- Estructura d'un alcohol terciari
- impediment estèric
- propietats
- Físiques
- acidesa
- reactivitat
- Nomenclatura
- exemples
- referències
Un alcohol terciari és aquell en el qual el grup hidroxil, OH, es troba enllaçat a un carboni terciari. La seva fórmula continua sent ROH, a l'igual que altres alcohols; però se li reconeix fàcilment perquè l'OH està proper a una X en l'estructura molecular. Així mateix, la seva cadena carbonada sol ser més curta, i la seva massa molecular més gran.
Aleshores, un alcohol terciari tendeix a ser més pesat, és més ramificat, ia més és de tots el menys reactiu respecte a l'oxidació; és a dir, no pot transformar-se en una cetona o àcid carboxílic com passa amb els alcohols secundaris i primaris, respectivament.
Fórmula estructural d'un alcohol terciari. Font: Dj.
A la imatge superior es mostra la fórmula estructural general per a un alcohol terciari. D'acord a ella, es pogués escriure una nova fórmula de l'tipus R 3 COH, on R pot ser un grup llogo o aril; un grup metil, CH 3, o una cadena carbonada curta o llarga.
Si els tres grups R són diferents, el carboni central de l'alcohol terciari serà quiral; és a dir, l'alcohol presentarà activitat òptica. Per aquest fet els alcohols terciaris quirals cobren interès dins de la indústria farmacèutica, ja que a partir de cetones amb activitat biològica es sintetitzen aquests alcohols amb estructures més complexes.
Estructura d'un alcohol terciari
Tres alcohols terciaris i les seves estructures. Font: Gabriel Bolívar.
Penseu les estructures dels alcohols terciaris superiors per aprendre a reconèixer-los sense importar quin sigui el compost. El carboni enllaçat a l'OH deu també estar enllaçat a altres tres carbonis. Si s'observa detalladament, els tres alcohols compleixen amb això.
El primer alcohol (a la esquerra), consisteix de tres grups CH 3 enllaçats a el carboni central, la fórmula vindria a ser (CH 3) 3 COH. El grup alquil (CH 3) 3 C es coneix com tertbutilo, està present en molts alcohols terciaris i pot reconèixer fàcilment per la seva forma de T (la T vermella de la imatge).
El segon alcohol (a la dreta), té enllaçat a l'carboni central els grups CH 3, CH 3 CH 2 i CH 2 CH 2 CH 3. Com els tres grups són diferents, l'alcohol és quiral i exhibeix per tant activitat òptica. Aquí no s'observa una T, sinó una X proper a l'OH (de color vermell i blau).
I en el tercer alcohol (el de baix i sense colors), l'OH està enllaçat a un dels dos carbonis que uneixen dos ciclopentà. Aquest alcohol no presenta activitat òptica perquè dos dels grups enllaçats a l'carboni central són idèntics. A l'igual que el segon alcohol, si s'observa amb cura es trobarà també una X (més aviat un tetraedre).
impediment estèric
Els tres alcohols superiors tenen alguna cosa més en comú que una X: el carboni central es troba impedit estèricament; és a dir, hi ha molts àtoms envoltant-li en l'espai. Una conseqüència immediata d'això és que els nucleòfils, àvids per càrregues positives, aconsegueixen dificultats per aproximar-se a aquest carboni.
D'altra banda, a l'haver tres carbonis enllaçats a el carboni central, li donan part de la densitat electrònica que li sostreu l'àtom electronegatiu de l'oxigen que estabilitzen encara més davant d'aquests atacs nucleofílics. No obstant això, l'alcohol terciari pot patir substitució mitjançant la formació d'un carbocatió.
propietats
Físiques
Els alcohols 3r presenten generalment estructures altament ramificades. Una primera conseqüència d'això és que el grup OH es troba impedit, i per tant, el seu moment dipolar exerceix un efecte menor sobre les molècules veïnes.
Això es tradueix en interaccions moleculars més febles en comparació a les dels alcohols primaris i secundaris.
