background image

 

ALKOHOLE 

 
R-OH:    alkohol,- fenol, - enol  

Nazewnictwo: 

alkan

ol

  - jak najni

ż

szy lokant podstawnika hydroksylowego 

Alkohole 1

°

, 2

°

, 3

°

 

CH

3

CH

2

CH

2

OH  propan-1-ol (1

°

CH

3

CH(OH)CH

2

CH

3

 butan-2-ol = alkohol sec-butylowy (2

°

                                                       

       = 4,4,7-trimetylooktan-3-ol (2

°

 

                              

 cis-3-chlorocyklopentanol (2

°

 

Wła

ś

ciwo

ś

ci:  

hybrydyzacja sp

3

 O, O-H silniejsze, krótsze ni

ż

 C-H 

 

Zwi

ą

zki polarne    

O

H

H

 

µ

 

Wi

ą

zania wodorowe 

 t.t., t.wrz., rozpuszczalno

ść

 w wodzie - wy

ż

sze ni

ż

 w alkanach i 

halogenoalkanach. Woda - 100

°

C! 

Cz

ęść

 hydrofobowa i hydrofilowa 

 

Alkohole s

ą

 amfoteryczne 

Kwasowo

ść

 - 

zbli

ż

ona do wody 

ROH + H

2

O

H

3

O + RO

 jon alkoksylowy 

Ka=

[H

3

O

+

] [ RO

-

]

[ROH]

K[H

2

O] =

 

OH

Cl

HO

background image

 

CH

3

OH + NaNH

2

NaOCH

3

 + NH

3

 

pK

= 15.5 

 

 

 

 

pK

= 35 

Kwasowo

ść

: 3

°

 < 2

°

 < 1

°

 < CH

3

OH 

Steryczne utrudnienie solwatacji jonu alkoksylowego: 

Efekt indukcyjny

 – przenoszenie ładunku przez wi

ą

zania 

σ

 (stabilizacja anionu) 

 

 

 

 

 

pK

a

 

H

2

 

 

15.7 

CH

3

CH

2

OH 

 

15.9 

(CH

3

)

3

COH 

 

18.0 

ClCH

2

CH

2

OH 

 

14.3 

CF

3

CH

2

OH 

 

12.4 

CF

3

CH

2

CH

2

OH 

 

15.4 

 

Zasadowo

ść

:

 

R-O-H

R-O-H

H

silny kwas

jon alkoksoniowy 

 

[CH

3

OH

2

]

pK

a

 = -2.2 

R-O-H

R-O-H

H

silny kwas

zasada

silna zasada

kwas

RO

 

 

Metody otrzymywania alkoholi: 

1.  Przemysłowe

: katalityczna redukcja CO (gaz syntezowy), hydratacja etenu, 5% - fermentacja

 

2.  Substytucja nukleofilowa halogenoalkanów: 

Rzadko, cz

ęś

ciej odwrotnie; uboczna reakcja eliminacji (E2) 

 

CH

3

CH

2

CH

2

CH

2

Br

NaOH

CH

3

CH

2

CH

2

CH

2

OH + NaBr

 

 

3. 

Redukcja ketonów i aldehydów

 

        

 

 

a.  Wodorowanie (hydrogenacja); kataliza heterogeniczna 

1

°

CH

H

3

C

H

3

C

H

2

C

H

O

H

2

, Pd-C

CH

H

3

C

H

3

C

H

2

C

C

H

2

O

H

 

 

R

C

H

O

redukcja

utlenienie

R

C

H

OH

H

1

°

R

C

R'

O

redukcja

utlenienie

R

C

H

OH

R'

2

°

background image

 

b.  Redukcja wodorkami  

C

O

−δ

 

NaBH

4

, LiAlH

4

;   LiH, NaH – gorzej rozpuszczalne 

H

C

O

−δ

+

H

OCH

2

CH

3

H

C

O

H

NaH

3

B(OCH

2

CH

3

)

NaH

3

B

 

