Reazioni chimiche degli alcoli: sostituzione, disidratazione e ossidazione

Qual è la reattività del gruppo OH?

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.

Ossidazione degli alcoli

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)