kort sagt vil den negative ladning af dets afledte alkoxid, RO - blive kraftigt frastøttet af de tre alkylgrupper, der er bundet til det centrale carbon, hvilket svækker anionen.
Jo mere ustabil anionen er, desto lavere er surhedsgraden af alkoholen.
Reaktivitet
3º alkoholer kan ikke undergå oxidation til ketoner (R 2 C = O) eller til aldehyder (RCHO) eller carboxylsyrer (RCOOH). På den ene side skulle det miste en eller to kulhydrater (i form af CO 2) for at oxidere, hvilket reducerer dens reaktivitet mod oxidation; og på den anden side mangler det brint, som det kan miste for at danne en anden binding med ilt.
De kan imidlertid gennemgå substitution og eliminering (dannelse af en dobbeltbinding, en alken eller olefin).
nomenklatur
Nomenklaturen for disse alkoholer er ikke anderledes end for de andre. Der er almindelige eller traditionelle navne, og systematiske navne, der styres af IUPAC.
Hvis hovedkæden og dens grene består af en anerkendt alkylgruppe, bruges denne til dens traditionelle navn; når det ikke er muligt, bruges IUPAC-nomenklaturen.
Overvej for eksempel følgende tertiær alkohol:
3,3-dimethyl-1-butanol. Kilde: Gabriel Bolívar.
Carboner er angivet fra højre til venstre. I C-3 er der to CH 3 grupper af substituenter, og derfor navnet på denne alkohol er 3,3-dimethyl-1-butanol (hovedkæden har fire carbonatomer).
Ligeledes består hele kæden og dens grene af neohexylgruppen; derfor kan dets traditionelle navn være neohexylalkohol eller neohexanol.
eksempler
Endelig nævnes nogle eksempler på tertiære alkoholer:
-2-methyl-2-propanol
-3-methyl-3-hexanol
-Octan-1-ol cykel
-2-methyl-2-butanol: CH 3 CH 2 COH (CH 3) 2
Formlerne for de første tre alkoholer er repræsenteret i det første billede.
Referencer
- Carey F. (2008). Organisk kemi. (Sjette udgave). Mc Graw Hill.
- Morrison, RT og Boyd, R, N. (1987). Organisk kemi. (5. udgave). Redaktionel Addison-Wesley Interamericana.
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organisk kemi. Aminer. (10. udgave.). Wiley Plus.
- Gunawardena Gamini. (2016, 31. januar). Tertiær alkohol. Kemi LibreTexts. Gendannes fra: chem.libretexts.org
- Ashenhurst James. (16. juni 2010). Alkoholer (1) - Nomenklatur og egenskaber. Gendannes fra: masterorganicchemistry.com
- Clark J. (2015). Introduktion af alkoholer. Gendannes fra: chemguide.co.uk
- Organisk kemi. (Sf). Enhed 3. Alkoholer.. Gendannes fra: sinorg.uji.es
- Nilanjana Majumdar. (3. marts, 2019). Syntese af Chiral tertiær alkohol: Betydelige udviklinger. Gendannes fra: 2.chemistry.msu.edu