ALKLK ÉS SZÁRMAZÉKAIK Levezetés R R alkohol R R R éter Elnevezés Nyíltláncú, telített alkoholok általános név: alkanol alkil-alkohol 2 2 2 metanol etanol propán-1-ol metil-alkohol etil-alkohol propil-alkohol propán-2-ol izopropil-alkohol 2 2 2 2 bután-1-ol butil-alkohol bután-2-ol szek-butil-alkohol 2 izobutil-alkohol terc-butil-alkohol 1
Telítetlen alkoholok n 2n-1 "alkenol" n 2n-3 "alkinol" 2 2 vinil-alkohol (nem létképes) 2 2 allil-alkohol 2 propargil-alkohol Többértékû alkoholok geminális vicinális diszjunkt 2 2 2 2 2 2 metándiol (nem létképes) etilénglikol propán-1,3-diol 2 2 glicerin Származékok 2 2 2 3-hidroxi-propionsav 2-metil-3-hidroxi-propionsav 2
soportnevek R R alkoxi metoxi 2 5 etoxi Sók R R - alkoxid ion - Na nátrium-metoxid Éterek 2 5 2 5 2 5 dimetil-éter dietil-éter etil-metil-éter etilén-oxid trimetilén-oxid tetrahidrofurán dioxán R R R félacetál acetál R R R hidroperoxid peroxid 3
AZ ALKLK ÉS ÉTEREK SZERKEZETE 104 105 110 analóg szerkezetek 4
AZ ALKLK FIZIKAI TULAJDNSÁGAI Molekulatömeg 32 30 Forráspont ( ) 65-89 2 2 46 46 44 78-24 -42 2-2 62 2 2 58 200-1 2 -- 2 92 ( 2 ) 4 86 290 69 idrogénkötés 180 pm 100 pm R R R kötési energia 20 kj/mol 476 kj/mol lvadáspont -90 26 5
AZ ALKLK SAV-BÁZIS TULAJDNSÁGAI Savi jelleg R R - A Me 2 Et Me 3 pk a 15.5 15.7 15.9 18 aciditási sorrend 2 > R > R > 2 > N 3 > R bázicitási sorrend R - > N 2 - > - > R - > R - > - 2 5-2 5 N 2-2 5 Na 2 5-2 2 5 - N 3 2 5 - Na 1/2 2 Bázicitás R A R 2 A - R R A R R A - 6
AZ ALKLK KÉMIAI TULAJDNSÁGAI Az alkoholok alkilezése; Williamson éterszintézis R Q X R Q X 1. Primer Q-X S N 2 Példa 2 2 Na 2 2 - Na - 2 2 - Na 2 I S N 2 2 2 2 NaI 2. Tercier Q-X S N 1, E 1 Példa Et Br -Br - Et - - 2 2 7
Az alkoholok acilezése. Közvetlen észteresítés. R R' R R' 2 K~4 2 5 2 5 -- 2 Savkatalizált észteresítés a) Primer alkoholok reakciója R R' R R R' - R R' R R' - R R' - 2 R R' 2 acil- kapcsolat 18 2 5 18 3 2 5 --3 2 8
b) Tercier alkoholok reakciója - 2 R' R' 2 R' R R' R - R' R alkil- kapcsolat ( ) 3-18 ( ) 3 --- 2 18 Egyéb acilező reagensek R R' l R R' karbonsav-klorid l R' R R R' R' R' karbonsav-anhidrid 9
Szulfonsavak észterei R R' S l R S R' szulfonil-klorid alkil-szulfonát l Példák 2 5 S l 2 5 S metánszulfonil-klorid etil-metánszulfonát l 2 5 S l p-toluol-szulfonil-klorid tozil-klorid S etil-tozilát 2 5 10
Szulfonátok felhasználása S N 2 reakciókban Nu - R 2 S R' S N 2 Nu 2 R - S R' jó távozó csoport Példa 6 5 2 p- - 6 5 -S 2 l -l 6 5 2 -S 2-6 5 -p- 2 5 6 5 2-2 5 11
Alkoholok szervetlen savakkal képzett észterei Salétromossav észterek R N R N alkil-nitrit Salétromsav észterek R N 2 R N 2 alkil-nitrát 2 2 2 N 2 N 2 N 2 2 N 2 glicerin-trinitrát Kénsav észterek R S 2 R S 2 alkil-hidrogén-szulfát 2 S 4 S 2 S 2 metil-hidrogén-szulfátdeszt. dimetil-szulfát Foszforsav észterek 3R Pl 3 R P R R trialkil-foszfát 12
Alkil-halogenidek előállítása alkoholokból R X R X 2 2 2 2 Br 2 2 2 Br l 3 3l Mechanizmus a) 2 2 2 Br 2 2 2 2 Br 2 2 2-2 S N 2 2 2 2 Br 2 b) l 2 3 3 2 3-2 3 l - S N 1 3l 13
