Concetti Chiave
- Il carbonio legato al gruppo OH degli alcoli è parzialmente positivo, rendendolo suscettibile agli attacchi nucleofili che rompono il legame C-O.
- Gli alcoli terziari reagiscono con gli acidi alogenidrici concentrati seguendo il meccanismo Sn1, mentre per gli alcoli primari sono necessari agenti alogenanti specifici.
- La reazione di disidratazione degli alcoli con acido solforico produce alcheni e acqua, eliminando un H e un gruppo OH dal composto originale.
- L'ossidazione coinvolge un aumento del numero di ossidazione del carbonio; gli alcoli primari si ossidano ad aldeidi e poi ad acidi carbossilici, mentre i secondari formano chetoni.
- Il permanganato di potassio (KMnO4) è comunemente utilizzato in laboratorio per ossidare gli alcoli.
Le reazioni di alcoli e fenoli
A causa della maggiore elettronegatività dell’atomo di ossigeno, il carbonio che lega il gruppo OH è parzialmente positivo; esso è esposto agli attacchi di agenti nucleofili che portano alla rottura del legame C-O.
L’ossigeno del gruppo –OH, che è in grado di accettare un protone, si trasforma nel gruppo –OH2+. Il legame C.O risulta così indebolito, dal carbonio può staccarsi una molecola neutra di acqua e la specie nucleofila può formare con esso un nuovo legame.
Proprio perché il risultato complessivo è la sostituzione di un gruppo nucleofilo –OH con un altro Nu:, la reazione è di sostituzione nucleofila. In generale, gli alcoli terziari reagiscono con gli acidi alogenidrici concentrati secondo il meccanismo di reazione Sn1. Per trasformare in alogenuri alchilici gli alcoli primari è necessario ricorrere a specifici agenti alogenanti come SoCl2 (cloruro di tionile). Facendo reagire gli alcoli con l’acido solforico concentrato a elevata temperatura, avviene una reazione di disidratazione. Anche in questo caso, si forma un carbocatione ma il prodotto finale è un alchene. In generale, i prodotti della disidratazione degli alcoli, reazione che avviene in presenza di H2SO4 sono alchene e acqua. La reazione di disidratazione degli alcoli è la reazione inversa dell’addizione ed è detta reazione di eliminazione. Dalla molecola di alcol vengono eliminati un H e un gruppo OH.Reazione di ossidazone: L’ossidazione è una trasformazione che comporta l’aumento del numero di ossidazione degli atomi che costituiscono l’elemento. Ogni volta che il carbonio si lega a un elemento più elettronegativo, come l’ossigeno, subisce un aumento del suo numero di ossidazione per cui si ossida. Invece il carbonio si riduce quando si lega a un elemento meno elettronegativo, come l’idrogeno e il n.o. diminuisce. Il carbonio è tanto più ossidato quanti più legami forma con l’ossigeno e quanti meno ne forma con l’idrogeno. Il carbonio del gruppo funzionale alcolico, per esempio, è più ossidato di quello dello scheletro molecolare, ma è meno ossidato del carbonio del gruppo funzionale aldeidico.
Gli alcoli primari sono ossidati prima ad aldeidi e poi ad acidi carbossilici; gli alcoli secondari sono invece ossidati a chetoni. I reattivi più frequentemente utilizzati in laboratorio per ossidare gli alcoli sono il permanganato di potassio (KMnO4)
Domande da interrogazione
- Qual è il meccanismo di reazione degli alcoli terziari con gli acidi alogenidrici concentrati?
- Come avviene la reazione di disidratazione degli alcoli?
- Quali sono i prodotti dell'ossidazione degli alcoli primari e secondari?
Gli alcoli terziari reagiscono con gli acidi alogenidrici concentrati secondo il meccanismo di reazione Sn1, che comporta la sostituzione nucleofila del gruppo –OH con un altro nucleofilo.
La reazione di disidratazione degli alcoli avviene in presenza di acido solforico concentrato e ad alta temperatura, formando un carbocatione e producendo alcheni e acqua come prodotti finali.
Gli alcoli primari vengono ossidati prima ad aldeidi e poi ad acidi carbossilici, mentre gli alcoli secondari vengono ossidati a chetoni.