4.  Synteza z u

ż

yciem zwi

ą

zków organometalicznych 

 

Zwi

ą

zki organometaliczne

CH

3

Br + Li

Et

2

O, 0

°

CH

3

Li + LiBr

 

(CH

3

)

2

CHI + Mg

(CH

3

)

2

CH

MgI

+ LiBr

THF

 

 

 

 

 

 

 

jodek 1-metyloetylomagnezowy 

Victor Grignard – zw. magnezoorganiczne = zw. Grignarda 

R

X + Mg

(CH

3

CH

2

)

2

O

R

Mg

X

CH

3

CH

2

OCH

2

CH

3

CH

3

CH

2

OCH

2

CH

3

R

M

−δ

+  H-OH

R-H  +  M-OH

   

M - metal 

Halogenoalkan 

 alkan: 

Mg

HOH

R-Br             R-Mg-Br             R-H

 

Aplikacja – otrzymywanie 

deuteropochodnych:     

 

 

 

 

Zwi

ą

zki metaloorganiczne w syntezie alkoholi: 

O

C

δ−

+

M

R

δ−

δ

C

R

O

-

M

+

C

R

OH

 

aldehyd mrówkowy 

 

1

°°°°

 alkohole 

(CH

3

)

3

C-Cl

1. Mg

2. D

2

O

(CH

3

)

3

C-D

background image

 

CH

3

(CH

2

)

2

CH

2

MgBr +  H

2

C        O

Et

2

O

CH

3

(CH

2

)

2

CH

2

-C-OMgBr

H

H

H

+

, H

2

O

CH

3

(CH

2

)

2

CH

2

CH

2

OH

+ Mg(OH)Br

 

 

aldehydy 

 

2

°°°°

 alkohole

 

 

R-MgBr  +

C

O

H

R'

R'

C

OMgBr

H

R

HOH

R'

C

OH

H

R

+ Mg(OH)Br

   

ketony

 

 

3

°°°°

 alkohole

 

CH

3

(CH

2

)

2

CH

2

MgBr + CH

3

-C-CH

3

Et

2

O

H

+

, H

2

O

CH

3

(CH

2

)

2

CH

2

COH

CH

3

CH

3

O

+ Mg(OH)Br

 

Reakcje z estrami i chlorkami kwasowymi 

 

3° alkohole

 

R

C

OCH

3

O

+ R'-MgBr

R        C         R'

OCH

3

OMgBr

C

O

R

R'

+ Mg(OCH

3

)Br

R

C

OCH

3

O

+ R'-MgBr

R        C         R'

OCH

3

OMgBr

C

O

R

R'

+ Mg(OCH

3

)Br

R'MgBr

R'

H

+

, H

2

O

R'MgBr

R'

H

+

, H

2

O

3°alkohol

C

R'

R

R'

C

R'

OH

R

OMgBr

 

mrówczany

 

  

2

°°°°

 alkohole

 

5.  Redukcja kwasów/estrów: 

R

C

OR'

O

1. LiAlH

4,

 eter

2. H

+

, H

2

O

R-CH

2

OH

 

R’ = H, alkil, aryl 

NaBH

– tylko estry 

 

background image

 

6.  Hydratacja alkenów 

a. bezpo

ś

rednia: 

C         C

R

H

R''

R'

H

+,

H

2

O

R

C

OH

R'

C

H

H

R''

 

b. po

ś

rednia

:  

C         C

R

H

R''

R'

R

C

OH

R'

C

R''

H

H

1. Hg(OCOCH

3

)

2

2. NaBH

4

1. BH

3

2. H

2

O

2,

 OH

-

R

C

H

R'

C

OH

H

R''

 

 

REAKCJE ALKOHOLI

 

1. 

