EN tertiær alkohol er en, hvor hydroxylgruppen, OH, er bundet til et tertiært carbon. Dens formel fortsætter med at være ROH, ligesom andre alkoholer; men det genkendes let, fordi OH er tæt på et X i molekylstrukturen. Ligeledes er dets kulstofkæde normalt kortere, og dens molekylvægt er højere..
Så en tertiær alkohol har tendens til at være tungere, den er mere forgrenet, og den er også den mindst reaktive med hensyn til oxidation af alle; det vil sige, det kan ikke transformeres til en keton eller carboxylsyre, som det forekommer med henholdsvis sekundære og primære alkoholer..
Ovenstående billede viser den generelle strukturformel for en tertiær alkohol. Ifølge det kunne der skrives en ny formel af typen R3COH, hvor R kan være en alkyl- eller arylgruppe; en methylgruppe, CH3, eller en kort eller lang kulstofkæde.
Hvis de tre R-grupper er forskellige, vil den centrale kulstof i den tertiære alkohol være chiral; dvs. at alkoholen udviser optisk aktivitet. På grund af dette faktum er chirale tertiære alkoholer af interesse inden for den farmaceutiske industri, da disse alkoholer med mere komplekse strukturer syntetiseres fra ketoner med biologisk aktivitet..
Artikelindeks
Overvej strukturer af højere tertiære alkoholer for at lære at genkende dem, uanset hvad forbindelsen er. Det kulstof, der er bundet til OH, skal også være bundet til tre andre carbonatomer. Hvis du ser nøje, opnår alle tre alkoholer dette..
Den første alkohol (til venstre) består af tre grupper CH3 bundet til det centrale kulstof, hvis formel ville være (CH3)3COH. Alkylgruppen (CH3)3C- er kendt som tertbutyl, den er til stede i mange tertiære alkoholer og kan let genkendes ved sin T-form (den røde T på billedet).
Den anden alkohol (til højre) har CH-grupperne knyttet til det centrale kulstof3, CH3CHto og CHtoCHtoCH3. Da de tre grupper er forskellige, er alkohol chiral og udviser derfor optisk aktivitet. Her observeres ikke en T, men en X tæt på OH (rød og blå).
Og i den tredje alkohol (den nedenunder og uden farver) er OH knyttet til et af de to carbonatomer, der forbinder to cyclopentan. Denne alkohol har ingen optisk aktivitet, fordi to af grupperne, der er knyttet til det centrale kulstof, er identiske. Ligesom den anden alkohol, hvis du ser nøje ud, finder du også en X (snarere en tetraeder).
De tre højere alkoholer har noget mere til fælles end et X: det centrale kulstof er sterisk forhindret; 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 carbonatomer bundet til det centrale kulstof, donerer de en del af elektrondensiteten, som det elektronegative iltatom trækker fra det, hvilket yderligere stabiliserer det mod disse nukleofile angreb. Imidlertid kan tertiær alkohol gennemgå substitution gennem dannelse af en carbocation.
De 3. alkoholer har generelt stærkt forgrenede strukturer. En første konsekvens af dette er, at OH-gruppen forhindres, og derfor har dens dipolmoment en mindre effekt på nabomolekyler..
Dette resulterer i svagere molekylære interaktioner sammenlignet med dem af primære og sekundære alkoholer..
Overvej f.eks. De strukturelle isomerer af butanol:
CH3CHtoCHtoOH (n-butanol, Peb = 117 ° C)
(CH3)toCHtoOH (isobutylalkohol, kogepunkt = 107 ° C)
CH3CHtoCH (OH) CH3 (sek-butylalkohol, kogepunkt = 98 ºC)
(CH3)3COH (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 en høj forgrening. Derfor har disse alkoholer tendens til at have lavere smelte- og / eller kogepunkter..
Lidt ens er tilfældet for dets blandbarhed med vand. Jo mere hindret OH, desto mindre blandbar vil den 3. alkohol være med vandet. Denne blandbarhed aftager dog jo længere kulstofkæden er; Dette er tilfældet, tertiær butylalkohol er mere opløselig og blandbar med vand end n-butanol.
Tertiære alkoholer har en tendens til at være den mindst sure af alle. Årsagerne er mange og indbyrdes forbundne. Kort sagt, den negative ladning af dets afledte alkoxid, RO-, vil føle en stærk frastødning for de tre alkylgrupper bundet til det centrale kulstof, hvilket svækker anionen.
Jo mere ustabil anionen er, desto lavere er alkoholens surhedsgrad.
De 3. alkoholer kan ikke gennemgå oxidation til ketoner (RtoC = O) eller aldehyder (RCHO) eller carboxylsyrer (RCOOH). For det første bliver du nødt til at miste et eller to carbonatomer (i form af COto) at oxidere, hvilket nedsætter dets 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 dog gennemgå substitution og eliminering (dannelse af en dobbeltbinding, en alken eller olefin).
Nomenklaturen for disse alkoholer er ikke anderledes end for de andre. Der er almindelige eller traditionelle navne og systematiske navne styret af IUPAC.
Hvis hovedkæden og dens grene består af en anerkendt alkylgruppe, bruges dette til dets traditionelle navn; når det ikke er muligt at gøre det, anvendes IUPAC-nomenklaturen.
Overvej for eksempel følgende tertiær alkohol:
Kulstofferne begynder at blive nummereret fra højre til venstre. I C-3 er der to CH-grupper3 af substituenter, og derfor er navnet på denne alkohol 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.
Endelig nævnes nogle eksempler på tertiære alkoholer:
-2-methyl-2-propanol
-3-methyl-3-hexanol
-Bicyclo [3.3.0] octan-1-ol
-2-methyl-2-butanol: CH3CHtoCOH (CH3)to
Formlerne for de første tre alkoholer er repræsenteret i det første billede.
Endnu ingen kommentarer