Álcool terciário: estrutura, propriedades, exemplos

Um álcool terciário é aquele em que o grupo hidroxila, OH, está ligado a um carbono terciário. Sua fórmula permanece ROH, assim como outros álcoois; mas é facilmente reconhecido porque OH está próximo de um X na estrutura molecular. Além disso, sua cadeia de carbono é geralmente mais curta e sua massa molecular é maior.

Então, um álcool terciário tende a ser mais pesado, é mais ramificado e também é o menos reativo em relação à oxidação; isto é, não pode ser transformado em cetona ou ácido carboxílico, como é o caso de álcoois secundários e primários, respectivamente.

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Fórmula estrutural de um álcool terciário. Fonte: Jü [domínio público].

A fórmula estrutural geral para um álcool terciário é mostrada na imagem acima. De acordo com ela, ela poderia escrever um novo fórmula do tipo R 3 COH, onde R pode ser um grupo alquilo ou arilo; um grupo metilo, CH 3 , ou uma cadeia de carbono curta ou longa.

Se os três grupos R forem diferentes, o carbono central do álcool terciário será quiral; isto é, o álcool exibirá atividade óptica. É por isso que os álcoois terciários quirais carregam interesse na indústria farmacêutica, uma vez que esses álcoois com estruturas mais complexas são sintetizados a partir de cetonas com atividade biológica.

Estrutura de um álcool terciário

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Três álcoois terciários e suas estruturas. Fonte: Gabriel Bolívar

Considere as estruturas dos álcoois terciários superiores para aprender a reconhecê-los, não importa qual seja o composto. O carbono ligado ao OH também deve ser ligado a outros três carbonos. Se observado em detalhes, os três álcoois cumprem isso.

O primeiro álcool (à esquerda), é constituído por três grupos CH 3 ligados para o carbono central, a fórmula deve tornar-se (CH 3 ) 3 HOC. grupo alquilo (CH 3 ) 3 C- conhecido como terc – butilo, está presente em muitos álcoois terciários e pode ser facilmente reconhecida pela sua forma de T (t imagem vermelho).

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O segundo álcool (à direita), possui grupos CH 3 , CH 3 CH 2 e CH 2 CH 2 CH 3 ligados ao carbono central . Como os três grupos são diferentes, o álcool é quiral e, portanto, exibe atividade óptica. Aqui um T não é observado, mas um X próximo a OH (vermelho e azul).

E no terceiro álcool (o abaixo e sem cores), o OH está ligado a um dos dois carbonos que ligam o ciclopentano. Este álcool não possui atividade óptica porque dois dos grupos ligados ao carbono central são idênticos. Como o segundo álcool, se você olhar com cuidado, também encontrará um X (em vez de um tetraedro).

Obstáculo estérico

Os três álcoois superiores têm algo mais em comum que um X: o carbono central é estereoquimicamente impedido; isto é, existem muitos átomos ao seu redor no espaço. Uma conseqüência imediata disso é que os nucleófilos, ansiosos por cargas positivas, acham difícil abordar esse carbono.

Por outro lado, tendo três carbonos ligados ao carbono central, eles doam parte da densidade eletrônica que o átomo de oxigênio eletronegativo subtrai, estabilizando-o ainda mais contra esses ataques nucleofílicos. No entanto, o álcool terciário pode sofrer substituição ao formar um carbocátion.

Propriedades

Física

Os terceiro álcoois geralmente possuem estruturas altamente ramificadas. Uma primeira consequência disso é que o grupo OH é impedido e, portanto, seu momento dipolar exerce um efeito menor nas moléculas vizinhas.

Isso se traduz em interações moleculares mais fracas em comparação com as dos álcoois primários e secundários.

Por exemplo, considere os isômeros estruturais do butanol:

CH 3 CH 2 CH 2 OH ( n butanol, Peb = 117 ° C)

(CH 3 ) 2 CH 2 OH (álcool isobutílico, PEB = 107 ° C)

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CH 3 CH 2 CH (OH) CH 3 (álcool butílico secundário, PEB = 98 ° C)

(CH 3 ) 3 COH (tertbutílico de álcool, PEB = 82 ° C)

Observe como os pontos de ebulição descem à medida que o isômero se torna mais ramificado.

No início, foi mencionado que nas estruturas dos 3º álcoois é observado um X, o que por si só indica uma alta ramificação. É por isso que esses álcoois tendem a ter pontos de fusão e / ou ebulição mais baixos.

Um pouco semelhante é o caso de sua miscibilidade com a água. Quanto mais impedido o OH, menos miscível o álcool ficará com a água. No entanto, a referida miscibilidade diminui quanto maior a cadeia de carbono; Assim, o álcool terbutílico é mais solúvel e miscível com água que o n- butanol.

Acidez

Os álcoois terciários tendem a ser os menos ácidos de todos. As razões são numerosas e se relacionam. Em suma, a carga negativa de seu alcóxido derivado, RO , sentirá uma forte repulsão pelos três grupos alquil ligados ao carbono central, enfraquecendo o ânion.

Quanto mais instável o ânion, menor a acidez do álcool.

Reatividade

Álcoois não pode sofrer 3rd oxidações cetonas (R 2 C = O) ou aldeídos (RCHO) ou ácidos carboxílicos (RCOOH). Por um lado, teria que perder um ou dois carbonos (na forma de CO 2 ) para oxidar, o que diminui sua reatividade contra a oxidação; por outro, falta hidrogênio que pode perder para formar outra ligação com o oxigênio.

No entanto, eles podem sofrer substituição e eliminação (formação de uma ligação dupla, um alceno ou olefina).

Nomenclatura

A nomenclatura para esses álcoois não é diferente da dos outros. Existem nomes comuns ou tradicionais e nomes sistemáticos regidos pela IUPAC.

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Se a cadeia principal e suas ramificações consistirem em um grupo alquil reconhecido, ela será usada pelo seu nome tradicional; quando não é possível, a nomenclatura IUPAC é usada.

Por exemplo, considere o seguinte álcool terciário:

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3,3-dimetil-1-butanol. Fonte: Gabriel Bolívar

Os carbonos estão listados da direita para a esquerda. No C-3 são dois grupos CH 3 dos substituintes, e daí o nome deste álcool é 3,3-dimetil-1-butanol (a cadeia principal tem quatro átomos de carbono).

Da mesma forma, toda a cadeia e suas ramificações consistem no grupo neo-hexil; portanto, seu nome tradicional pode ser álcool neo-hexílico ou neo-hexanol.

Exemplos

Por fim, são mencionados alguns exemplos de álcoois terciários:

-2-metil-2-propanol

-3-metil-3-hexanol

-Biciclo [3,3,0] octan-1-ol

-2-metil-2-butanol: CH 3 CH 2 COH (CH 3 ) 2

As fórmulas dos três primeiros álcoois estão representadas na primeira imagem.

Referências

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