Gruppo alcolico: polarità, reattività
Il gruppo alcolico -OH è il gruppo funzionale presente negli alcoli a cui conferisce le loro proprietà fisiche e chimiche.
A seconda della posizione del gruppo alcolico gli alcoli sono definiti primari, secondari e terziari.
Negli alcoli primari il gruppo -OH è legato ad un carbonio legato a due atomi di idrogeno. Un esempio è l’etanolo CH3CH2OH. Fa eccezione il metanolo che è costituito da un solo atomo di carbonio. Quest’ultimo è quindi legato a tre atomi di idrogeno CH3OH
Negli alcoli secondari il gruppo -OH è legato ad un carbonio legato a un atomo di idrogeno. Un esempio è il 2-propanolo CH3CHOHCH3
Infine negli alcoli terziari il gruppo -OH è legato ad un carbonio legato a tre gruppi alchilici. Un esempio è il 2-metil,2-propanolo (CH3)3COH
Proprietà del gruppo alcolico
Il gruppo alcolico presenta due legami covalenti polari ovvero il legame C-O e il legame O-H. La maggiore elettronegatività dell’ossigeno rispetto sia al carbonio che all’idrogeno fa sì che sia il carbonio che l’ossigeno abbiano una parziale carica positiva δ+ mentre l’ossigeno ha una parziale carica negativa.
La polarità del gruppo alcolico fa sì che gli alcoli abbiano maggiore punto di ebollizione e di fusione rispetto agli alcani con lo stesso numero di atomi di carbonio. Queste differenze, tuttavia, diventano sempre minori all’aumentare del peso molecolare. Gli alcoli inoltre hanno maggiore solubilità e minore volatilità rispetto agli alcani analoghi. Ciò è dovuto alla formazione di legami a idrogeno tra l’idrogeno del gruppo alcolico e l’ossigeno del gruppo alcolico di un’altra molecola.
Per lo stesso motivo hanno un punto di ebollizione maggiore degli eteri che non formano legami a idrogeno. Infatti l’etere etilico CH3OCH3, isomero dell’etanolo, bolle a 34.6 °C mentre l’etanolo bolle a 78.5 °C.
Reattività
Il gruppo alcolico può subire ossidazione pertanto gli alcoli primari si trasformano in aldeidi e successivamente in acidi carbossilici. L’ossidazione degli alcoli secondari porta alla formazione dei chetoni.
Gli alcoli danno luogo a reazioni di sostituzione nucleofila tuttavia, poiché il gruppo -OH è un cattivo gruppo uscente, questo deve essere trasformato in un buon gruppo uscente. Ad esempio per trasformare l’1-propanolo in propionitrile è necessario che esso reagisce dapprima con il cloruro di metansolfonile e successivamente con cianuro di sodio:
CH3CH2CH2OH + CH3SO2Cl → CH3CH2CH2O-SO2CH3
CH3CH2CH2O-SO2CH3 + NaCN → CH3CH2CH2CN + CH3SO2O–Na+
In condizioni particolari può essere sostituito anche l’idrogeno del gruppo alcolico come nella reazione con il sodio da cui si ottiene un alcossido e idrogeno:
2 ROH + 2 Na → 2 RO–Na+ + H2