Reakcje z silnymi zasadami:

 

A. 

z metalami alkalicznymi (Na, Li, K, Cs) 

2 H-OH + 2 Na 

 2 NaOH + H

2 R-OH + 2 Na 

 2 RO

 - 

Na

+

 + H

2 (CH

3

)

3

C-OH 

 2 (CH

3

)

3

CO

-

K

+

 + H

2

 

Reaktywno

ść

: CH

3

OH > 1

°

 > 2

°

 > 3

°

 

RO

-

M

 +    

- silne Nu/B   ( np. + halogenki 

 etery) 

B. 

z silnymi zasadami (silniejsze od RO

-

): NaNH

2, 

NaH, RMgX, RLi 

CH

3

OH + K H

CH

3

O K  + H-H

pKa = 15.5

pKa = 38

 

CH

3

OH + CH

3

(CH

2

)

3

Li

CH

3

O Li  + CH

3

(CH

2

)

2

CH

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pK

a

 = 50 

CH

3

OH + Li N

CH

3

O Li  +

CH(CH

3

)

2

CH(CH

3

)

2

NH

CH(CH

3

)

2

CH(CH

3

)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pK

a

 = 40 

2.  Reakcje z silnymi kwasami – podstawienie/dehydratacja (S

N

, E1): 

background image

 

         R-O-H + H

ROH

2

 

A. 

Otrzymywanie halogenoalkanów z 1

°°°°

 ROH: 

 

RH

2

C

OH

+ HX

RH

2

C

OH

H

+ X

S

N

2

RH

2

C

X

+ H

2

O

 

X = Br, I 

anion chloru za słabym Nu 

SOCl

2

, PBr

3  

 

 

B

. Reakcje z  2

°°°°

 i 3

°°°°

 ROH – S

N

1, E1; przegrupowanie kationów: 

Gdy dobry Nu – S

N

1: 

(CH

3

)

3

COH + HBr

(CH

3

)

3

CBr + H

2

O

 

(CH

3

)

3

C

OH

+ HBr

(CH

3

)

3

C

OH

2

+ Br

(CH

3

)

3

C + H

2

O + Br

(CH

3

)

3

C

Br + H

2

O

 

W wy

ż

szych temperaturach 

 E = dehydratacja alkoholi 

POCl

3

 – łagodny 

ś

rodek odwadniaj

ą

cy dla 2º i 3º (0º, Py, E2) 

H

2

SO

4,

 T

OH

OH

2

H

+ H

2

O + H

- H

2

O

 

 

S

N

2

R - 1 rz.

R - 2, 3 rz.

ROH

R-O

H

H

X , S

N

1

E1

RX + H

2

O

RX

alken

 

 

 

 

Przegrupowania karbokationów/podstawienie:

 

background image

 

 

C

CH

3

H

3

C

H

C

OH

CH

3

H

C

CH

3

H

3

C

H

C

Br

CH

3

H

C

CH

3

H

3

C

Br

C

H

CH

3

H

+

HBr

0 C

°

°

+ H

2

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

           główny produkt 

E1 - przegrupowanie anionu wodorkowego/alkilu:

 

C

CH

3

H

3

C

H

C

OH

CH

3

H

+ H

C

CH

3

H

3

C

H

C

OH

2

CH

3

H

C

CH

3

H

3

C

H

C

CH

3

H

C

CH

3

H

3

C

C

H

CH

3

H

Br

C

CH

3

H

3

C

Br

C

H

CH

3

H

 

 

H

3

C

C

CH

3

OH

CH

2

CH

2

CH

3

H

2

SO

4

C

C

H

3

C

H

3

C

H

CH

2

CH

3

H

3

C

C

H

2

C

C

CH

3

CH

3

H

H

OH

T

H

2

SO

4

 

 
Gdy brak odpowiedniego 2

°

 lub 3

°

 atomu wodoru – migracja alkilu 

C

CH

3

H

3

C

CH

3

C

CH

3

OH

H

HBr

C

CH

3

H

3

C

CH

3

CH

3

H

C

CH

3

H

3

C

C

CH

3

CH

3

H

Br

C

CH

3

H

3

C

Br

C

CH

3

CH

3

H

 

Szybko

ść

 migracji wi

ę

ksza gdy prowadzi do 3

°

 karbokationu. 

