Álcool terciário: estrutura, propriedades, exemplos - Ciência - 2023

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UMA álcool terciário é aquele em que o grupo hidroxila, OH, está ligado a um carbono terciário. Sua fórmula continua sendo ROH, 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.

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

A imagem acima mostra a fórmula estrutural geral para um álcool terciário. De acordo com ele, uma nova fórmula do tipo R poderia ser escrita3COH, onde R pode ser um grupo alquil ou aril; um grupo metil, CH3, ou uma cadeia de carbono curta ou longa.


Se os três grupos R forem diferentes, o carbono central do álcool terciário será quiral; ou seja, o álcool exibirá atividade óptica. Devido a este fato, álcoois terciários quirais são de interesse da 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

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 estar ligado a três outros carbonos. Se você olhar de perto, todos os três álcoois sim.

O primeiro álcool (à esquerda), consiste em três grupos CH3 ligado ao carbono central, cuja fórmula seria (CH3)3COH. O grupo alquil (CH3)3C- é conhecido como terc-butil, está presente em muitos álcoois terciários e pode ser facilmente reconhecido por sua forma em T (o T vermelho na imagem).


O segundo álcool (à direita), tem os grupos CH ligados ao carbono central3, CH3CH2 e CH2CH2CH3. Como os três grupos são diferentes, o álcool é quiral e, portanto, exibe atividade óptica. Aqui não vemos um T, mas um X próximo ao OH (vermelho e azul).

E no terceiro álcool (aquele abaixo e sem cores), o OH está ligado a um dos dois carbonos que unem os dois ciclopentanos. Este álcool não tem atividade ótica porque dois dos grupos ligados ao carbono central são idênticos. Como o segundo álcool, se você olhar com atenção também encontrará um X (em vez de um tetraedro).

Impedimento estérico

Os três álcoois superiores têm algo mais em comum do que um X: o carbono central é estericamente impedido; ou seja, há muitos átomos circundando-o no espaço. Uma consequência imediata disso é que os nucleófilos, ávidos por cargas positivas, têm dificuldade em se aproximar desse carbono.


Por outro lado, como são três carbonos ligados ao carbono central, eles doam parte da densidade do elétron que o átomo de oxigênio eletronegativo dele subtrai, estabilizando-o ainda mais contra esses ataques nucleofílicos. No entanto, o álcool terciário pode ser substituído pela formação de um carbocátion.

Propriedades

Fisica

Os 3º álcoois geralmente têm estruturas altamente ramificadas. Uma primeira consequência disso é que o grupo OH é prejudicado e, portanto, seu momento de dipolo tem menor efeito nas moléculas vizinhas.

Isso resulta em interações moleculares mais fracas em comparação com os álcoois primários e secundários.

Por exemplo, considere os isômeros estruturais de butanol:

CH3CH2CH2OH (n-butanol, Peb = 117 ° C)

(CH3)2CH2OH (álcool isobutílico, bp = 107ºC)

CH3CH2CH (OH) CH3 (álcool sec-butílico, bp = 98ºC)

(CH3)3COH (álcool terc-butílico, bp = 82ºC)

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

No início foi mencionado que se observa um X nas estruturas dos 3º álcoois, o que por si só indica 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 água. Quanto mais prejudicado o OH, menos miscível será o 3º álcool com a água. No entanto, a referida miscibilidade diminui quanto mais longa é a cadeia de carbono; Assim, o álcool terc-butílico é mais solúvel e miscível com água do que n-butanol.

Acidez

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

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

Reatividade

3º álcoois não podem sofrer oxidação em cetonas (R2C = O) ou aldeídos (RCHO) ou ácidos carboxílicos (RCOOH). Por um lado, você teria que perder um ou dois carbonos (na forma de CO2) para oxidar, o que reduz sua reatividade contra a oxidação; e, 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 desses álcoois não difere da dos demais. Existem nomes comuns ou tradicionais e nomes sistemáticos regidos pela IUPAC.

Se a cadeia principal e seus ramos consistirem em um grupo alquil reconhecido, isso será usado para seu nome tradicional; quando não for possível, utiliza-se a nomenclatura IUPAC.

Por exemplo, considere o seguinte álcool terciário:

Os carbonos são listados da direita para a esquerda. Em C-3, existem dois grupos CH3 de substituintes, e portanto o nome desse álcool é 3,3-dimetil-1-butanol (a cadeia principal possui quatro carbonos).

Da mesma forma, toda a cadeia e seus ramos consistem no grupo neohexil; portanto, seu nome tradicional pode ser álcool neohexílico ou neohexanol.

Exemplos

Finalmente, alguns exemplos de álcoois terciários são mencionados:

-2-metil-2-propanol

-3-metil-3-hexanol

-Biciclo [3.3.0] octan-1-ol

-2-metil-2-butanol: CH3CH2COH (CH3)2

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

Referências

  1. Carey F. (2008). Quimica Organica. (Sexta edição). Mc Graw Hill.
  2. Morrison, R. T. e Boyd, R, N. (1987). Quimica Organica. (5ª Edição). Editorial Addison-Wesley Interamericana.
  3. Graham Solomons T.W., Craig B. Fryhle. (2011). Química orgânica. Aminas. (10ª edição). Wiley Plus.
  4. Gunawardena Gamini. (2016, 31 de janeiro). Álcool terciário. Chemistry LibreTexts. Recuperado de: chem.libretexts.org
  5. Ashenhurst James. (16 de junho de 2010). Álcoois (1) - Nomenclatura e Propriedades. Recuperado de: masterorganicchemistry.com
  6. Clark J. (2015). Apresentando álcoois. Recuperado de: chemguide.co.uk
  7. Quimica Organica. (s.f.). Unidade 3. Álcoois. [PDF]. Recuperado de: sinorg.uji.es
  8. Nilanjana Majumdar. (3 de março de 2019). Synthesis of Chiral Tertiary Alcohol: Significant Developments. Recuperado de: 2.chemistry.msu.edu