- Birincil alkolün yapısı
- Özellikleri
- asidite
- pKa
- Kimyasal reaksiyonlar
- Alkil halojenürlerin oluşumu
- Birincil alkollerin oksidasyonu
- Eter oluşumu
- Organik esterlerin oluşumu
- kurutma
- terminoloji
- Örnekler
- Referanslar
Bir birincil alkol , hidroksil grubunun bir birincil karbona eklendiği bir alkoldür ; başka bir deyişle, başka bir karbona ve hidrojenlere kovalent olarak bağlanmış bir karbon. Bu genel formül özel olarak ise, RCH ROH 2 sadece bir alkil grubu R olduğu için, OH,
Formül RCH R grubu 2 , bir zincir, bir halka, ya da heteroatomları: OH herhangi biri olabilir. Kısa veya uzun bir zincir söz konusu olduğunda, en temsili birincil alkollerden önce gelir; bunların arasında, endüstriyel düzeylerde en çok sentezlenen ikisi olan metanol ve etanol vardır.
Bira Kavanozu - Organik bir matris içinde bir birincil alkol olan sulu bir etil alkol çözeltisine bir örnek. Kaynak: Pexels aracılığıyla Engin Akyurt.
Fiziksel olarak diğer alkoller gibidirler ve kaynama veya erime noktaları dallanma derecelerine bağlıdır; ama kimyasal olarak en tepkili olanlardır. Dahası, asitliği ikincil ve üçüncül alkollerden daha yüksektir.
Birincil alkoller oksidasyon reaksiyonlarına girerek çok sayıda organik bileşik haline gelir: esterler ve eterler, aldehitler ve karboksilik asitler. Aynı şekilde, alkenlere veya olefinlere dönüşerek dehidrasyon reaksiyonlarına girebilirler.
Birincil alkolün yapısı
Doğrusal alkanlardan türetilen birincil alkoller en temsilcidir. Ancak, gerçekte herhangi bir yapı, doğrusal ya da dallı olup, uzun, OH grubu, bir CH bağlı olarak alkol Bu tip içinde sınıflandırılabilir 2 .
Bu nedenle, yapısal olarak hepsi ortak grup -CH varlığı 2 metilol adlandırılan, OH. Bu gerçeğin bir özelliği ve sonucu, OH grubunun daha az engellenmesidir; yani, diğer atomların uzaysal müdahalesi olmadan çevre ile etkileşime girebilir.
Benzer şekilde, daha az OH anlamına gelir engellediğini CH olduğu, bunu taşıyan karbon atomu 2 , SN ile ikame reaksiyonlarına sokulabilen 2 mekanizması (bir karbokatyon oluşumu olmaksızın, bimoleküler).
Öte yandan, ortamla daha fazla etkileşim özgürlüğüne sahip bir OH, daha güçlü moleküller arası etkileşimlere (hidrojen bağlarıyla) dönüşür ve bu da erime veya kaynama noktalarını artırır.
Aynısı, R grubu çok hidrofobik olmadığı sürece, polar çözücülerdeki çözünürlüğünde de olur.
Özellikleri
asidite
Birincil alkoller en asidiktir. Bir alkolün bir Bronsted asidi gibi davranması için ortama bir H + iyonu bağışlaması gerekir , örneğin su, bir alkoksit anyonu haline gelir:
ROH + H 2 O <=> RO - + H 3 O +
RO negatif yük - , özellikle RCH 2 O - , az CR bağ elektronlarla iki CH bağları elektronların ile püskürtüldü edilir.
Alkil grubu, daha sonra büyük bir itmeye uygular destabilize edici RCH 2 O - ; ancak, sırasıyla ikincil ve üçüncül alkollerde meydana geldiği gibi, iki veya üç R grubu varsa, o kadar fazla değildir.
Bir primer alkolün yüksek asitlik açıklamak için başka bir yol dipol momenti oluşturmak, elektronegatiflik farkı aracılığıyla olarak: H 2 C δ + = O δ- H. Oksijen iki CH elektronik yoğunluğu çeken 2 ve H; karbonun pozitif kısmi yükü hidrojeninkini bir şekilde iter.
R grubu CH elektron yoğunluğu küçük bir transfer 2 hidrojen şarj tarafından pozitif kısmi yükü ve dolayısıyla reddedilmesini azalttığı için yardımcı olur. Ne kadar çok R grubu varsa, itme ve dolayısıyla H'nin H + olarak salınma eğilimi o kadar düşük olur .
pKa
Birincil alkoller, biraz daha güçlü olan metil alkol haricinde, sudan daha zayıf asitler olarak kabul edilir. Metil alkolün pKa'sı 15.2'dir; ve etil alkolün pKa'sı 16.0'dır. Bu arada, suyun pKa'sı 15.7'dir.
Bununla birlikte, alkoller gibi zayıf bir asit olarak kabul edilen su, H + ' ya bağlanarak hidronyum iyonu, H 3 O + haline gelebilir ; yani bir üs gibi davranır.
Aynı şekilde birincil alkoller hidrojeni alabilir; özellikle kendi reaksiyonlarının bazılarında, örneğin alkenlere veya olefinlere dönüşmesinde.
Kimyasal reaksiyonlar
Alkil halojenürlerin oluşumu
Alkoller, alkil halojenürler üretmek için hidrojen halojenürlerle reaksiyona girer. Alkollerin hidrojen halojenürlere karşı reaktivitesi aşağıdaki sırayla azalır:
Tersiyer alkol> ikincil alkol> birincil alkol
ROH + HX => RX + H 2 O
RX bir birincil alkil halid (CH olduğu 3 , Cl, CH 3 CH 2 Br, vb.)