 
Alkohole 1

°

 te

ż

 mog

ą

 ulega

ć

 przegrupowaniom - równoczesna z odej

ś

ciem wody migracja alkilu 

(podstawienie utrudnia du

ż

e zatłoczenie): 

background image

 

C

CH

3

H

3

C

CH

3

H

2

C

OH

C

CH

3

H

3

C

CH

3

H

2

C

OH

2

C

CH

3

H

3

C

CH

2

CH

3

C

CH

3

H

3

C

Br

H

2

C

CH

3

alkohol neopentylowy

 

 

3.  Reakcje z kwasami organicznymi i tlenowymi kwasami nieorganicznymi i ich 

pochodnymi 

 

C

OR'

R

O

Cr

O

HO

OR

O

P

O

HO

OR

OH

S

O

R

OR'

O

C

OH

R

O

Cr

O

HO

OH

O

P

O

HO

OH

OH

S

O

R

OH

O

 

 

 Estryfikacja: 

CH

3

C

O

OH

+ CH

3

CH

2

OH

H

CH

3

C

O

OCH

2

CH

3

 

Estry kwasów nieorganicznych jako droga do halogenoalkanów

 

 

 

R-CH

2

-OH +

P

Br

Br

Br

RCH

2

-O-PBr

2

H

+ Br

S

N

2

RCH

2

Br + HOPBr

2

 

                                                bromofosforan (III) 
2 RCH

2

OH + HOPBr

2

 

 2 RCH

2

Br + H

3

PO

chlorki – SOCl

2

,  jodki – P + I

 

R

H

2

C

OH

+

S

O

Cl

Cl

OS

O

Cl

S

N

2

+ H + Cl

RCH

2

Cl

+ SO

2

 + Cl

RCH

2

 

Otrzymywanie sulfonianów (wszechstronnych substratów) 
 

Sulfoniany – krystaliczne, łatwo oczyszcza

ć

 

background image

 

ROH + CH

3

-SCl

O

O

Py

O

O

+ Py x HCl

ROS-CH

3

 

 

ROH

RO-S-R'

O

O

Nu

R-Nu + R'SO

3

 

 

CH

3

S

CH

3

C-O

H

CH

3

+ CH

3

CH

2

S

(CH

3

)

2

CHSCH

2

CH

3

H

3

C

SO

3

+

+

O

O

 

 

4.  Utlenianie 
 

A.  Alkohole 1

°

 

 aldehydy/ kwasy 

    

RCH

2

OH

RCHO

RCOOH

utl.

utl.

 

 

aldehydy – tylko wtedy gdy mo

ż

na je usuwa

ć

 z roztworu lub selektywny utleniacz (CrO

3

 w 

acetonie, chlorochromian pirydyny (PCC) = CrO

3

+ HCl + Py) 

KMnO

4

, K

2

Cr

2

O

7

 

 kwasy 

 

B.

 

Alkohole 2° 

 ketony 

 

R

CHOH

R'

K

2

Cr

2

O

7

R'

C

R

O

 

Silne utleniacze -  destrukcja 

 
 

C.

 

Alkohole 3°  - nie utleniaj

ą

 si

ę

 (brak H

α

)

 

 

 

FENOLE 

ArOH, IUPAC – benzen

ole 

 

Elektrony 

π

 nakładaj

ą

 si

ę

 z orb. p atomu tlenu. Delokalizacja – jak w anionie benzylowym. 

