- Структура примарног алкохола
- Својства
- Киселост
- пКа
- Хемијске реакције
- Формирање алкил халогенида
- Оксидација примарних алкохола
- Формирање етра
- Формирање органских естера
- Дехидрација
- Номенклатура
- Примери
- Референце
Примарни алкохол је она у којој хидроксил група је везана за примарни угљенику; то јест угљеник ковалентно везан за други угљеник и водонике. Његова опште формуле је РОХ конкретно РЦХ 2 ОХ, јер постоји само једна алкил група Р.
Р група формуле РЦХ 2 ОХ може бити било: ланац, прстен или хетероатома. Када је у питању ланац, кратак или дугачак, он је пред најрепрезентативнијим примарним алкохолима; међу њима су метанол и етанол, два од којих се највише синтетишу на индустријском нивоу.
Пиво Јар - Пример воденог раствора етил-алкохола, примарног алкохола, у органској матрици. Извор: Енгин Акиурт преко Пекелса.
Физички су попут осталих алкохола, а тачке њиховог кључања или топљења зависе од степена разгранатости; али хемијски, они су најактивнији. Штавише, његова киселост је већа него код секундарних и терцијарних алкохола.
Примарни алкохоли пролазе оксидационе реакције, постајући велики број органских једињења: естри и етри, алдехиди и карбоксилне киселине. Исто тако, могу се подвргнути реакцијама дехидрације, претварајући се у алкене или олефине.
Структура примарног алкохола
Примарни алкохоли изведени из линеарних алкана су најрепрезентативнији. Међутим, у стварности било структури, било линеарни или разгранати, могу да се класификују у ову врсту алкохола док је ОХ група повезана са ЦХ 2 .
Дакле, структурно сви они имају заједничко присуство групе -ЦХ 2 Назвао метхилол. Карактеристика и последица ове чињенице је да је ОХ група мање ометана; то јест, може комуницирати са околином без просторних сметњи других атома.
Исто тако, мање отежан Ох значи да је атом угљеника који га носи, а то је ЦХ 2 , може да се подвргне реакција супституције кроз СН 2 механизма (бимолецулар, без формирања карбокатјон).
С друге стране, ОХ са већом слободом интеракције са медијумом претвара се у јаче интермолекуларне интеракције (водоничним везама), које заузврат повећавају тачке топљења или врелишта.
Исто се дешава и са растворљивошћу у поларним растварачима, све док Р група није хидрофобна.
Својства
Киселост
Примарни алкохоли су најслабији. Да би се алкохол понашао попут Бронстед киселине, он мора даровати Х + јон медијуму, рецимо води, да би постао анксидни алкоксид:
РОХ + Х 2 О <=> РО - + Х 3 О +
Негативно наелектрисање оф РО - конкретно РЦХ 2 О - , мање је одбијен електрона у два ЦХ везе него од електрона у ЦР везе.
Алкил група затим има највећи одбојност, дестабилизујућа РЦХ 2 О - ; али не толико у поређењу с тим да су постојале две или три Р групе, као што се догађа са секундарним и терцијарним алкохолима, респективно.
Други начин да се објасни већу киселост примарног алкохола помоћу разлике Електронегативност, стварајући диполни момент: Х 2 Ц δ + -О δ- Х. Окиген привлачи електронску густину и из ЦХ 2 и Х; позитивно парцијално наелектрисање угљеника донекле одбија од водоника.
Р група преноси мало свог електронске густине на ЦХ 2 , који помаже да смањи позитиван делимичне наелектрисање и отуда је њена одбацивање поред наплате водоника. Што више Р група има, то је мања одбојност и, према томе, тенденција Х да се ослобађа као Х + .
пКа
Примарним алкохолом сматрају се слабије киселине од воде, с изузетком метилног алкохола који је нешто јачи. ПКа метилног алкохола је 15,2; и пКа етилног алкохола је 16,0. У међувремену, пКа воде је 15,7.
Међутим, вода која се сматра слаба киселина, као алкохоли, мозе се везати са Х + да постане хидронијум јон, Х 3 О + ; то јест, понаша се као база.
На исти начин, примарни алкохоли могу да преузму водоник; нарочито у неким сопственим реакцијама, на пример, у преображавању у алкене или олефине.
Хемијске реакције
Формирање алкил халогенида
Алкохоли реагују са хидрогенхалидима да би се створили алкил халогениди. Реактивност алкохола према халогенидима водоника опада следећим редоследом:
Терцијарни алкохол> секундарни алкохол> примарни алкохол
РОХ + ХКС => РКС + Х 2 О
РКС је примарни алкил халогенид (ЦХ 3 Цл, ЦХ 3 ЦХ 2 Бр, итд).
Други начин припреме алкил халогенида је реакцијом тионил хлорида, синтетичког реагенса, с примарним алкохолом који се претвара у алкил хлорид. Тионил хлорид (СОЦб 2 ) захтева присуство пиридина да реагују.
ЦХ 3 (ЦХ 2 ) 3 ЦХ 2 ОХ + СОЦб 2 => ЦХ 3 (ЦХ 2 ) 3 ЦХ 2 Цл + СО 2 + ХЦл
Ова реакција одговара халогенирању 1-пентанола да би постао 1-хлоропентан у присуству пиридина.
