Appunti di Chimica generale, chimica organica e propedeutica di biochimica

CLASSIFICAZIONE DEGLI ALCOLI

è in un carbonio secondario, cioè un carbonio una, due o tre catene idrocarburiche. Lo stesso vale per il

Gli alcoli vengono classificati in alcoli primari, secondari,

che lega altri due carboni). fenolo, che segue le regole di nomenclatura viste per i

un gruppo metilico, oppure un 2-propanolo che in posizione

terziari, a seconda che il carbonio che lega l’ossidrile leghi

composti aromatici.

gruppo metilico. Si possono andare a combinare legami dop

una, due o tre catene idrocarburiche. Lo stesso vale per il

Poi ci sono varie combinazioni in cui la catena lineare può avere una rami cazione: ad esempio, cicloesanolo,

deve ricordare bene la differenza tra il ciclo del

si può avere l’1-propanolo che in posizione 2 presenta un gruppo metilico.

fenolo, che segue le regole di nomenclatura viste per i

struttura

composti aromatici. NOMENCLATURA DEI FENOLI

La CLASSIFICAZIONE DEGLI ALCOLI avviene in base ai carboni

fenilmetanolo

a sedia, e quello del , che è veramente un esag

a cui è legato l’ossidrile, ovvero vengono classi cati in alcoli

quindi La prima specie chimica

primari, secondari, terziari, a seconda che il carbonio che lega

è planare (quei carboni sono ibridati sp2).

NOMENCLATURA DEI FENOLI clorofenolo. Per quanto

l’ossidrile leghi una, due o tre catene idrocarburiche. Lo stesso

priorità sugli alogeni e qu

vale per il fenolo, che segue le regole di nomenclatura viste per

La prima specie chimica è un fenolo, la seconda sarà un p-

i composti aromatici.

clorofenolo. Per quanto riguarda la terza specie, -olo ha

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priorità sugli alogeni e quindi sarà un 2,4,6- tribromofenolo1.

NOMENCLATURA DEI FENOLI L’OH ha una priorità inferiore rispetto al gruppo acido o al grupp

La prima specie chimica è un fenolo, la seconda sarà un p-clorofenolo. Per quanto riguarda la

chimica è un acido benzoico che in posizione

terza specie, -olo ha priorità sugli alogeni e quindi sarà un 2,4,6- tribromofenolo.

meta presenta un gruppo idrossilico e la

L’OH ha una priorità inferiore rispetto al gruppo acido o al gruppo aldeidico, quindi la prima specie

- seconda è una benzaldeide che in posizione

Si determina il nome base del cicloalcano

chimica è un fenolo, la seconda sarà un p-

chimica è un acido benzoico che in posizione

para presenta un gruppo idrossilico. L’OH ha,

aggiungendo il suf sso -olo.

quanto riguarda la terza specie, -olo ha

meta presenta un gruppo idrossilico e la

- però, priorità sul gruppo nitro quindi

Attribuisco e numero i sostituenti numerando i

eni e quindi sarà un 2,4,6- tribromofenolo1.

seconda è una benzaldeide che in posizione

carboni a partire dall’ossidrile in modo tale da

l’ultima specie sarà un p-nitrofenolo.

para presenta un gruppo idrossilico. L’OH ha,

avere la somma più bassa. In conclusione, l’OH ha minore priorità rispetto ai gruppi aldeidic

però, priorità sul gruppo nitro quindi

- Elenco i sostituenti in numero alfabetico rispetto ai gruppi nitro.

l’ultima specie sarà un p-nitrofenolo.

preceduti dal numero nella posizione (gruppo nitro < OH < gruppi aldeidici e carbossilici).

al gruppo aldeidico, quindi la prima specie

In conclusione, l’OH ha minore priorità rispetto ai gruppi aldeidici e ai gruppi carbossilici, maggiore

dell’anello.*

rispetto ai gruppi nitro.

*non dimenticare la stereochimica e nomenclatura cis-trans

(gruppo nitro < OH < gruppi aldeidici e carbossilici).

PROPRIETÀ DEGLI ALCOLI E DEI FENOLI

PROPRIETA’ DEGLI ALCOLI E DEI FENOLI Ne

Confrontando un etere, un alcano e un alcol notiamo la co

PROPRIETÀ DEGLI ALCOLI E DEI FENOLI

presenza di punti di ebollizione molto diversi tra loro a ha

Nella figura vengono presi in

causa della presenza di diverse tipologie di interazioni:

massa molare: un , un e un . I punti di ebollizione so

alcol etere alcano

aldeidici e ai gruppi carbossilici, maggiore considerazione tre composti che

alcani fra di loro possono contrarre forze di dispersione di London,

Infatti la più importante caratteristica degli alcoli è la POLARITA’ DEI GRUPPI -OH che

hanno, più o meno, tutti la stessa

(le più deboli fra le interazioni deboli, quindi non ci stupisce ch

permette di instaurare legami a idrogeno che permette di aumentare il punto di ebollizione di

massa molare: un alcol, un e un . I punti di ebollizione sono molto diversi: le molecole degli

etere alcano

ebollizione molto basso, molto negativo). Viceversa, basta sostituire

tantissimo rispetto alle semplici forze di dispersione di London.

alcani fra di loro possono contrarre forze di dispersione di London, quindi solo interazioni idrofobiche

il punto di ebollizione aumenti tantissimo: questo è chiaro perch

(le più deboli fra le interazioni deboli, quindi non ci stupisce che gli alcani abbiano un punto di

legami a idrogeno

possono contrarre (l’OH della molecola 1 può leg

la presenza di altri gruppi ossidrilici in una molecola aumenta l’effetto del legame a idrogeno.