Fenol – kwas karbolowy 

 dezinfektant, polimery … 

Kopolimer fenolu i aldehydu mrówkowego – 

ż

ywice fenolanowe (np. Bakelit) 

background image

 

10 

OH

CH

3

OH

NO

2

Cl

COOH

OH

OH

OH

4-metylofenol

(p-krezol)

4-chloro-3-nitrofenol

kwas 

3-hydroksybenzoesowy

benzeno-1,4-diol

(hydrochinon)

 

 

trans - resweratrol  

 

 

 

 

Kwasowo

ść

 

pK

a

 = 8 ÷10 (kwasy – 3 ÷ 5, alkohole – 16 ÷ 18) 

OH

O

O

O

H +

 

 

Sprz

ęż

ona zasada – stabilizowany rezonansowo anion fenolanowy 

 

4-nitrofenol   

 

pK

a

 = 7.15  

2,4,6-trinitrofenol 

 

pK

a

 = 0.25 

 

C

6

H

5

OH + NaOH 

 C

6

H

5

O

-

 Na

+

 + H

2

 

Otrzymywanie fenoli 

Przez S

 b.trudno

 

I. Przemysłowe otrzymywanie fenolu: 

utlenianie lumenu; chlorobenzen + NaOH

 - S

N

(Ar)

 

 

O

N

O

O

OH

HO

HO

background image

 

11 

Nukleofilowe podstawienie aromatyczne -   

S

N

 (Ar)

 

 

Cl

NO

2

Nu

NO

2

+  

Nu

+  Cl

NO

2

NO

2

 Nu = OH ,  NH

2,

  NH

3

 

Dwa etapy: addycja + eliminacja (jak pochodne kwasów) 

A-E

  Konieczne podst. akceptorowe (stabilizacja anionu); o-, p- 

Cl

NO

2

NO

2

Nu

Cl

N

NO

2

Nu

O

O

Cl

N

NO

2

Nu

O

O

...

- Cl

Nu

NO

2

NO

2

 

Podstawniki meta nie wspomagaj

ą

 rezonansowej stabilizacji. 

E – A

 Halogenoareny, które nie maj

ą

 podstawników elektronoakceptorowych mog

ą

 reagowa

ć

 

przez benzyn 

 

II.  Otrzymywanie fenoli z soli diazoniowych:

   

NH

2

R

NaNO

2,

 H , H

2

O

N

R

R

OH

R

N

HOH

T

- N

2

             

 

REAKCJE FENOLI 

Jak inne alkohole

1. 

Estryfikacja

 – z kwasami – endotermiczna; chlorki kwasowe: 

background image

 

12 

OH

CH

3

+ CH

3

CH

2

C

O

Cl

NaOH, H

2

O

O

CH

3

C

C

2

H

5

O

+ NaCl

 

 

2. 

Synteza eterów

 (Williamsona): 

OH

+ CH

3

CH

2

CH

2

Br

NaOH, H

2

O

Cl

OCH

2

CH

2

CH

3

Cl

+ NaBr

 

S

Silna aktywacja o- i p-. Nawet rozc. HNO

3

 powoduje nitrowanie. 

Reakcj

ę

 F.-C. komplikuje estryfikacja. 

Reakcja Kolbego: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

salicylan potasu 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

octan kwasu 2-hydroksybenzoesowego 

kw. salicylowy – inhibicja tromboxanu A

2

 (prostaglandyna) 

1997 r. – 100-lecie aspiryny 

3. 

Utlenianie fenoli 

Mechanizm transferu 1e 

 diony 

OH

O

O

[O]

 

benzeno-1,4-diol 

 

            cykloheksa-2,5-dien-1,4-dion 

 

 

 

 

 

 

 

 

( hydrochinon) 

 

 

(chinon) 

OH

+  CO

2

KHCO

3,

 p

OH

COO K

O

COOH

C

O

CH

3

OH

OH

O

O

[O]

background image

 

13 

 
Para redoksowa benzochinon 

 hydrochinon w realizacji równowagowych procesów 

utleniania w naturze. 

 
ubichinony (koenzym Q) – reakcje redoksowe w 
ła

ń

cuchu oddechowym aerobów (przeniesienie elektronów 

z reduktazy NADH-Q do reduktazy cytochromowej) 
 
ubichinon (Q) 

 ubichinol (QH

2

Sumarycznie:  

NADH + 1/2 O

2

NAD  + H

2

O

 

 
Naturalny antyoksydant (fenol) – witamina E – redukcja i protonowanie rodników 
 

CH

3

CH

3

HO

H

3

C

O

R

CH

3

O

- H

O-lipid

O

+  O-lipid

 

