EEN tertiaire alcohol is er een waarin de hydroxylgroep, OH, is gehecht aan een tertiaire koolstof. De formule blijft ROH, net als andere alcoholen; maar het is gemakkelijk te herkennen omdat OH dicht bij een X in de moleculaire structuur ligt. Evenzo is de koolstofketen meestal korter en is de molecuulmassa hoger..
Een tertiaire alcohol heeft dus de neiging zwaarder te zijn, meer vertakt en ook het minst reactief met betrekking tot oxidatie; dat wil zeggen, het kan niet worden omgezet in een keton of carbonzuur zoals het geval is met respectievelijk secundaire en primaire alcoholen..
Bovenstaande afbeelding toont de algemene structuurformule voor een tertiaire alcohol. Volgens het zou een nieuwe formule van het type R kunnen worden geschreven3COH, waarbij R een alkyl- of arylgroep kan zijn; een methylgroep, CH3, of een korte of lange koolstofketen.
Als de drie R-groepen verschillend zijn, zal het centrale koolstofatoom van de tertiaire alcohol chiraal zijn; dat wil zeggen, de alcohol zal optische activiteit vertonen. Vanwege dit feit zijn chirale tertiaire alcoholen van belang binnen de farmaceutische industrie, aangezien deze alcoholen met meer complexe structuren worden gesynthetiseerd uit ketonen met biologische activiteit..
Artikel index
Overweeg de structuren van hogere tertiaire alcoholen om ze te leren herkennen, ongeacht de samenstelling. De koolstof die aan de OH is gekoppeld, moet ook aan drie andere koolstofatomen worden gekoppeld. Als je goed kijkt, bereiken alle drie de alcoholen dit..
De eerste alcohol (links) bestaat uit drie groepen CH3 gebonden aan de centrale koolstof, waarvan de formule (CH33COH. De alkylgroep (CH33C- staat bekend als tertbutyl, het is aanwezig in veel tertiaire alcoholen en kan gemakkelijk worden herkend aan de T-vorm (de rode T op de afbeelding).
De tweede alcohol (aan de rechterkant) heeft de CH-groepen die aan de centrale koolstof zijn bevestigd3, CH3CHtwee en CHtweeCHtweeCH3. Omdat de drie groepen verschillend zijn, is alcohol chiraal en vertoont het daarom optische activiteit. Hier wordt geen T waargenomen, maar een X dichtbij de OH (rood en blauw).
En in de derde alcohol (die hieronder en zonder kleuren), is de OH gekoppeld aan een van de twee koolstofatomen die twee cyclopentaan verbinden. Deze alcohol heeft geen optische activiteit omdat twee van de groepen die aan de centrale koolstof zitten identiek zijn. Net als de tweede alcohol, zul je als je goed kijkt ook een X vinden (eerder een tetraëder).
De drie hogere alcoholen hebben iets meer gemeen dan een X: de centrale koolstof wordt sterisch gehinderd; dat wil zeggen, er zijn veel atomen die het in de ruimte omringen. Een direct gevolg hiervan is dat nucleofielen, gretig naar positieve ladingen, het moeilijk vinden om deze koolstof te benaderen..
Aan de andere kant, aangezien er drie koolstofatomen zijn gebonden aan de centrale koolstof, doneren ze een deel van de elektronendichtheid die het elektronegatieve zuurstofatoom ervan aftrekt, waardoor het verder wordt gestabiliseerd tegen deze nucleofiele aanvallen. Tertiaire alcohol kan echter worden vervangen door de vorming van een carbokation.
De 3e alcoholen hebben over het algemeen sterk vertakte structuren. Een eerste gevolg hiervan is dat de OH-groep wordt gehinderd, en daarom heeft het dipoolmoment een minder groot effect op naburige moleculen..
Dit resulteert in zwakkere moleculaire interacties in vergelijking met die van primaire en secundaire alcoholen..
Beschouw bijvoorbeeld de structurele isomeren van butanol:
CH3CHtweeCHtweeOH (n-butanol, kiezel = 117 ° C)
(CH3tweeCHtweeOH (isobutylalcohol, bp = 107ºC)
CH3CHtweeCH (OH) CH3 (sec-butylalcohol, bp = 98ºC)
(CH33COH (tert-butylalcohol, bp = 82 ºC)
Merk op hoe de kookpunten dalen naarmate het isomeer meer vertakt.
In het begin werd vermeld dat er een X wordt waargenomen in de structuren van de 3e alcoholen, wat op zichzelf duidt op een sterke vertakking. Daarom hebben deze alcoholen de neiging om lagere smelt- en / of kookpunten te hebben..
Enigszins vergelijkbaar is het geval voor de mengbaarheid met water. Hoe meer de OH wordt belemmerd, hoe minder mengbaar de 3e alcohol met het water zal zijn. Deze mengbaarheid neemt echter af naarmate de koolstofketen langer is; Als dit het geval is, is tertiaire butylalcohol beter oplosbaar en mengbaar met water dan n-butanol.
Tertiaire alcoholen zijn meestal het minst zuur van allemaal. De redenen zijn talrijk en hangen met elkaar samen. Kortom, de negatieve lading van zijn afgeleide alkoxide, RO-, zal een sterke afstoting voelen voor de drie alkylgroepen die aan de centrale koolstof zitten, waardoor het anion verzwakt.
Hoe instabieler het anion, hoe lager de zuurgraad van de alcohol.
De 3e alcoholen kunnen geen oxidatie ondergaan tot ketonen (R.tweeC = O) of aldehyden (RCHO) of carbonzuren (RCOOH). Om te beginnen zou je een of twee koolstofatomen moeten verliezen (in de vorm van COtwee) om te oxideren, wat de reactiviteit tegen oxidatie vermindert; en aan de andere kant mist het waterstof dat het kan verliezen om een nieuwe binding met zuurstof te vormen.
Ze kunnen echter worden vervangen en geëlimineerd (vorming van een dubbele binding, een alkeen of olefine).
De nomenclatuur voor deze alcoholen is niet anders dan voor de andere. Er zijn gewone of traditionele namen en systematische namen die onder de IUPAC vallen.
Als de hoofdketen en zijn vertakkingen uit een erkende alkylgroep bestaan, wordt deze gebruikt voor zijn traditionele naam; wanneer dit niet mogelijk is, wordt de IUPAC-nomenclatuur gebruikt.
Beschouw bijvoorbeeld de volgende tertiaire alcohol:
De koolstofatomen worden van rechts naar links genummerd. In C-3 zijn er twee CH-groepen3 van substituenten, en daarom is de naam van deze alcohol 3,3-dimethyl-1-butanol (de hoofdketen heeft vier koolstofatomen).
Evenzo bestaat de hele keten en zijn takken uit de neohexylgroep; daarom kan de traditionele naam neohexylalcohol of neohexanol zijn.
Ten slotte worden enkele voorbeelden van tertiaire alcoholen genoemd:
-2-methyl-2-propanol
-3-methyl-3-hexanol
-Bicyclo [3.3.0] octaan-1-ol
-2-methyl-2-butanol: CH3CHtweeCOH (CH3twee
De formules van de eerste drie alcoholen zijn weergegeven in de eerste afbeelding.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.