TERCIARNI ALKOHOL: ZGRADBA, LASTNOSTI, PRIMERI - KEMIJA - 2026

Terciarni alkohol je tista, v kateri je hidroksilna skupina, OH, vezan na terciarnega ogljika. Njegova formula je še naprej ROH, tako kot drugi alkoholi; vendar ga je enostavno prepoznati, ker je OH v molekularni strukturi blizu X. Tudi njegova ogljikova veriga je običajno krajša, njegova molekularna masa pa je večja.

Torej, terciarni alkohol je ponavadi težji, bolj razvejan in tudi najmanj reaktiven glede na oksidacijo vseh; to pomeni, da se ne more pretvoriti v ketonsko ali karboksilno kislino, tako kot sekundarni in primarni alkoholi.

Strukturna formula terciarnega alkohola. Vir: Jü.

Zgornja slika prikazuje splošno strukturno formulo za terciarni alkohol. Glede na to, nova formula tipa R ₃ COH mogoče zapisati , kjer lahko R lahko alkilna ali arilna skupina; metilno skupino, CH ₃ ali kratek ali dolg ogljikova veriga.

Če so tri skupine R različne, bo osrednji ogljik terciarnega alkohola kiralni; to pomeni, da bo alkohol pokazal optično aktivnost. Zaradi tega dejstva so v farmacevtski industriji zanimivi kiralni terciarni alkoholi, saj se ti alkoholi z bolj zapleteno strukturo sintetizirajo iz ketonov z biološko aktivnostjo.

Struktura terciarnega alkohola

Trije terciarni alkoholi in njihove strukture. Vir: Gabriel Bolívar.

Razmislite o strukturah višjih terciarnih alkoholov, da se jih naučite prepoznati ne glede na to, kakšna je spojina. Ogljik, vezan na OH, mora biti povezan tudi s tremi drugimi ogljiki. Če pogledate natančno, to počnejo vsi trije alkoholi.

Prvi alkohol (na levi), sestoji iz treh CH ₃ skupinami, ki so povezane s centralno ogljik, S formulo bo (CH ₃ ) ₃ COH. The (CH ₃ ) ₃ C- alkilna skupina je znana kot tertbutil, prisoten v mnogih terciarnih alkoholov in se lahko po obliki T (rdeča T na sliki) prepoznavna.

Drugi alkohol (na desni) je CH ₃ CH ₃ CH ₂ in CH ₂ CH ₂ CH ₃ skupin vezanih na centralni ogljik . Ker so tri skupine različne, je alkohol kiralni in zato ima optično aktivnost. Tukaj ni opaziti T, ampak X blizu OH (rdeča in modra).

In v tretjem alkoholu (tisti spodaj in brez barv) je OH povezan z enim od dveh ogljikov, ki se združita v dva ciklopentana. Ta alkohol nima optične aktivnosti, ker sta dve od skupin, pritrjenih na osrednji ogljik, identični. Tako kot drugi alkohol boste tudi, če boste pozorno pogledali, našli tudi X (raje tetraedra).

Sterična oviranost

Trije višji alkoholi imajo nekaj več skupnega kot X: osrednji ogljik je sternično oviran; to pomeni, da je v prostoru veliko atomov, ki ga obdajajo. Neposredna posledica tega je, da se nukleofili, željni pozitivnih nabojev, težko približajo temu ogljiku.

Po drugi strani pa, ker obstajajo trije ogljiki, vezani na osrednji ogljik, podarjajo del gostote elektronov, ki ga elektronegativni kisikov atom odšteje in ga še bolj stabilizira pred temi nukleofilnimi napadi. Terciarni alkohol pa lahko nadomestimo s tvorbo karbokacije.

Lastnosti

Fizično

3. alkoholi imajo na splošno zelo razvejane strukture. Prva posledica tega je, da je OH skupina ovirana, zato njen dipolni moment manj vpliva na sosednje molekule.

To ima za posledico šibkejše molekularne interakcije v primerjavi s primarnimi in sekundarnimi alkoholi.

