Alkohole, fenole i ich analogi siarkowe

R-

OH

,

Ar-

OH

R-

SH

,

Ar-

SH

Nomenklatura alkoholi

przyrostek

-ol

CH

3

-CH-CH

3

OH

propan-2-

ol

CH

3

-CH-CH

2

OH

CH

3

2-metylopropan

ol

(CH

3

)

3

OH

(2-metylopropan-2-

ol)

CH

3

OH

metan

ol

CH

3

CH

2

OH

etan

ol

OH

cykloheksan

ol

alkohol tert-butylowy

grupa hydroksylowa

-OH

OH

alkohol benzylowy (fenylo

metanol

)

CH

2

=CHCH

2

OH

alkohol allilowy (2-propen-1-

ol

)

HO

CH

2

CH

2

OH

glikol etylenowy (etan

o-1,2-diol)

OH

CH

2

-CH-CH

2

OH

OH

gliceryna (glicerol, propan

o-1,2,3-triol

)

przyrostek

-tiol

CH

3

CH

2

SH

etano

tiol

SH

cykloheksano

tiol

grupa merkaptanowa

-SH

SH

HOOC

kwas m-

merkapto

benzoesowy

R

CH

2

OH

R

CHOH

R

R

C

R

R

OH

Rzędowość alkoholi

pierwszorzędowy 1

o

drugorzędowy 2

o

trzeciorzędowy 3

o

reaktywność alkoholi
zależy od ich rzędowości

Nomenklatura fenoli

OH

OH

O

2

N

OH

Br

OH

COOH

fenol

m-nitrofenol

p-bromofenol

kwas o-hydrosybenzoesowy
kwas salicylowy

SH

tiofenol

wiązanie pomiędzy atomem tlenu i wodoru jest silnie polaryzowane.

Atom wodoru może połączyć się z dwoma atomami

tlenu.Wiązanie to jest wiązaniem słabym (20 – 40 k/mol).

d

-

d

+

O

R

H

O

R

H

d

-

d

+

Wiązania wodorowe

Wiązania wodorowe mogą łączyć
bardzo dużą ilość cząsteczek tworząc
asocjaty

-200

-150

-100

-50

0

50

100

R = Me

R = Et

R = Pr

R-H

R-Cl

R-OH

wzrost

temperatury wrzenia

Własności alkoholi

kwasowość i zasadowość

Alkohole podobnie jak woda są zarówno

słabymi kwasami jak i słabymi zasadami

R-O-H

:

:

+ HX

R-O-H

:

H

+

X-

jon oksoniowy

R-O-H

:

:

+ H

2

O

R-O

:

-

:

:

+ H

3

O+

jon alkoksylowy

CH

3

OH

Na

CH

3

O

-

Na

+

+ 1/2H

2

NaH

CH

3

O

-

Na

+

+ H

2

NaNH

2

CH

3

O

-

Na

+

+ NH

3

O

:

:

-

O

: :

-

O

: :

-

O

: :

-

Stabilizacja anionu fenolanowego przez rezonans

O

H

NaOH

O

Na

+

O

H

2

+

+

K

a

=

[A

-

] [H

3

O]

+

[HA]

Stała kwasowości

pK

a

= -log K

a

tert-Butanol

18,0

Etanol

16,0

Woda

15,7

Metanol

15,5

Trifluorometanol

12,4

K

a

Fenol

10,0

p-Nitrofenol

7,2

Kwas solny

-7,0

Wz
rost
k

w

asow

ości

Reakcje

alkoholi

ROH

halogenki alkilowe

alkeny

aldehydy

ketony

kwasy karboksylowe

estry

etery

Dehydratacja alkoholi

Reakcja eliminacji może przebiegać według mechanizmu E1 lub E2

(CH

3

)

3

C-OH + H

+

+ HOH

(CH

3

)

3

C-OH

2

+

(CH

3

)

2

C

+

CH

2

H

(CH

3

)

2

C=CH

2

tert-butanol

2-metylopropen

Dehydratacja alkoholi

Reakcja rozpoczyna się od protonowania grupy hydroksylowej

E1

odszczepienie cząsteczki wody, utworzenie karbokationu

odejście protonu od atomu węgla sąsiadującego z atomem,
przy którym zlokalizowany jest ładunek dodatni

E2

równoczesne oderwanie protonu

i odszczepienie cząsteczki wody

Łatwość dehydratacji alkoholi jest taka
jak stabilność karbokationów

Łatwość dehydratacji alkoholi jest taka jak stabilność

karbokationów

3

o

ulegają łatwo dehydratacji

2

o

reakcja musi być prowadzona

przy użyciu stężonych

kwasów i w wysokich temperaturach (75% H

2

SO

4

, 100

0

C)

1

o

95% H

2

SO

4,

150

o

C

Reakcje alkoholi z halogenowodorami

W zależności od struktury alkoholu reakcja
biegnie według mechanizmu S

N

1 lub S

N

2

3

o

łatwo z HCl, HBr

1

o

i

2

o

w reakcjach z SOCl

2

,

PBr

3

R-OH

SOCl

2

R-Cl + SO

2

+ HCl

PBr

3

R-Br + HOPBr

3

Reakcje utleniania alkoholi

C

R

R

OH

R

[

O

]

Reakcja nie zachodzi

C

H

R

OH

R

[

O

]

C

R

R

O

keton

C

H

H

OH

R

[

O

]

[

O

]

C

OH

R

O

kwas karboksylowy

C

H

R

O

aldehyd

Czynniki utleniające

KMnO

4

K

2

Cr

2

O

7

CrO

3

N H

+

CrO

3

Cl

-

(PCC)

Reakcje utleniania tioli

2 R-SH

R-S-S-R

Tiol Disulfid

utlenianie

redukcja

Reakcje utleniania fenoli

OH

OH

O

O

[O]