Per exemple, consideri els isòmers estructurals de l'butanol:
CH 3 CH 2 CH 2 OH (n- butanol, Peb = 117ºC)
(CH 3) 2 CH 2 OH (alcohol isobutílico, peb = 107ºC)
CH 3 CH 2 CH (OH) CH 3 (alcohol secbutílico, peb = 98ºC)
(CH 3) 3 COH (alcohol tertbutílico, peb = 82ºC)
Cal notar com descendeixen els punts d'ebullició a mesura que l'isòmer es torna més ramificat.
A el principi es va esmentar que en les estructures dels alcohols 3r s'observen una X, la qual de per si indica una alta ramificació. És per això que aquests alcohols tendeixen a tenir punts de fusió i / o ebullició menors.
Lleugerament similar és el cas per a la seva miscibilitat amb l'aigua. Mentre més impedit estigui l'OH menys miscible serà l'alcohol 3r amb l'aigua. No obstant això, aquesta miscibilitat disminueix com més llarga sigui la cadena carbonada; sent així, l'alcohol terbutílico és més soluble i miscible amb l'aigua que el n- butanol.
acidesa
Els alcohols terciaris tendeixen a ser els menys àcids de tots. Les raons són nombroses i es relacionen entre si. En resum, la càrrega negativa del seu alcòxid derivat, RO -, sentirà una forta repulsió pels tres grups alquils enllaçats a el carboni central, afeblint a l'anió.
Com més inestable sigui l'anió, menor serà l'acidesa de l'alcohol.
reactivitat
Els alcohols 3r no poden patir oxidacions a cetones (R 2 C = O) ni a aldehids (RCHO) o àcids carboxílics (RCOOH). D'una banda, hauria de perdre un o dos carbonis (en forma de CO 2) per oxidar-se, la qual cosa disminueix la seva reactivitat enfront de l'oxidació; i per l'altre, no té d'hidrogen que pugui perdre per formar un altre enllaç amb l'oxigen.
No obstant això, sí que poden patir substitució i eliminació (formació d'un doble enllaç, un alquè o olefina).
Nomenclatura
La nomenclatura per a aquests alcohols no és diferent que la dels altres. Hi noms comuns o tradicionals, i els noms sistemàtics regits per la IUPAC.
Si la cadena principal i les seves ramificacions consisteixen d'un grup llogo reconegut, aquest s'utilitza per al seu nom tradicional; quan no és possible fer-ho, es recorre a la nomenclatura IUPAC.
Per exemple, consideri el següent alcohol terciari:
3,3-dimetil-1-butanol. Font: Gabriel Bolívar.
Es comença a enumerar els carbonis de dreta a esquerra. Al C-3 hi ha dos grups CH 3 de substituents, i per tant el nom d'aquest alcohol és 3,3-dimetil-1-butanol (la cadena principal té quatre carbonis).
Així mateix, tota la cadena i les seves ramificacions consisteixen de el grup neohexilo; per tant, el seu nom tradicional pot ser alcohol neohexílico, o neohexanol.
exemples
Per finalitzar s'esmenten alguns exemples d'alcohols terciaris:
-2-metil-2-propanol
-3-metil-3-hexanol
-Biciclo octan-1-ol
-2-metil-2-butanol: CH 3 CH 2 COH (CH 3) 2
Les fórmules dels primers tres alcohols estan representades en la primera imatge.
referències
- Carey F. (2008). Química Orgànica. (Sisena edició). Mc Graw Hill.
- Morrison, RT i Boyd, R, N. (1987). Química Orgànica. (5a Edició). Editorial Addison-Wesley Interamericana.
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organic Chemistry. Amines. (10th edition.). Wiley Plus.
- Gunawardena Gamini. (31 de gener de 2016). Tertiary alcohol. Chemistry LibreTexts. Recuperat de: chem.libretexts.org
- Ashenhurst James. (16 de juny de 2010). Alcohols (1) - Nomenclature and Properties. Recuperat de: masterorganicchemistry.com
- Clark J. (2015). Introducing alcohols. Recuperat de: chemguide.co.uk
- Química Orgànica. (Sf). Tema 3. alcohols.. Recuperat de: sinorg.uji.es
- Nilanjana Majumdar. (3 març 2019). Synthesis of Chiral Tertiary Alcohol: Significant Developments. Recuperat de: 2.chemistry.msu.edu