Alkil halojenürler hazırlamanın başka bir yolu, sentetik bir reaktif olan tiyonil klorürü, bir alkil klorüre dönüştürülen bir birincil alkolle reaksiyona sokmaktır. Tiyonil klorür (SOCl 2 ) reaksiyona girmek için piridin varlığını gerektirir.
CH 3 (CH 2 ) 3 , CH 2 , OH + SOC 2 => CH 3 (CH 2 ) 3 , CH 2 CI + SO 2 + HCI
Bu reaksiyon, piridin varlığında 1-pentanolün 1-kloropentan haline gelmesi için halojenleşmesine karşılık gelir.
Birincil alkollerin oksidasyonu
Reaktife bağlı olarak alkoller, aldehitlere ve karboksilik asitlere oksitlenebilir. Piridinyum klorokromat (PCC) diklorometan kullanılarak aldehide birincil alkolü oksidize (CH 2 Cl 2 ) çözücü olarak :
CH 3 (CH 2 ) 5 CH 2 , OH => CH 3 (CH 2 ) 5 COH
Bu, 1-heptanolün 1-heptanale oksidasyonudur.
Bu arada, potasyum permanganat (KMnO 4 ) önce alkolü aldehite oksitler ve ardından aldehidi karboksilik aside oksitler. Alkolleri oksitlemek için potasyum permanganat kullanıldığında, karbon 3 ve 4 arasındaki bağın kopmasından kaçınılmalıdır.
CH 3 (CH 2 ) 4 CH 2 , OH => CH 3 (CH 2 ) 4 -COOH
Bu, 1-heksanolün heksanoik aside oksidasyonudur.
Bu yöntemle, bir karboksilik aside kolayca oksitlendiği için bir aldehit elde etmek zordur. Alkolleri oksitlemek için kromik asit kullanıldığında da benzer bir durum gözlemlenir.
Eter oluşumu
Birincil alkoller, bir katalizör, genellikle sülfürik asit varlığında ısıtıldığında eterlere dönüştürülebilir:
2 RCH 2 OH => RCH 2 OCH 2 R + H 2 O
Organik esterlerin oluşumu
Bir alkol ve bir karboksilik asidin yoğunlaşması, bir asitle katalize edilen Fisher'in esterleşmesi, bir ester ve su üretir:
R'OH + RCOOH <=> RCOOR '+ H 2 O
İyi bilinen bir reaksiyon, etil asetat elde etmek için asetik asitli etanolün reaksiyonudur:
CH 3 CH 2 OH + CH 3 COOH <=> CH 3 COOHCH 2 CH 3 + H 2 O
Birincil alkol, Fischer esterleşme reaksiyonlarına en duyarlı olanıdır.
kurutma
Yüksek sıcaklıklarda ve bir asit ortamında, genellikle sülfürik asit içinde, alkoller, bir su molekülünün kaybıyla alkenlere yol açmak için dehidre olur.
CH 3 CH 2 , OH => H 2 C = CH 2 + H 2 O
Bu, etanolün etilene dehidrasyon reaksiyonudur. Bu tür bir reaksiyon için, özellikle bir birincil alkol için daha uygun bir genel formül şöyle olacaktır:
RCH 2 , OH => R, = CH 2 (aynı zamanda RC = CH eşit olan 2 )
terminoloji
Birincil alkol örneği. Kaynak: Gabriel Bolívar.
Bir birincil alkolün isimlendirilmesine ilişkin kurallar diğer alkollerle aynıdır; OH içeren karbonu listelemenin bazen gerekli olmaması dışında.
Üstteki resimde yedi karbonlu bir ana zincir var. OH'ye bağlı karbona 1 numara atanır ve sonra soldan sağa doğru saymaya başlar. Dolayısıyla IUPAC adı: 3,3-dietilheptanol.
Bunun oldukça dallanmış bir birincil alkol örneği olduğuna dikkat edin.
Örnekler
Son olarak, bazı birincil alkollerden geleneksel ve sistematik terminolojilerine göre bahsedilir:
Metil, CH 3 OH
Etil, CH 3 CH 2 , OH
n-propil, CH 3 CH 2 CH 2 OH
n-heksil, CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 OH
Bunlar doğrusal alkanların türevleridir. Diğer örnekler:
-2-feniletanol, Cı 6 H 5 CH 2 CH 2 -OH (Cı- 6 , H 5 = benzen halkası)
-2-propen-1-ol (allil alkol), CH 2 = CHCH 2 OH,
1,2-etandiol, CH 2 OHCH 2 OH
-2-kloroetanol (ethylenechlorohydrin), CICH 2 , CH 2 , OH
-2-buten-1-ol (krotil alkol), CH 3 -CH = CHCH 2 OH,
Referanslar
- Morrison, RT ve Boyd, RN (1987). Organik Kimya. (5 ta Sürümü). Addison-Wesley Iberoamericana
- Carey, FA (2008). Organik Kimya. (6 ta Sürümü). McGraw-Hill, Interamerica, Editörler SA
- Mel Science. (2019). Birincil alkollerin oksidasyonu nasıl gerçekleşir. Kurtarıldı: melscience.com
- Kraliyet Kimya Derneği. (2019). Tanım: birincil alkoller. Rsc.org'dan kurtarıldı
- Chriss E. McDonald. (2000). Birincil Alkollerin Esterlere Oksidasyonu: İlgili Üç Araştırma Deneyi. J. Chem. Educ., 2000, 77 (6), sayfa 750. DOI: 10.1021 / ed077p750