ALCOLI E FENOLI ALCOL FENOLO. Scaricato da Sunhope.it

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1 Indice Alcoli e fenoli: gruppo funzionale Alcoli: nomenclatura e classificazione Fenoli: nomenclatura Alcoli: principali reazioni Fenoli Eteri Epossidi Tioli Tioeteri ALLI E FENLI Alcoli e fenoli sono composti con lo stesso gruppo funzionale: ossidrile. - Il carbonio che lega la funzione ossidrilica Può essere un gruppo alchilico (ibridazione sp ) Può essere un gruppo alchenilico e alchinilico (ibridazione sp 2 e sp) Può essere un carbonio che fa parte di un anello aromatico ALL FENL

2 Nomenclatura Alcoli Il nome convenzionale di alcoli si costruisce aggiungendo la desinenza -olo al nome dell idrocarburo. I nomi tradizionali sono ancora in uso. egole di nomenclatura IUPA per gli alcoli con più gruppi ossidrilici Due gruppi Tre gruppi DILI TILI omposti contenenti gruppi ossidrilici su carboni adiacenti possono essere chiamati GLILI

3 LASSIFIAZINE DEGLI ALLI Gli alcoli si suddividono in primari, secondari e terziari, a seconda del numero di residui alchilici (uguali o diversi) uniti al carbonio al quale è legato l ossidrile. NMENLATUA DEI FENLI I nomi dei diversi composti aromatici contenenti uno o più gruppi ossidrilici derivano dal più semplice di essi l idrossibenzene, comunemente chiamato fenolo.

4 Gli alcoli sono composti polari Proprietà fisiche degli alcoli

5 Principali reazioni degli alcoli Gli alcoli sono acidi molto deboli. I valori di K a sono intorno a pk a 15.5 ALSSID La costante acida varia in presenza di gruppi elettron-attrattori e di gruppi elettron-repulsori GUPPI ELETTN-ATTATTI (ALGENI, N 2 ) GUPPI ELETTN-DNATI (GUPPI ALILII) AUMENT DELL AIDITA DIMINUZINE DELL AIDITA

6 Presenza di atomi elettron-attrattori F F F pk a 12.5 F F F La presenza dei tre atomi di fluoro stabilizza l anione trifluoroetanoato. Il trifluoroetanolo è un acido più forte dell etanolo. Acidità e ingombro sterico Un acido è tanto più forte quanto più è stabilizzata la sua base coniugata. L alcossido primario è più stabilizzato dall effetto di solvatazione rispetto agli anioni secondari e terziari nei quali l impedimento sterico dei gruppi alchilici impedisce l avvicinarsi dell acqua. Per questo motivo gli anioni degli alcol secondari e terziari sono più reattivi verso + e quindi più basici.

7 Trattando gli alcoli con metalli alcalini si ottengono i loro sali: ALSSIDI. icordiamo ancora che: BASIITA ESENTE EAZINI DI SSTITUZINE NULEFILA (SN) eazione in cui un particolare atomo o gruppo presente nella molecola (GUPP USENTE) viene sostituito da un altro atomo o gruppo (GUPP ENTANTE) eazioni che permettono la sintesi di una larga varietà di molecole organiche fra cui gli alcoli, le ammine, gli esteri, gli eteri etc. Alcuni composti che sottostanno a questo tipo di reazioni: Alcoli ALIFATII omposti alogenati AMATII Esistono due tipi di meccanismi di sostituzione nucleofila SSTITUZINE DEL II DINE (SN2) SSTITUZINE DEL I DINE (SN1)

8 eazione di un alcol I con un acido alogenidrico (l) + l - È UNA SN2 l 2 l + + l - + l l 1 + N UN ALL TEZIAI LA EAZINE N l DEE SEND UN MEANISM SN l - 1 l l L alcole terziario viene protonato dall acido L alcole terziario protonato perde una molecola di acqua formando un carbocatione terziario che può essere attaccato dallo ione cloruro da un lato o dall altro rispetto al piano di ibridazione

9 Quando una SN1e quando una SN2? La SN1 è favorita da quei reagenti che portano alla formazione di carbocationi più stabili (terziario, a volte secondario) e dalla presenza di solventi molto polari capaci di stabilizzare i carbocationi. La SN2 è favorita da quei reagenti che portano alla formazione di carbocationi meno stabili (primario) e dalla presenza di solventi poco polari che non solvatano efficientemente. EAZINI DI -ELIMINAZINE Quando si fa reagire con una base forte un alogenuro alchilico che abbia idrogeni in si ottiene una reazione di eliminazione che porta alla formazione di un alchene Si possono scrivere due equazioni generali per la reazione: in Atomo di idrogeno legato al carbonio adiacente a quello che porta l alogeno PPUE