Rodnik 

α

-tokoferolu stosunkowo mało reaktywny (zatłoczenie, delokalizacja); redukowany np. 

przez wit. C, metabolity – wydalane. 
Syntetyczne analogi witaminy E – konserwanty: 

 

ETERY 

 

C

n

H

2n+2

O, R-O-R’

                                         O sp

3

α

 = 112º (eter dimetylowy) 

IUPAC – alkoksyalkany;  etery cykliczne       

 

                     

CH

3

OCH

2

CH

3

  metoksyetan, eter etylowometylowy 

 

 

2-

etoksy-2-metylopropan 

 

 

                                                                             

    CH

3

OCH

2

CH

2

OCH

3

   

  
       1,2-dimetoksyetan  
(eter dimetylowy glikolu) 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

oksolan 

cis-1-etoksy-2-metoksycyklopentan   

   1,4-dioksan   

(tetrahydrofuran, THF) 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

O

O

OCH

3

OCH

2

CH

3

CH

3

CH

2

OC

CH

3

CH

3

CH

3

O

O

H

3

CO

H

3

CO

(CH

2

CH=CCH

2

)

n

H

CH

3

CH

3

n = 6, 8, 10

background image

 

14 

heterocykle 
cykliczne polietery – etery koronowe 
 
Wła

ś

ciwo

ś

ci: 

Brak wi

ą

za

ń

 wodorowych 

 niskie t.wrz., słaba rozpuszczalno

ść

 w H

2

Solwatowanie kationów 

 rozpuszczanie soli nieorganicznych w rozp. niepolarnych 

O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

KMnO

4

C

6

H

6

K

MnO

4

 

 
Reagenty transportuj

ą

ce jony: etery koronowe, kryptandy (trójwymiarowe etery policykliczne) 

K > Rb > Na > Cs > Li

 

K(K

+

) = 10

10

  

K(Li

+

) = 100 

 

Jonofory – zwi

ą

zki otaczaj

ą

ce 

przykoordynowany kation 

 

Synteza eterów 

 

1.  Synteza Williamsona 

RO Na

+ Cl-R'

R-O-R'

O Na

+ CH

3

(CH

2

)

15

CH

2

OSO

2

CH

3

DMSO

OCH

2

(CH

2

)

15

CH

3

+ CH

3

SO

3

 Na

 

RO

-

 - dobry Nu, silna B – tylko 1

°

 czynniki alkiluj

ą

ce (konkurencja eliminacji) 

Wewn

ą

trzcz

ą

steczkowa r. Willamsona: 

H-O(CH

2

)

4

CH

2

Br

+ OH

O

CH

2

 

 

oksan (tetrahydropiran) 

background image

 

15 

k

3

 > k

5

 > k

6

 > k

4

 > k

> k

8

    

 czynniki entropowe + napr

ęż

enie pier

ś

cienia    

(kompromis) 
 

Halogenohydryna + NaOH 

 epoksyd/ oksiran 

 

 

Wewn

ą

trzcz

ą

steczkowa reakcja Williamsona mo

ż

e by

ć

 stereospecyficzna. 

2. Działanie kwasów mineralnych na alkohole

 – symetr. etery głównie 1

alkoholi 

2 CH

3

CH

2

OH

H

2

SO

4

130

°

C

CH

3

CH

2

OCH

2

CH

3

 

Najsilniejszym Nu – niesprotonowany alkohol, S

N

2, konkurencja: E 

 CH

3

CHCH

2

OH

H

2

SO

4

180

°

C

CH

3

CH

H

E2,

CH

2

+ HOH

C

H

3

C

H

OH

CH

3

(CH

3

)

2

CH-O-CH(CH

3

)

2

+ H

2

O

H

2

SO

4

 

 

 

 

 

 

 

2-(1-metyloetoksy)propan 

2

°

, 3

°

 ROH – S

N

 

