6. Alkohole

Alkanole leiten sich formal von den Alkanen durch Ersatz eines H-Atoms durch eine OH-Gruppe ab.

Alkanole:

die Butanole:

• Bei komplizierteren Alkoholen trägt die Hydroxygruppe eine möglichst niedrige Nummerierung.

• Eine generelle Klassifizierung kann auch nach primären, sekundären und tertiären Alkoholen erfolgen.

• einwertige Alkohole: besitzen eine Hydroxygruppe im Molekül mehrwertige Alkohole: besitzen mehrere Hydroxygruppen pro Molekül

Schmelz- und Siedepunkte

• Alkanole besitzen im Vergleich zu den entsprechenden Chloralkanen ähnliche Schmelzpunkte, jedoch deutlich höhere Siedepunkte.

• Ursache dafür ist, dass Alkanole in flüssigem Zustand über Wasserstoffbrücken assoziiert sind.

Polarität:

• In Alkanolen liegt eine ähnliche Polarisierung wie in Wasser vor.

• die niedrigeren Alkanole bis Propanol sind in jedem Verhältnis mit Wasser mischbar

Primäre Alkanole sind in ihrer Acidität mit der von Wasser vergleichbar. Sekundäre und tertiäre Alkanole sind schwächer sauer als Wasser (die Erklärung dazu folgt 2 Folien später).

=> mit zunehmernder Kohlenstoffkettenlänge wird der Alkohol weniger sauer

=> elektronegatiev Gruppen wie Halogene erhöhen den Säuregehalt

Alkohole können durch das freie Elektronenpaar am Sauerstoff auch als Basen fungieren.

=> Alkyloxoniumionen sind stärkere Säuren als das Hydroniumion H3O+.

Stark elektronegative Substitutenten wie z.B. Halogene am benachbarten C-Atom führen zu einer Polarisierung des hydroxlyierten c-Atoms, wobei die Elektronendichte an diesem verringert wird.

Die positive Partialladung am hydroxylierten C-Atom erleichtert nun ihrerseits sowohl die Abspaltung des H+ der Hydroxylgruppe als auch die Stabilisierung der negativen Ladung de Alkoxids.

-> Halogensubstituierte Ethanole sind stärkere Säuren als Ethanol.

=> der -I-Effekt begünstigt die Protonenabspaltung und erhöht damit die Säurestärke

elektroliefernde Substitution

Mit zunehmender Alkylsubstitution des hydroxylierten C-Atoms nimmt die Acidität des Alkohols ab. Ursache hierfür ist die elektronenliefernde Wirkung der Alkyl-(Methxl-)gruppen, die die Elektronendichte zum zentralen C-Atom erhöht. Dieser Effekt wird +I-Effekt genannt und kann, ähnlich wie bei der Stabilisierung von Radikalen, durch die Hyperkonjugation erklärt werden.

Mit zunehmender Elektronendichte am zentralen C-Atom wird die Stabilisierung der negativen Ladung schwieriger. Ist das Alkoxid energetisch schlechter stabilisiert, wird auch die Dissoziation des Alkohols zurückgedrängt.

=> +I-Effekt erschwert die Protonenabspaltung => verringert die Säurestärke

Der Ersatz des Wasserstoffatoms der Hydroxygruppe in Alkanolen durch einen weiteren Alkylrest führt zu Ethern.

• Ether sind nicht über Wasserstoffbrücken assoziiert, daher sind ihre Siedepunkte viel niedriger als die vergleichbarer Alkanole.

• Ether sind mäßig polare, nicht mit Wasser mischbare Lösungsmittel.

Alternativ können auch das Alkylhalogenid und das Alkoholat vertauscht werden. Entscheidend ist, welche

Ausgangsstoffe leichter erhältlich sind. Zur Deprotonierung des primären Alkohols kann auch das stärker

basische Kalium-tert-butanolat verwendet werden.

Schwefelanaloga der Alkohole und Ether

Zur Namensbildung wird dem entsprechenden Alkan die Endung „thiol“ angefügt. Veraltet werden Thiole auch Mercaptane genannt.

Thiole sind, verglichen mit den Alkanolen, stärker sauer.

Ursache: bessere Stabilitöt der negativen Ladung im Thiolat durch den Schwefel

es entstehen Disulfide

=> durch die Stellung des Schwefels in der 3. Periode kann er die Oktettregel überschreiten und weiter oxidiert werden