TERTIÄÄRINEN ALKOHOLI: RAKENNE, OMINAISUUDET, ESIMERKIT - KEMIA - 2026

Tertiäärinen alkoholi on sellainen, jossa hydroksyyliryhmä, OH, on kiinnitetty tertiäärisen hiilen. Sen kaava on edelleen ROH, kuten muutkin alkoholit; mutta se tunnistetaan helposti, koska OH on lähellä X: ää molekyylirakenteessa. Lisäksi sen hiiliketju on yleensä lyhyempi ja sen molekyylimassa on suurempi.

Joten, tertiäärisellä alkoholilla on taipumus olla raskaampi, haaroittuneempi ja myös vähiten reaktiivinen kaikkien hapettumisen suhteen; toisin sanoen sitä ei voida muuttaa ketoniksi tai karboksyylihapoksi, kuten vastaavasti sekundaarisiksi ja primaarisiksi alkoholiksi.

Tertiäärisen alkoholin rakennekaava. Lähde: Jü.

Yllä oleva kuva näyttää tertiäärisen alkoholin yleisen rakennekaavan. Sen mukaan, uusi kaava tyyppiä R ₃ COH voitaisiin kirjoittaa, jossa R voi olla alkyyli- tai aryyliryhmä; metyyliryhmä, CH ₃, tai lyhyen tai pitkän hiiliketjun.

Jos kolme R-ryhmää ovat erilaisia, tertiäärisen alkoholin keskeinen hiili on kiraalinen; ts. alkoholilla on optinen aktiivisuus. Tätä varten kiraaliset tertiääriset alkoholit ovat kiinnostavia lääketeollisuudessa, koska nämä alkoholit, joilla on monimutkaisempi rakenne, syntetisoidaan ketoneista, joilla on biologinen aktiivisuus.

Tertiäärisen alkoholin rakenne

Kolme tertiääristä alkoholia ja niiden rakenteet. Lähde: Gabriel Bolívar.

Mieti korkeampien tertiääristen alkoholien rakenteita oppiaksesi tunnistamaan ne riippumatta siitä, mikä on yhdiste. OH: hon kiinnittynyt hiili on kiinnitettävä myös kolmeen muuhun hiileen. Jos tarkastellaan tarkkaan, kaikki kolme alkoholia tekevät.

Ensimmäinen alkoholi (vasemmalla), koostuu kolmesta CH ₃ ryhmää, jotka liittyvät keskus- hiili, jonka kaava olisi (CH ₃) ₃ COH. The (CH ₃) ₃ C- alkyyliryhmä kutsutaan tert, on läsnä monissa tertiäärisiä alkoholeja, ja voidaan tunnistaa helposti sen T muoto (punainen T kuvassa).

Toinen alkoholi (oikealla) on CH ₃, CH ₃ CH ₂ ja CH ₂ CH ₂ CH ₃, jotka ovat kiinnittyneet keskeinen hiili. Koska nämä kolme ryhmää ovat erilaisia, alkoholi on kiraalinen ja siksi osoittaa optista aktiivisuutta. Tässä ei havaita T: tä, vaan X lähellä OH: ta (punainen ja sininen).

Ja kolmannessa alkoholissa (alla oleva ja ilman värejä) OH on kytketty toiseen kahdesta hiilivedystä, jotka liittyvät kahteen syklopentaaniin. Tällä alkoholilla ei ole optista aktiivisuutta, koska kaksi ryhmää, joka on kiinnittynyt keskushiileen, ovat identtisiä. Kuten toinen alkoholi, jos tarkastellaan tarkkaan, löydät myös X: n (pikemminkin tetraedron).

Sterinen este

Kolmella korkeammalla alkoholilla on jotain enemmän yhteistä kuin X: llä keskihiili estyy steerisesti; ts. sitä ympäröi avaruudessa monia atomeja. Välittömänä seurauksena on, että positiivisista varauksista innokkaiden nukleofiilien on vaikea lähestyä tätä hiiltä.

Toisaalta, koska keskihiiliin on sitoutunut kolme hiiltä, ​​ne luovuttavat osan elektronitiheydestä, jonka elektronegatiivinen atomi ottaa happea, vakauttaen sitä vieläkin näitä nukleofiilisiä hyökkäyksiä vastaan. Tertiäärinen alkoholi voidaan kuitenkin korvata muodostamalla carbocation.

ominaisuudet

fyysinen

Kolmannilla alkoholilla on yleensä hyvin haarautuneet rakenteet. Ensimmäinen seuraus tästä on, että OH-ryhmää estetään, ja siksi sen dipolimomentilla on vähemmän vaikutus naapurimolekyyleihin.

Tämä johtaa heikompaan molekyylin vuorovaikutukseen verrattuna primaaristen ja sekundaaristen alkoholien kanssa.