3. Alkoholiza halogenoalkanów/ sulfonianów - halogenki 2

°

, 3

°

  

 

H

3

C

Cl

H

3

C

OCH

2

CH

3

CH

3

CH

2

OH

H  +   Cl

 

 

 

 

 

 

4. Alkoksyrt

ę

ciowanie alkenów

   

 

 

 

 

1. Hg(OOCCF

3

)

2,

 

C

2

H

5

OH

2. NaBH

4

OC

2

H

5

 

 
 

REAKCJE ETERÓW 

 

Tworzenie nadtlenków 

- rodnikowe utlenienie na powietrzu 

background image

 

16 

   

 

2 R-O-C-H   + 

O

2

2 R-O-C-

O-O

H

ROC-OO-C-OR

wodoronadtlenek eteru

nadtlenek eteru

 

 
 

Rozszczepienie przez silne kwasy (HBr, HI) 

 

R-O-R'

R-Br + R'-OH

R-Br + R'-Br

HBr

HBr

 

H

Br

CH

3

CH

2

OH + PhCH

2

Br

CH

3

CH

2

-O-CH

2

Ph

CH

3

C-O-CH

2

Ph

H

 

Jony oksoniowe zawieraj

ą

ce 3

°

 alkil

 karbokationy (S

N

1, E1), 

 gdy 1

°

 lub 2

°

 - S

N

O

HI, H

2

O

OH

+

I

 

 

O

TFA

+

OH

 

 

REAKCJE EPOKSYDÓW 

 
epoksyd = oksiran = 1,2-epoksyetan =  tlenek glikolu  

 

1.  Nukleofilowe otwieranie pier

ś

cienia

 

 

pochodne alkoholi 

O

H

2

C

CH

2

+ CH

3

S

HOH

HOCH

2

CH

2

SCH

3

 

S

N

2 – nietypowe. Nap

ę

d – likwidacja napr

ęż

enia.  

O

CH

3

H

H

CH

3

CH

3

O, CH

3

OH

C

C

H

3

CO

OH

CH

3

H

H

CH

3

 

background image

 

17 

Regioselektywno

ść

 

 

zawada steryczna

, stereoselektywno

ść

 - 

anti

 

Reakcje z wodorkami i zw. organometalicznymi: 

O

H

H

H

R

C

C

H

OH

H

H

H

R

1. LiAl

H

4

, Et

2

O

2. H , H

2

O

 

Hydroksyetylowanie: 

O

H

H

H

R

+ CH

3

CH

2

CH

2

MgBr

CH

3

CH

2

CH

2

CH

2

CHR

O

H

 

2.  Kwa

ś

no katalizowane otwieranie pier

ś

cienia epoksydowego

 

 

 

 

 regiospecyficzno

ść

 

H

O

R'

H

H

R

H

O

R'

H

H

R

CH

3

OH

C

C

HO

OCH

3

R'

H

H

R

 

 

 

TIOLE i SULFIDY  

siarkowe analogi alkoholi i eterów 

Nazewnictwo: 

alkano

tiole/merkaptany:  

 

CH

3

SH 

metanotiol  

-SH gr. merkaptanowa 

SH

H

3

C

C

H

CH

3

CHCH

2

CH

3

SH

cykloheksanotiol

2-metylopentano-3-tiol

 

O

R'

H

H

R

O

R'

H

H

R

δ

δ

δ

δ

H

H

background image

 

18 

HSCH

2

CH

2

OH      2-

merkapto

etanol (ni

ż

sza preferencja SH) 

Tioetery = sulfidy 

RS- 

 alkilotio- 

CH

3

SCH

2

CH

 

etylometylosulfid 

1,1-dimetyloetyloheptylosulfid 

jon metanotiolanowy

 

 

sulfid dimetylowy = siarczek dimetylu 

Wła

ś

ciwo

ś

ci: 

Atom S – 

wi

ę

kszy rozmiar

, słabo spolaryzowane S-H 

 słabe wi

ą

zania wodorowe. Lotno

ść

 RSH 

jak RX, a nie ROH. Zapach! 