10 etanolo r ( + ) r +++ etanale SSIDAZINE Mn - 4 ( + ) Mn ++ 2-propanolo propanone

11 + 2 FENLI Anche i fenoli, come gli alcoli, formano legami a idrogeno intermolecolari e, quindi, hanno punti di ebollizione elevati. La formazione dei ponti idrogeno fra l ossidrile e l acqua rende i fenoli moderatamente solubili, nonostante la presenza dell anello benzenico altamente idrofobo.

12 AIDITA DEL FENL I fenoli sono acidi più forti degli alcoli Stabilizzazione per risonanza dello ione fenossido rispetto allo ione alcossido pk a 10.0 Queste strutture limite delocalizzano la carica negativa sugli atomi di carbonio dell anello Strutture di Kekulè equivalenti 2 2 Na 2 Na Na 2 2 Na Sia gli alcoli che i fenoli reagiscono con i metalli alcalini dando, rispettivamente, alcolati e fenati. Sono reazioni redox

13 Na Na Gli alcoli non reagiscono con gli idrossidi dei metalli alcalini (l equilibrio è completamente spostato a sinistra), mentre i fenoli si convertono quantitativamente in fenati Na Na ETEI Gruppo funzionale -- gruppo etereo L atomo di ossigeno è legato a due residui organici, con carboni ibridati sp o sp 2. I residui possono essere alchilici, vinilici o arilici.

14 Nomenclatura degli ETEI Secondo le regole IUPA, gli eteri sono individuati con il nome dell idrocarburo a catena più lunga i cui idrogeni sono sostituiti dal gruppo -, detto gruppo alcossido. Gli eteri devono essere considerati basi di Lewis: in ambien te acquoso acido sono facilmente protonati ed idrolizzati protonazione idrolisi

15 Gli eterocicli hanno nomi commerciali che sono quelli che si usano comunemente TILI I tioli sono composti organici solforati con formula -S- La nomenclatura IUPA dei tioli è uguale a quella degli alcoli, ma il suffisso è tiolo. Sono comunemente denominati mercaptani

16 TILI Proprietà chimico-fisiche Il gruppo S è solo debolmente polare e, pertanto, i legami a idrogeno sono molto più deboli di quelli presenti negli alcoli. I tioli hanno punti di ebollizione più bassi rispetto ai corrispondenti alcoli. Per esempio: l etanolo bolle a 78,5 mentre l etantiolo bolle a 5. Sono acidi più forti dei corrispondenti alcoli. TILI eattività I tioli sono facilmente ossidabili a disolfuri anche in presenza di blandi ossidanti come I 2, 2 e 2 2 : S S S dimetilsolfuro S Metilmercaptano

17 TILI eattività Per azione di ossidanti energici come N in forte eccesso, i tioli sono convertiti in acidi solfonici: S x S TIL Acido solfonico TILI: EAZINI La presenza dello S invece che dell nel gruppo S conferisce ai mercaptani caratteristiche nucleofile più forti di quelle dei corrispondenti alcoli. I tioli si addizionano ad aldeidi e chetoni formando tioacetali e tiochetali. on gli alogenuri alchilici, i mercaptani formano i tioeteri S.. Tiolo 1 2 : S X Alogenuro alchilico -X TIETEE 2

18 TIETEI I tioeteri vengono denominati come se fossero sali del solfuro di diidrogeno. 2 2 S 1-propil 2-propil -solfuro S dimetil solfuro S ciclopentil metil solfuro TIETEI Sono basi più forti degli eteri, per la maggiore disponibilità dei doppietti elettronici non condivisi presenti sull atomo di zolfo, che è meno elettronegativo dell ossigeno. Si addizionano a composti come il clorometano, cloroetano etc., formando composti ionici detti sali di solfonio S : l S l Dimetiltioetere + clorometano loruro di trimetilsolfonio

19 TIETEI In presenza di ossidanti sono convertiti dapprima in solfossidi e, per trattamento più energico, in solfoni. S x S x DIMETILTIETEE DIMETILSLFSSID DIMETILSLFNE S