Egyéb halogénező reagensek R PBr 3 R Br 3 P 3 foszfor-tribromid R Sl 2 R l S 2 l tionil-klorid Lucas reagens; cc. l Znl 2 R Znl 2 R - Znl 2 - l R - Znl 2 l R [Zn()l 2 ] - 14
Az alkoholok dehidratálása A 2 alkén A 2 éter Példák 2 2 S 4 180 2 S 4 140 2 2 2 2 85% 3 P 4 170 2 3 20% 2 S 4 85 3 15
Mechanizmus - 2 S 4 2 S 2 E 2 S N - - 2 - S 2-2 - 1. Primer alkohol éter (S N 2), alkén (E 2 ) (hőmérsékletfüggés) 2. Szekunder alkohol alkén, éter 3. Tercier alkohol alkén (E 1 ) 16
Az alkoholok oxidációja R 2 R primer alkohol aldehid R R szekunder alkohol R R keton R karbonsav oxidálószerek: r 3, Na 2 r 2 7, KMn 4 3 ( ) 2-2r 3 6 = 3( ) 2 2r 3 6 2 izopropil-alkohol aceton 17
A króm-trioxidos oxidáció mechanizmusa 1. r 3 r - 2. r r 3 2 r 3 6 = r 3 2r 3 6 2 kinetikai izotópeffektus D D 3 D 3 k rel 1 0.16 1 18
Az éterkötés hasítása - Nu Nu - rossz távozó csoport 2 2 2 Br 2 2 Br 2 Mechanizmus 1. 2 2 Br 2 2 Br - 2. 2 2 Br - 2 2 Br 3. 2 Br 2 Br 2 19
Epoxidok (oxiránok) Előállítás 2 2 - (- 2 ) 2 2 -l - l - l S Ni 2 2 Az epoxidok hasítása A) Bázikus közeg 2-2 Mechanizmus (S N 2) - 2 2 - - 2 20
FENLK fenol 1-naftol 2-naftol o-krezol m-krezol p-krezol pirokatechin rezorcin hidrokinon 21
A fenolok savi jellege pk=9.9 pk=18 - Na Na 2 - - - - - N 2 N 2 N 2 N 2 N 2 pk 7.2 8.3 0.4 22
Alkilezés - -S 2 - anizol R R-X Acilezés -- ---- (v. --l) -- ---- szalicilsav aszpirin 23
A fenolok oxidációja (kinonok) ox. red. pirokatechin o-benzokinon ox. red. ε o =715 mv hidrokinon p-benzokinon ox. red. ε o =484 mv 1,4-dihidroxi-naftalin 1,4-naftokinon 9,10-dihidroxi-antracén ox. red. 9,10-antrakinon ε o =154 mv 24
A fenolok elektrofil szubsztitúciós reakciói Br Br 3 Br 2 2 Br N 2 N 3 2 N 2 N 2 2 N 25
A fenolátion reaktivitása δ- - - δ- δ- δ- Na 1. 2 2. szalicilsav Mechanizmus - - - 26
KÉNRGANIKUS VEGYÜLETEK R` R S R S R` R S S R` R S R` ` tiol tioéter diszulfid szulfóniums ó R S R` R S R` R S R S ` szulfoxid szulfon szulfinsav szulfonsav Elektron- és térszerkezet R R R S R S R S R ptikai izoméria a b S c c S a b a b S S a b 27
Fizikai tulajdonságok Forráspont ( ) 2 2 S Et- Et-S 100-62 78 35 Et 2 Et 2 S Me S Me Et S Et 37 98 op: 18 op: 72 Savi jelleg 2-3 pk = 17 S 2 S - 3 pk = 11 R-S 2-2 R-S 2 - - 3 R 2 S R 2 R - S R 3 28
Kémiai tulajdonságok Szubsztitúciós reakciók R X S - R S X - R X RS - R S R X - Eliminációs reakciók S 1. Et - 2. MeI S Me 2 I - Ag 2 hev. S Me 2 - xidációs reakciók R S R S S R R S R R S R R S R 29
1. ábra. Alkoholok előállítására alkalmas módszerek. 2. ábra. Alkoholok előállítására alkalmas módszerek (folytatás). 30
3. ábra. Alkoholok előállítására alkalmas módszerek (folytatás). 4. ábra. Alkoholok és karbonil-vegyületek, ill. karbonsavak egymásba alakítása. 31
5. ábra. Alkoholok és karbonil-vegyületek, ill. karbonsavak egymásba alakítása (folytatás). 6. ábra. Alkoholok savi-disszociációs állandója, ill. savi-exponense. 32