Słabe wi

ą

zanie S-H, 

pK

a

 = 9 

÷

 12

 

 

REAKCJE: 

at. S 

bardziej nukleofilowy

 ni

ż

 at. O 

(CH

3

)

2

CH-Br + Na SH

EtOH

(CH

3

)

2

CH-SH + NaBr

 

Alkilowanie tioli 

 

sulfidy 

RSH + R'Br

NaOH

S

N

2

RSR' + NaBr + H

2

O

 

Nukleofilowo

ść

 sulfidów 

 

sole trialkilosulfoniowe 

S

H

3

C

H

3

C

+ CH

3

I

S

H

3

C

H

3

C

CH

3

+ I

 

Sole sulfoniowe – S

N

 na atom C (sulfid grup

ą

 opuszczaj

ą

c

ą

S

H

3

C

H

3

C

CH

3

HO

+

HOCH

3

 + S(CH

3

)

2

 

Utlenienie 

a/ łagodne 

 

disulfidy

R-SH + I

2

R-S-S-R + 2 HI

 

b/ drastyczne 

 

kwasy sulfonowe

 

 

 

 

H

3

C

C

CH

3

S(CH

2

)

6

CH

3

CH

3

CH

3

S

RSH + OH

RS  + HOH

CH

3

SH

KMnO

4

(H

2

O

2

)

CH

3

S-OH

O

O

kwas metanosulfonowy

CH

3

-S-CH

3

H

2

O

2

CH

3

-S-CH

3

O

CH

3

-S-CH

3

O

O

sulfid dimetylowy

sulfotlenek dimetylowy

sulfon dimetylowy

DMSO

background image

 

19 

Zastosowanie, fizjologiczna rola alkoholi, eterów 

CH

3

OH

 – rozpuszczalnik, paliwo, toksyczny dodatek do EtOH, 30 ml – dawka 

ś

miertelna (CH

2

=O 

zaburza proces widzenia), ewent. prekursor benzyny 
 
CH

3

CH

2

OH 

– składnik napojów alkoholowych (depresant), rozpuszczalnik (perfumy, politury…)  

dawki okołotoksyczne – przy zatruciach metanolem czy etano-1,2-diolem 

spo

ż

ywczy:  

(C

6

H

10

O

5

)

n

C

6

H

12

O

6

2 CH

3

CH

2

OH + 2CO

2

enzymy

enzymy

 

metabolizm 10ml/h (w

ą

troba 

 CO

2

 

Etano-1,2-diol (glikol etylenowy)

 

H

2

C

CH

2

[O]

O

H

2

O

HOCH

2

CH

2

OH

 

Niska t.t (-11,5

°

C), wysoka t.wrz. (198

°

C), pełna mieszalno

ść

 z wod

ą

 

 płyny przeciw 

zamarzaniu. 
 
Propano-1,2,3-triol (gliceryna, glicerol)  

Ź

ródłem zasadowa hydroliza triglicerydów; nietoksyczna, lepka, rozpuszczalna w wodzie ciecz 

(przemysł kosmetyczny, farmaceutyczny, skórzany) 

Estry fosforowe – fosfoglicerydy (membrany komórkowe) 

Triester kw. azotowego = nitrogliceryna 

 

Naturalne alkohole wa

ż

ne fizjologicznie: dialkohol - morfina (diacetylowa pochodna – heroina), 

tetrahydrokanabinol, cholesterol… 

O

H

3

C

H

3

C

OH

C

5

H

11

CH

3

tetrahydrokanabinol

 

Niskocz

ą

steczkowe RSH, RSR’ – 

ź

ródła nieprzyjemnych zapachów 

CH

3

CH

2

SH – 50 ppm, (CH

3

)

2

CHCH

2

CH

2

SH (skunks)… 

 
  

allicyna (zw. przeciwbakteryjny) 

S

S

O

HO

CH

3

H

H

H

H

CH

3

CH

3

CH

3

CH

3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

15

16

17

14

cholesterol