➜ ebollizione molto basso, molto negativo). Viceversa, basta sostituire un gruppo CH3 con un OH perché

legami a idrogeno, che sono le interazioni più forti tra le inter

Nella figura vengono presi in

(Gli alcoli sono moleocole polari).

il punto di ebollizione aumenti tantissimo: questo è chiaro perché, tra di loro, le molecole di alcol

ebollizione di un alcol è alto.

considerazione tre composti che

legami a idrogeno

possono contrarre (l’OH della molecola 1 può legarsi all’OH della molecola 2 tramite

Gli eteri, invece, mantengono un punto di ebollizione basso perché

24

hanno, più o meno, tutti la stessa 24

Gli eteri, invece, mantengono un punto di ebollizione basso perché nelle molecole di etere,

legami a idrogeno, che sono le interazioni più forti tra le interazioni deboli). Quindi il punto di

8), anche se sono presenti atomi di idrogeno, questi H non sono

izione sono molto diversi: le molecole degli

anche se sono presenti atomi di idrogeno, questi H non sono in grado di accettare un doppietto

ebollizione di un alcol è alto. elettronico dell’ossigeno perché non sono polari, sono legati a un carb

elettronico dell’ossigeno perché non sono polari, sono legati a un carbonio idrocarburico.

London, quindi solo interazioni idrofobiche

Gli eteri, invece, mantengono un punto di ebollizione basso perché nelle molecole di etere (vedi figura

24

tra di loro sono in grado di instaurare forze di interazione di Lond

upisce che gli alcani abbiano un punto di

8), anche se sono presenti atomi di idrogeno, questi H non sono in grado di accettare un doppietto

Se una molecola è capace di formare legami a H con se stessa, è capace di formarne anche in

ostituire un gruppo CH3 con un OH perché

elettronico dell’ossigeno perché non sono polari, sono legati a un carbonio idrocarburico. Quindi gli eteri

acqua gli alcoli sono mediamente ben solubili. Gli alcoli di piccole dimensioni sono

➜

o perché, tra di loro, le molecole di alcol

tra di loro sono in grado di instaurare forze di interazione di London (è vero che, come si vede nella

assolutamente miscibili in acqua.

può legarsi all’OH della molecola 2 tramite 24 Attenzione: questa è una domanda che spesso si sbaglia all’esame.

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le interazioni deboli). Quindi il punto di 137

24

perché nelle molecole di etere (vedi figura

Attenzione: questa è una domanda che spesso si sbaglia all’esame.

4

n sono in grado di accettare un doppietto

fi fi fi carboniosa diminuisce la

Ecco di seguito una tabella degli alcoli che dice che quelli più piccoli (m

capacità di interagire con

sono completamente miscibili in acqua e hanno punti di ebollizione via v

l’acqua però aumentano le e

interazioni deboli (forze di in

dispersione di London, che in biochimica si chiameranno interazioni idrofobiche), quindi globalmente

Quando comincia ad aumentare a

l’entità, la grossezza della catena

il punto di ebollizione tende ad aumentare. c

laterale allora si vede che gli alcoli

Bisogna sapere che gli alcani hanno pKa 50-60, gli alcheni intorno a 40, gli alchini intorno a 30, l’acqua c

saranno via via meno miscibili perché

CARATTERISTICHE DI ACIDITÀ DEGLI ALCOLI

circa 15-16. Più piccolo è il valore della Ka, più grande è il valore della pKa (che indica il valore l’

comincerà ad aumentare la porzione

Brᴓnsted-Lowry

Secondo la teoria di un acido è una

dell’acidità di quella in

idrocarburica.

sostanza che cede ioni H+ e quando un acido ha ceduto

sostanza). Secondo la teoria di Lewis l’acqua è anche una base di Lewis, il solvente acqua si comporta da

dispersione di London, che in biochimica si chiameranno interazioni idr

lo ione H+ si trasforma nella sua base coniugata.

base di Lewis.

Il punto di ebollizione cresce ma la solubilità in acqua diminuisce in quanto all’aumentare della

il punto di ebollizione tende ad aumentare.

È un po’ diverso dal prodotto ionico

Ecco di seguito alcuni esempi di reazioni tra un acido di Lewis e una base di Lewis.

catena carboniosa diminuisce la capacità di interagire con l’acqua però aumentano le interazioni

dell’acqua perché nel prodotto

idrofobiche, quindi globalmente il punto di ebollizione tende ad aumentare.

CARATTERISTICHE DI ACIDITÀ DEGLI ALCOLI

ionico a denominatore si mette

Brᴓnsted-Lowry

Secondo la teoria di un acido è una

[H O] , in quanto era la costante di equilibrio quella che si stava cercando. Qui, invece, si considera la

2

2

ACIDITA’ DEGLI ALCOLI sostanza che cede ioni H+ e quando un acido ha ceduto

molecola d’acqua che cede lo ione H+ all’acqua, diventando OH . Quindi si va a fare la costante di

-

Secondo la teoria di Brᴓnsted-Lowry un acido è una sostanza che cede ioni H+ e quando un

lo ione H+ si trasforma nella sua base coniugata.

dell’acqua, che permette di valutare il grado di deprotonazione dell’acqua, pari a un

dissociazione acida

acido ha ceduto lo ione H+ si trasforma nella sua base coniugata.

È un po’ diverso dal prodotto ionico

pKa intorno a 15-16 (capacità molto bassa di liberare ioni H ). L’acqua ha un duplice comportamento.

+

L’acqua in presenza di una base si comporta da acido. Quindi l’acqua può comportarsi e da acido e da

dell’acqua perché n