Na primer, upoštevajte strukturne izomere butanola:

CH ₃ CH ₂ CH ₂ OH (n-butanol, PEB = 117 ° C)

(CH ₃ ) ₂ CH ₂ OH (izobutil alkohol, vrel = 107 ° C)

CH ₃ CH ₂ CH (OH) CH ₃ (sek-butil alkohol, vrel = 98 ° C)

(CH ₃ ) ₃ COH (terc.-butil alkohol, bp = 82 ° C)

Upoštevajte, kako vrelišča padajo, ko izomer postane bolj razvejan.

Na začetku je bilo omenjeno, da je opazen X v strukturah 3. alkoholov, kar samo po sebi kaže na visoko razvejenost. Zato imajo ti alkoholi nižja tališča in / ali vrelišča.

Nekoliko podoben je primerljiv z mešanjem z vodo. Bolj ko je OH oviran, manj mešljiv bo 3. alkohol z vodo. Vendar se omenjena mešljivost zmanjšuje, dlje kot je ogljikova veriga; zato je tert-butil alkohol bolj topen in mešan z vodo kot n-butanol.

Kislost

Terciarni alkoholi so ponavadi najmanj kisli od vseh. Razlogi so številni in med seboj povezani. Skratka, negativne naboje njenega izpeljanega alkoksida RO ^- bodo močno odvrgle tri alkilne skupine, vezane na osrednji ogljik, ki oslabijo anion.

Bolj ko je anion nestabilen, nižja je kislost alkohola.

Reaktivnost

3º alkoholov, ki ne morejo biti izpostavljeni oksidacija ketonov (R ₂ C = O) ali v aldehide (RCHO) ali karboksilne kisline (RCOOH). Po eni strani bi morali za oksidacijo izgubiti en ali dva ogljika (v obliki CO ₂ ), kar zmanjšuje njegovo reaktivnost proti oksidaciji; na drugi strani pa mu primanjkuje vodika, ki bi ga lahko izgubil, da bi tvoril novo vez s kisikom.

Vendar pa se lahko zamenjajo in izločijo (tvorjenje dvojne vezi, alkena ali olefina).

Nomenklatura

Nomenklatura teh alkoholov ni nič drugačna kot pri ostalih. Obstajajo običajna ali tradicionalna imena in sistematična imena, ki jih ureja IUPAC.

Če je glavna veriga in njene veje sestavljena iz priznane alkilne skupine, se to uporablja za njeno tradicionalno ime; kadar to ni mogoče, se uporablja nomenklatura IUPAC.

Na primer, upoštevajte naslednji terciarni alkohol:

3,3-dimetil-1-butanol. Vir: Gabriel Bolívar.

Ogljiki so navedeni od desne proti levi. V C-3 obstajata dve CH ₃ skupine substituentov, in zato je ime tega alkohola je 3,3-dimetil-1-butanol (katere glavna veriga vsebuje štiri ogljikov).

Prav tako celotno verigo in njene veje sestavlja neoheksilna skupina; zato je njegovo tradicionalno ime lahko neoheksilni alkohol ali neoheksanol.

Primeri

Na koncu je omenjenih nekaj primerov terciarnih alkoholov:

-2-metil-2-propanol

-3-metil-3-heksanol

-Octan-1-ol kolo

-2-metil-2-butanol: CH ₃ CH ₂ COH (CH ₃ ) ₂

Formule prvih treh alkoholov so predstavljene na prvi sliki.

Reference

1. Carey F. (2008). Organska kemija. (Šesta izdaja). Mc Graw Hill.
2. Morrison, RT in Boyd, R, N. (1987). Organska kemija. (5. izdaja). Uredništvo Addison-Wesley Interamericana.
3. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organska kemija. Amini. (10. izdaja.). Wiley Plus.
4. Gunawardena Gamini. (2016, 31. januarja). Terciarni alkohol. Kemija LibreTexts. Pridobljeno: chem.libretexts.org
5. Ashenhurst James. (16. junij 2010). Alkoholi (1) - Nomenklatura in lastnosti. Pridobljeno: masterorganicchemistry.com
6. Clark J. (2015). Predstavljamo alkohole. Pridobljeno: chemguide.co.uk
7. Organska kemija. (sf). Enota 3. Alkoholi. . Pridobljeno od: sinorg.uji.es
8. Nilanjana Majumdar. (3. marec 2019). Sinteza kiralnega terciarnega alkohola: pomembni razvoj. Pridobljeno iz: 2.chemistry.msu.edu