Chimica organica - reazioni di alcoli e ossidazione

Reazioni degli alcoli: ossidazione

L'ossidazione degli alcoli riguarda il carbonio che lega l'-OH, che si trasforma in gruppo carbossilico.

Nota: il C che lega -OH perde un H!

Le varie classi di alcoli si comportano in maniera diversa.

Alcol primario

Ricorda: negli alcoli primari l'-OH è legato a un atomo di carbonio primario (= legato a un solo altro atomo di C).

Alcol secondario

Ricorda: negli alcoli secondari l'-OH è legato a un atomo di carbonio secondario (= legato ad altri due atomi di C).

Alcol terziario

Gli alcoli terziari non danno ossidazione perché per avere l'ossidazione è necessario un H sul C che reca l'OH.

Ricapitolando

• Gli alcoli primari sono ossidati ad aldeidi che, a loro volta, possono essere ossidate ad acidi carbossilici.
• Gli alcoli secondari sono ossidati a chetoni.
• Gli alcoli terziari non si ossidano.

Esempi

• Alcol primario
• Alcol secondario
• Alcol terziario

2) Reazioni degli alcoli: ossidazione

L'ossidazione degli alcoli riguarda il carbonio che lega l'OH, che si trasforma in gruppo carbossilico.

Nota: il C che lega -OH perde un H!

Le varie classi di alcoli si comportano in maniera diversa.

Alcol primario

Ricorda: negli alcoli primari l'OH è legato a un atomo di carbonio primario (= legato a un solo altro atomo di C).

Alcol secondario

Ricorda: negli alcoli secondari l'OH è legato a un atomo di carbonio secondario (= legato ad altri due atomi di C).

Alcol terziario

Gli alcoli terziari non danno ossidazione perché per avere l'ossidazione è necessario un H sul C che reca l'OH.

Ricapitolando

• Gli alcoli primari sono ossidati ad aldeidi che, a loro volta, possono essere ossidate ad acidi carbossilici.
• Gli alcoli secondari sono ossidati a chetoni.
• Gli alcoli terziari non si ossidano.

Esempi

• Alcol primario
• Alcol secondario
• Alcol terziario

Verifichiamo che si tratta di un'ossidazione (aumento dello Stox)

(a) 1e--1R-C-H oxid → -1R-C=O Stox=+1 Aldeide -1R-C=O oxid → -1R-C=O-H Stox=+3 Chetoni Stox = -1 Alcool primario

(b) 1e-1e-1e-OH 1e--1R-C-R' oxid → -1R-C=R' Stox=+2 Chetone Stox = 0 Alcool secondario

Reattivi

Il reagente ossidante piú utilizzato è il Cr⁶⁺ perché ossida solo il C legato all'-OH e lascia inalterati eventuali doppi legami C=C.

Reattivo di Jones

(a) Reattivo di Jones: CrO₃, H₂SO₄, aq - acetone

Ossida gli alcoli primari ad acidi carbossilici e gli alcoli secondari a chetoni.

Lascia inalterati i legami C=C eventualmente presenti.

Si forma un'aldeide intermedia non isolabile.

Si preferisce usarlo quando l'alcol da ossidare è poco solubile.

Esempi

CH₃-CH-CH-CH₃ 3-buten-2-olo CrO₃/H₂SO₄/H₂O CH₂=CH-CH₂ 3-buten-2-one (chetone) CH_{(alcol 2ario)} Reaz. Jones

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-OH 1-butanolo (alcol 1ario) CH₃-CH₂-CH₃-C=O _{acido butanoico} (acido carbossilico)

Na₂Cr₂O₇

(b) Na₂Cr₂O₇/H₂O/H₂SO₄ oppure Na₂Cr₂O₇/CH₃COOH agg K₂Cr₂O₇

Permanganato di sodio

Mezzo per alcoli solubili in H₂O.

Si usa soprattutto per ossidare alcoli secondari a chetoni.

Rispetta i legami C=C.

PCC (Cromato di piridinio)

PCC (Cromato di piridinio)

CrO₃ + HCl _aq + Piridina

È un reattivo specifico per ottenere aldeidi da alcoli primari.

Non si ha ulteriore ossidazione ad acidi carbossilici.

“Rispetta” i legami C=C.

Con gli alcoli secondari si ottengono comunque chetoni.

Esempio

1-butanolo → PCC → butanale

Altri reattivi utilizzati

Altri reattivi utilizzati sono: KMnO₄ e H₂O₂

Pertanganato di potassio

H₂O₂ → Acqua ossigenata

• Questi reattivi non “rispettano” i legami C=C.
• Ossidano gli alcoli primari ad acidi carbossilici.
• Ossidano gli alcoli secondari a chetoni.

Nota: L'uso di un ossidante anziché un altro dipende da vari fattori: costo, convenienza, resa, semplicità dell'alcool.

Esempi

(a) Cicloesanolo → Reatt. di Jones

Chetoni (Cicloesanone)

(b) 1- Ottanolo → Reatt. di Jones

CH₃(CH₂)₆COOH

Acido carbossilico (Acido ottanoico)

CH₃(CH₂)₆CHO

Aldeide (Ottanale)

(c) 3-Buten-2-olo

Nota: KMnO₄ trasforma C=C in diolo!