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Alcoli e le relative reazioni

Gli alcoli sono composti organici contenenti il gruppo funzionale –OH legato ad un carbonio ibridato sp3 che si trovano in natura nella canna da zucchero, orzo, mais, grano e patate ma anche nel petrolio.

Possono essere primari, secondari o terziari a seconda del numero di atomi di carbonio legati al carbonio cui è legato  il gruppo funzionale –OH .

Esempio di alcol primario è CH3CH2OH in cui il gruppo –OH è legato ad un carbonio che è legato ad un solo carbonio.

Un alcol secondario è (CH3)2CHOH in cui il gruppo –OH è legato ad un carbonio che è legato a due carboni.
Esempio di alcol terziario è (CH3)3COH in cui il gruppo –OH è legato a tre carboni.

Nomenclatura degli alcoli

Per la nomenclatura degli alcoli, si individua la catena lunga gli atomi di carbonio che sono numerati in modo che il carbonio recante il gruppo –OH abbia il numero più basso possibile.

Gli alcoli sono identificati dalla desinenza – olo.

Gli alcoli primari in particolare formano legami a idrogeno che li rende meno volatili degli eteri aventi lo stesso peso molecolare.

Al contrario degli alogenuri alchilici che contengono un buon gruppo uscente, gli alcoli non danno luogo a reazioni di sostituzione in quanto il gruppo –OH non è un buon gruppo uscente.

Reazioni di sostituzione

Affinché un alcol dia luogo a reazioni di sostituzione nucleofila è necessario che il gruppo –OH sia trasformato in un miglior gruppo uscente in presenza di un acido forte secondo la reazione :
R-OH + H+ = R-OH2+ in cui si ottiene il gruppo –OH2+ che è un buon gruppo uscente.

Quando il gruppo –OH è stato trasformato in un buon gruppo uscente gli alcoli possono dar luogo a reazioni di sostituzione nucleofila o di ß-eliminazione.

Nelle reazioni di sostituzione nucleofila, l’alcol, dopo essere stato protonato in ambiente acido, può reagire con un alogenuro X per dare un alogenuro alchilico.

Se l’alcol è secondario o terziario il meccanismo di sostituzione nucleofila avviene via SN1 ovvero con formazione del carbocatione terziario come intermedio di reazione e si ottiene, come prodotto di reazione una miscela racemica nel caso cin cui il carbonio legato al gruppo -OH sia chirale.

Se l’alcol è primario il meccanismo di sostituzione nucleofila avviene via SN2.

Gli alcoli primari e secondari possono inoltre essere convertiti nei corrispondenti alogenuri alchilici utilizzando cloruro di tionile o tribromuro di fosforo.

Il trattamento con SOCl2 converte gli alcoli in cloruri alchilici in presenza di piridina secondo la reazione generale :

R-OH + SOCl2 → R-Cl + SO2 + HCl

Il trattamento con tribromuro di fosforo converte l’alcol in bromuro alchilico.

Tabella

ReazioneReagenteCommento
ROH → RClHClUtile per tutti gli ROH.Avviene via Sn1 per alcoli secondari e terziari e via Sn2 per alcoli primari
ROH → RBrSOCl2Avviene via Sn2 per alcoli primari e secondari
ROH → RBrHBrUtile per tutti gli ROH. Avviene via Sn1 per alcoli secondari e terziari e via Sn1 per alcoli primari
ROH → RBrPBr3Preferibile per alcoli primari e secondari. Avviene via Sn2
ROH → RI HIUtile per tutti gli ROH. Avviene via Sn1 per alcoli secondari e terziari e via Sn2 per alcoli primari

 

Reazioni di beta eliminazione

La disidratazione è la più importante reazione di beta eliminazione degli alcoli.

Un alcol che abbia un idrogeno in posizione beta rispetto al gruppo alcolico può dare tali tipi di reazione

Per idrogeno in beta si intende un idrogeno legato ad un carbonio direttamente legato al carbonio recante il gruppo –OH.  La disidratazione di un alcol porta a un alchene.

 

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