Оксидација примарних алкохола
Алкохоли се могу оксидисати у алдехиде и карбоксилне киселине, зависно од реагенса. Пиридинијум хлорохромат (ПЦЦ) оксидира примарног алкохола до алдехида, користећи дихлорометан (ЦХ 2 Цл 2 ) као растварача :
ЦХ 3 (ЦХ 2 ) 5 ЦХ 2 ОХ => ЦХ 3 (ЦХ 2 ) 5 ЦОХ
Ово је оксидација 1-хептанола у 1-хептанал.
У међувремену, калијум перманганат (КМнО 4 ) прво оксидује алкохол у алдехид, а затим оксидира алдехид у карбоксилну киселину. Када се користи калијум перманганат за оксидацију алкохола, мора се избећи прекид везе између угљеника 3 и 4.
ЦХ 3 (ЦХ 2 ) 4 ЦХ 2 ОХ => ЦХ 3 (ЦХ 2 ) 4 ЦООХ
Ово је оксидација 1-хексанола у хексаноичну киселину.
Овом методом тешко је добити алдехид, јер се лако оксидује у карбоксилну киселину. Слична ситуација је примећена када се хромна киселина користи за оксидацију алкохола.
Формирање етра
Примарни алкохоли се могу претворити у етере када се загревају у присуству катализатора, обично сумпорне киселине:
2 РЦХ 2 ОХ => РЦХ 2 ОЦХ 2 Р + Х 2 О
Формирање органских естера
Кондензација алкохола и карбоксилне киселине, Фисхерова естерификација, катализирана киселином, ствара естер и воду:
Р'ОХ + РЦООХ <=> РЦООР '+ Х 2 О
Добро позната реакција је етанола са сирћетном киселином, да се добије етил ацетат:
ЦХ 3 ЦХ 2 ОХ + ЦХ 3 ЦООХ <=> ЦХ 3 ЦООХЦХ 2 ЦХ 3 + Х 2 О
Примарни алкохол је најосетљивији на Фисцхерове реакције естерификације.
Дехидрација
На повишеним температурама и у киселом медијуму, углавном сумпорној киселини, алкохоли дехидрирају да би настали алкени уз губитак молекула воде.
ЦХ 3 ЦХ 2 ОХ => Х 2 Ц = ЦХ 2 + Х 2 О
Ово је реакција дехидрације етанола у етилен. Погоднија општа формула за ову врсту реакције, посебно за примарни алкохол, била би:
РЦХ 2 ОХ => Р = ЦХ 2 (што је такође једнако РЦ = ЦХ 2 )
Номенклатура
Пример примарног алкохола. Извор: Габриел Боливар.
Правила за именовање примарног алкохола су иста као и за остале алкохоле; с изузетком што понекад није потребно набрајати карбоне који носе ОХ.
На горњој слици главни је ланац са седам угљеника. Угљену везаном за ОХ додјељује се број 1, а затим почиње да се броји са леве на десно. Његов назив ИУПАЦ је, дакле, 3,3-диетилхептанол.
Имајте на уму да је ово пример високо разгранатог примарног алкохола.
Примери
На крају се помињу неки примарни алкохоли на основу њихове традиционалне и систематске номенклатуре:
-Метил, ЦХ 3 ОХ
-Етил, ЦХ 3 ЦХ 2 ОХ
-н-пропил, ЦХ 3 ЦХ 2 ЦХ 2 ОХ
-н-хексил, ЦХ 3 ЦХ 2 ЦХ 2 ЦХ 2 ЦХ 2 ЦХ 2 ОХ
Ово су деривати линеарних алкана. Остали примери су:
-2-фенилетанол, Ц 6 Х 5 ЦХ 2 ЦХ 2 ОХ (Ц 6 Х 5 = бензенов прстен)
-2-пропен-1-ол (алил алкохол), ЦХ 2 = ЦХЦХ 2 ОХ
-1,2-етандиол, ЦХ 2 ОХЦХ 2 ОХ
-2-цхлороетханол (етхиленецхлорохидрин), ЦИ- 2 ЦХ 2 ОХ
-2-бутен-1-ол (кротил алкохол), ЦХ 3 ЦХ = ЦХЦХ 2 ОХ
Референце
- Моррисон, РТ и Боид, РН (1987). Органска хемија. (5 та Едитион). Аддисон-Веслеи Ибероамерицана
- Цареи, ФА (2008). Органска хемија. (6 та издање). МцГрав-Хилл, Интерамерица, Едиторес СА
- Мел Сциенце. (2019). Како се одвија оксидација примарних алкохола. Опоравак од: мелсциенце.цом
- Краљевско хемијско друштво. (2019). Дефиниција: примарни алкохоли. Опоравак од: рсц.орг
- Цхрисс Е. МцДоналд. (2000). Оксидација примарних алкохола у естерима: три повезана истраживачка експеримента. Ј. Цхем. Едуц., 2000, 77 (6), п 750. ДОИ: 10.1021 / ед077п750