Tarkastellaan esimerkiksi butanolin rakenteellisia isomeerejä:

CH ₃ CH ₂ CH ₂ OH (n-butanoli, PeB = 117 ° C)

(CH ₃) ₂ CH ₂ OH (isobutyylialkoholi, kp = 107 ° C)

CH ₃ CH ₂ CH (OH) CH ₃ (sek-butyylialkoholi, kp = 98 ° C)

(CH ₃) ₃ COH (tert.-butyylialkoholi, kp = 82 ºC)

Huomaa, kuinka kiehumispisteet putoavat, kun isomeeri haaroittuu.

Alussa mainittiin, että X havaitaan kolmansien alkoholien rakenteissa, mikä itsessään osoittaa suurta haarautumista. Siksi näiden alkoholien sulamis- ja / tai kiehumispisteet ovat yleensä alhaisemmat.

Hieman samanlainen on tilanne sekoittuvuuden suhteen veteen. Mitä enemmän estetään OH, sitä vähemmän sekoittuva kolmas alkoholi on veden kanssa. Mainittu sekoittuvuus kuitenkin vähenee, mitä pidempi hiiliketju on; siten tert-butyylialkoholi on liukoisempi ja sekoittuvampi veteen kuin n-butanoli.

Happamuus

Tertiääriset alkoholit ovat yleensä vähiten happamia kaikista. Syitä on useita ja toisiinsa liittyviä. Lyhyesti sanottuna, sen johdetun alkoksidin, RO ^-, negatiivinen varaus torjuu voimakkaasti kolme alkyyliryhmää, jotka ovat kiinnittyneet keskushiileen, heikentäen anionia.

Mitä epästabiilimpi anioni on, sitä alhaisempi on alkoholin happamuus.

reaktiivisuus

3º alkoholit voi läpikäydä hapettumisen ketonit (R ₂ C = O) tai aldehydeiksi (RCHO) tai karboksyylihapot (RCOOH). Toisaalta, se täytyy menettää yksi tai kaksi hiiltä (muodossa CO ₂) ja hapettua, mikä vähentää sen reaktiivisuus hapettumista vastaan; ja toisaalta siitä puuttuu vety, jota se voi menettää muodostaen uuden sidoksen hapen kanssa.

Ne voivat kuitenkin käydä läpi substituution ja eliminaation (kaksoissidoksen, alkeenin tai olefiinin muodostuminen).

nimistö

Näiden alkoholien nimikkeistö ei ole erilainen kuin muiden. On olemassa yleisiä tai perinteisiä nimiä, ja systemaattisia nimiä, joita IUPAC hallitsee.

Jos pääketju ja sen haarat koostuvat tunnetusta alkyyliryhmästä, sitä käytetään sen perinteiseen nimeen; kun se ei ole mahdollista, käytetään IUPAC-nimikkeistöä.

Harkitse esimerkiksi seuraavaa tertiääristä alkoholia:

3,3-dimetyyli-1-butanolia. Lähde: Gabriel Bolívar.

Hiilivedyt on lueteltu oikealta vasemmalle. C-3 on kaksi CH ₃ ryhmää substituenteista, ja siksi nimi tämän alkoholi on 3,3-dimetyyli-1-butanolia (pääketjun on neljä hiiltä).

Samoin koko ketju ja sen haarat koostuvat neoheksyyliryhmästä; sen vuoksi sen perinteinen nimi voi olla neoheksyylialkoholi tai neohexanol.

esimerkit

Lopuksi mainitaan joitain esimerkkejä tertiäärisistä alkoholeista:

-2-metyyli-2-propanoli

-3-metyyli-3-heksanoli

-Octan-1-ol-pyörä

-2-metyyli-2-butanoli: CH ₃ CH ₂ COH (CH ₃) ₂

Kolmen ensimmäisen alkoholin kaavat on esitetty ensimmäisessä kuvassa.

Viitteet

1. Carey F. (2008). Orgaaninen kemia. (Kuudes painos). Mc Graw Hill.
2. Morrison, RT ja Boyd, R, N. (1987). Orgaaninen kemia. (5. painos). Toimituksellinen Addison-Wesley Interamericana.
3. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Orgaaninen kemia. Amiineja. (10. painos.). Wiley Plus.
4. Gunawardena Gamini. (2016, 31. tammikuuta). Tertiäärinen alkoholi. Kemia LibreTexts. Palautettu osoitteesta: chem.libretexts.org
5. Ashenhurst James. (16. kesäkuuta 2010). Alkoholit (1) - nimikkeistö ja ominaisuudet. Palautettu osoitteesta: masterorganicchemistry.com
6. Clark J. (2015). Esittelyssä alkoholit. Palautettu: kemguide.co.uk
7. Orgaaninen kemia. (SF). Yksikkö 3. Alkoholit.. Palautettu osoitteesta: sinorg.uji.es
8. Nilanjana Majumdar. (03. maaliskuuta 2019). Kiraalisen tertiäärisen alkoholin synteesi: merkittäviä kehityksiä. Palautettu: 2.chemistry.msu.edu