甲叔醇是其中的羟基基团,OH,被连接到叔碳上。与其他醇类一样,其配方仍为ROH。但由于OH在分子结构上接近X,因此很容易识别。而且,其碳链通常较短,并且其分子量较高。
因此,相对于所有的氧化,叔醇往往更重,更支化并且反应最少。也就是说,它不能像仲醇和伯醇那样分别转化为酮或羧酸。
叔醇的结构式。资料来源:Jü。
上图显示了叔醇的一般结构式。据此,可以写出R 3 COH 类型的新式,其中R可以是烷基或芳基;甲基,CH 3或短或长碳链。
如果三个R基团不同,则叔醇的中心碳将是手性的。即,该醇将表现出光学活性。为此,手性叔醇在制药工业中是令人关注的,因为这些具有更复杂结构的醇是由具有生物活性的酮合成的。
叔醇的结构
三种叔醇及其结构。资料来源:加布里埃尔·玻利瓦尔(GabrielBolívar)。
考虑高级叔醇的结构以学会识别它们,无论该化合物是什么。连接至OH的碳还必须连接至其他三个碳。如果仔细观察,这三种酒精都可以。
第一种醇(在左侧)由与中心碳原子相连的三个CH 3基团组成,其分子式为(CH 3)3 COH。(CH 3)3 C- 烷基被称为叔丁基,存在于许多叔醇中,并易于通过其T形识别(图中的红色T)。
第二种醇(在右侧)具有与中心碳原子相连的CH 3,CH 3 CH 2和CH 2 CH 2 CH 3基团。由于这三个基团不同,所以醇是手性的,因此表现出旋光性。此处未观察到T,但X接近OH(红色和蓝色)。
在第三种醇(下面的一种无色醇)中,OH与连接两个环戊烷的两个碳原子之一相连。该醇没有光学活性,因为与中心碳相连的两个基团相同。像第二种酒精一样,如果仔细观察,还会发现X(而不是四面体)。
立体障碍
三种高级醇比X具有更多共同点:中心碳在空间上受阻;也就是说,在空间中有许多原子围绕着它。其直接后果是渴望带正电荷的亲核试剂难以接近该碳。
另一方面,由于有三个碳键合到中心碳上,因此它们贡献了负电性氧原子从中减去的部分电子密度,从而使其更稳定地抵抗了亲核攻击。但是,叔醇可以通过形成碳正离子来代替。
物产
物理
第三醇通常具有高度支化的结构。这的第一结果是OH基团受阻,因此,其偶极矩对相邻分子的影响较小。
与伯醇和仲醇相比,这导致较弱的分子相互作用。
例如,考虑丁醇的结构异构体:
CH 3 CH 2 CH 2 OH(正丁醇,Peb = 117°C)
(CH 3)2 CH 2 OH(异丁醇,bp = 107°C)
CH 3 CH 2 CH(OH)CH 3(仲丁醇,bp = 98°C)
(CH 3)3 COH(叔丁醇,bp =82ºC)
请注意,随着异构体的支化程度增加,沸点如何降低。
在开始时提到在第三醇的结构中观察到X,这本身表示高支化。这就是为什么这些醇往往具有较低的熔点和/或沸点。
与水的混溶性略有相似。OH越受阻,第三醇与水的混溶性就越小。然而,所述可混溶性随着碳链的延长而降低;因此,叔丁醇比正丁醇更易溶于水。
酸度
叔醇往往是所有酸中含量最低的。原因众多且相互关联。总之,负电荷及其衍生的醇盐,RO的-将被强烈地附接到中心碳三个烷基击退,削弱阴离子。
阴离子越不稳定,醇的酸度越低。
反应性
第三醇不能氧化成酮(R 2 C = O)或氧化成醛(RCHO)或羧酸(RCOOH)。一方面,它必须失去一个或两个碳原子(以CO 2的形式)进行氧化,从而降低了其抗氧化的活性。另一方面,它缺少氢,氢可能会丢失而与氧形成另一个键。
但是,它们可以进行取代和消除(形成双键,烯烃或烯烃)。
命名法
这些醇的名称与其他醇没有区别。有通用或传统名称,系统名称由IUPAC管辖。
如果主链及其分支由公认的烷基组成,则使用其传统名称;如果无法这样做,则使用IUPAC命名法。
例如,考虑以下叔醇:
3,3-二甲基-1-丁醇。资料来源:加布里埃尔·玻利瓦尔(GabrielBolívar)。
碳从右至左列出。在C-3中,有两个CH 3取代基,因此该醇的名称为3,3-二甲基-1-丁醇(主链上有四个碳原子)。
同样,整个链及其分支由新己基组成。因此,其传统名称可能是新己醇或新己醇。
例子
最后,提到了叔醇的一些例子:
-2-甲基-2-丙醇
-3-甲基-3-己醇
-Octan-1-ol自行车
-2-甲基-2-丁醇:CH 3 CH 2 COH(CH 3)2
第一个图像中表示了前三种醇的分子式。
参考文献
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