Chimica Organica: Alcoli

Alcoli: nomenclatura

Gruppo funzionale: gruppo ossidrilico O—H 3 legato ad un carbonio ibrido sp„ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „

Nomenclatura

Si cambia la –o terminale del suffisso dell’alcano di riferimento nel suffisso –olo ⇒ CH etano CH CH OH etanolo es. CH 3 3 3 2

La catena è numerata dall’estremità più vicina al gruppo —OH, (gruppo —OH ha la precedenza su sostituenti alchilici e alogeni).

La localizzazione dei gruppi OH è indicata dal numero della posizione.

Nei composti ciclici sostituiti con un solo gruppo alcolico e in assenza di gruppi a priorità più alta l’assegnazione della posizione 1 al carbonio che porta l’ossidrile è sottintesa e non va indicata.

Nei composti contenenti gruppi funzionali di priorità più alta, (es. negli acidi carbossilici, aldeidi, chetoni) la presenza del gruppo —OH è indicata dal prefisso idrossi- (il punto di partenza di numerazione della catena è fissato dal gruppo funzionale a priorità superiore).

Alcoli: nomenclatura

In presenza di due, tre, quattro gruppi ossidrilici si sostituirà la –o finale del nome dell’alcano di riferimento con -diolo, -triolo, -tetraolo, etc. es. „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „

I nomi comuni degli alcoli si ottengono indicando il gruppo alchilico legato al gruppo —OH applicando il suffisso –ico al nome dell’alchile privo della -e terminale e facendo precedere il nome alcol. es. CH CH OH alcol etilico 3 2

Alcoli: nomenclatura

Alcoli insaturi

Il suffisso –olo ha la precedenza nella numerazione sul suffisso –ene ma viene indicato per secondo nel nome (cioè come desinenza). es. =CHCH OH 2-propen-1-olo (alcol allilico) CH2 2 „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „

Alcoli: nomenclatura

Gli alcoli sono classificati in:

In base al tipo di carbonio (primario, secondario o terziario) cui è legato il gruppo —OH.

Alcoli: nomenclatura

(“alcol delle foglie”)

Alcoli: proprietà

Sono composti polari.

Dipolo.

Parziale carica negativa sull’ossigeno.

Parziale carica positiva sull’idrogeno.

Parziale carica positiva sul carbonio ∆ E E.

Legami C-O ( = 1.0) e soprattutto O-H (∆ = 1.4) sono covalenti polari.

Alcoli: proprietà

RR + R:O H O +H: O+H +

Legame idrogeno.

E’ legame debole R.

Energia del legame tra alcoli: 2-5 kcal/mol (8-20 kJ/mol).

cfr. energia del legame covalente O—H 110-120 kcal/mol (500 kJ/mol).

Alcoli: proprietà

Legame idrogeno.

E’ legame debole.

Energia del legame idrogeno: 5-10 kcal/mol (20-40 kJ/mol).

cfr. energia del legame covalente O—H 120 kcal/mol (500 kJ/mol).

Legame idrogeno.

Legame idrogeno.

Legame non covalente.

Legame covalente (intermolecolare).

Legame idrogeno.

Legame idrogeno.

Tra due singole molecole di alcol si ha una singola interazione di legame idrogeno.

Legame idrogeno.

Alcoli: proprietà

I punti di ebollizione degli alcoli sono più alti dei punti di ebollizione degli idrocarburi o eteri a peso molecolare simile.

Alcoli: proprietà

I punti di ebollizione degli alcoli aumentano all’aumentare del peso molecolare (le forze di dispersione aumentano).

• CH OH metanolo p.e. 65 °C 3
• CH OH etanolo p.e. 78.5 °C CH3 2
• CH CH OH propanolo p.e. 97 °C CH3 2 2

Alcoli: proprietà

Solubilità in acqua

Gli alcoli sono più solubili in acqua rispetto agli idrocarburi di peso molecolare confrontabile: interagiscono con l’acqua mediante la formazione di legami idrogeno.

I primi termini della serie degli alcoli:

• OH metanolo CH3
• CH OH etanolo CH3 2
• CH CH OH propanolo CH3 2 2

Sono completamente miscibili in acqua.

Alcoli: proprietà

1,4-butandiolo: p.e. 230 °C completamente miscibile in acqua.

Alcoli: proprietà

Alcoli: proprietà acido-base

Composti anfoteri.

Possono comportarsi sia da acidi che da basi.

Hanno doppietti elettronici non condivisi sull’ossigeno: sono basi di Lewis.

Basi deboli.

Sono protonati da acidi forti H+++R O H R O HH ione alchilossonio.

Acidi deboli.

Ossidrile può cedere il protone.

Metanolo ed etanolo hanno pK confrontabili a quelli dell’acqua a ++ HR O O+R O H OH 32 ione alcossido ++ HCH O O es +CH O H H O 3 33 2 ione metossido.

Alcoli: proprietà acido-base

Composti anfoteri.

Possono comportarsi sia da acidi che da basi.

Hanno doppietti elettronici non condivisi sull’ossigeno: sono basi di Lewis.

Basi deboli.

Sono protonati da acidi forti H+++R O H R O HH ione alchilossonio.

Alcoli: proprietà acido-base

• H O acqua pK 15.72 a
• OH metanolo pK 15.5 CH3 a
• CH OH etanolo pK 15.9 CH3 2 a

Alcoli: proprietà acido-base

++ HR O O+R O H OH 32 ione alcossido.

• H O acqua pK 15.72 a
• OH metanolo pK 15.5 CH3 a
• CH OH etanolo pK 15.9 CH3 2 a
• CF CH OH 2,2,2-trifluoroetanolo pK 12.43 2 a

Il 2,2,2-trifluoroetanolo è più di 3000 volte più acido dell’etanolo: l’atomo di fluoro è fortemente elettronegativo, forte effetto induttivo elettronattrattore.

I gruppi elettronattrattori stabilizzano la base coniugata dell’acido aumentano l’acidità.

I gruppi elettrondonatori destabilizzano la base coniugata dell’acido diminuiscono l’acidità.

Alcoli: proprietà acido-base

++ HR O O+R O H OH 32 ione alcossido.

Nome base coniugata dell’alcol: si sostituisce desinenza –ano di