Organik 9, Zusammenfassung - Gymnasium am Wirteltor Düren

Kapitel 9: Zusammenfassung: Alkohole, Phenole und Ether
Me OH R CH2 OH R CH OH
R
R
C OH
Methanol 1
R
R
o -Alkohol
2o -Alkohol 3 o -Alkohol
OH
Phenol
Me O Me
Ethoxyethan
Diethyl-Ether Me
Struktur: O-Atom ist sp 3 -hybridisiert in Alkoholen und Ethern - sp 2 -hybridisiert in Phenole:
R
δ-
O
H δ+
O H
sp 2
R
O
H H O
R
R
O
H H
O
R
usw.
1.43 Å 3
sp
O
0.96 Å
sp
O
H Me
3
109 o
112 o
Me
1.41 Å
R OH + H2O R O + H3O pKa ≈ 16
R OH
+ Na R O Na + H2 O-Atom ist stark elektronegativ; induktiver Effekt ist vorhanden. Wasserstoffbrücken werden im flüssigen Zustand gebildet
(z.B. führt zu höheren Siedepunkten).
Säure-Base-Eigenschaften: Alkohole sind schwache Säuren und können ein Proton abgeben. Ein Alkoholat-Anion kann am
besten durch Reaktion mit Na-Metall hergestellt werden. Phenole sind stärkere Säuren - Phenolat-Anionen sind Resonanz-stabilisiert:
pK a ≈ 9.9
S
S
OH
O
O
+ H2O
S = σ oder π-AKZEPTOR
Phenolat Anion wird stabiler
d.h Phenol = stärkere Säure
S = σ oder π-DONATOR
Phenolat Anion wird
weniger stabil
d.h Phenol = weniger Saur
O
z.B.→
+ H3O
O O O O
Resonanz-stabilisierte Phenolat-Anion
ein stärkere Säure als Phenol
OH
O
OH -
O
N
N
O π-AKZEPTOR O O
O
O
N
O
O
N
O O
Ladung auf O-Atome
delokalisiert
Herstellung von Alkohol: Hydratisierung von Alkenen; Oxidation von Alkenen; Durch nukleophile Substitutionsreaktionen;
Reduktion von Aldehyden / Ketonen / Estern / Carbonsäuren (LiAlH4 wirkt als stärkeres Reduktionsmittel; NaBH4 genügt für die
Reduktion von Aldehyde / Ketone); Grignard-Addition an Aldehyd / Keton / Ester / Epoxide:
Me
H2SO4
H2O
OH
Me
H
OsO 4
H 2 O
cis-Diol
R
KOH
H
CH2Br 2O R
(SN2 Reaktion)
CH2OH R C
O
H
REDUKTION
R
O
C
H
H
H
1O-ALKOHOL R C
O
O
REDUKTION
R C
R'
H
R'
2
H
O NaBH4 EtOH
O
Pt / H2
O H
H
ALDEHYD
NaBH4 EtOH
(Vgl. Hydrierung von Alkene)
KETON
-ALKOHOL
OH
OH
RCH2CH2Br
Mg, Et2O
O
H2C CH2
RCH2CH2 CH2CH2OH
RCH2CH2MgBr
USW.
R
OH
RCH2CH2D
D2O
RCH2CH2
O
Me H
C CH3
H
O
Me Me
RCH2CH2
OH
C CH3
CH3
C
O
1) LiAlH4 in Ether H
O
2) H2O
OR'
R C
H
H
+ R'OH
O
Me OEt
OH
RCH2CH2
RCH2CH2
Me
Herstellung von Ethern: Reaktionen von Alkoholen: Dehydratisierung;
Williamson-Ether-Synthese: Halogenalkan-Bildung:
Me OH
R C
OH
H
H
1o-Alkohol Na (Metall)
OH
R C
2
H
o-Alkohol Me O Na
Oxidation
Oxidationsmittel
R'
O
R H
Aldehyd
Oxidation
Oxidationsmittel
I
(S N 2-Reaktion)
Oxidation
Oxidationsmittel
O
Me O
R R'
Keton
+ NaI
O
R OH
Carbonsäure
H
Me
3 o -Alkohol
Alkohol
OH
Me
OH
H-Br
H H
O
Me
Me
Br
H
O
H
H H
O
H
Me
Alken
Me
SN2-Reaktion Br
Me
+ H2O Bromalkan
Oxidation: 1°-Alkohole → Aldehyde → Carbonsäuren (Oxid.Stufe I → II → III); 2°-Alkohole → Ketone (Oxid.Stufe I → II)
CrO3 (Oxidationsmittel) Aldehyd
H
Me OH
Pyridin Me O
es muss trocken sein sonst wird das Aldehyd weiter oxidiert
Me OH
CrO 3 (Oxidationsmittel)
H 2O / H 2SO 4
Carbonsäure
OH
Me O
OH
Cyclohexanol
CrO 3 (Oxidationsmittel)
Pyridin
ODER
CrO 3 (Oxidationsmittel)
H 2O / H 2 SO 4
O
Cyclohexanon

Reaktionen von Ethern: Ether sind meistens inert, können aber mit HI gespalten werden. tButyl-Ether sind ein Spezialfall - sie
können mit TFA (CF 3-COOH) gespalten werden (E1-Mechanismus) (nützlich in der Peptid-Synthese):
Me O
HI
Me
H
Me O
H
Me
Me OH
I
I
Me
O
H
Ein tBu-Ether
Epoxide ergeben trans-vicinal-Diolen in H 3O + (S N2-Reaktion):
H
H
O
H
H 3O +
H2O
H
H
O
H
S N2-Reaktion
Me
Me
Me
- H
CF 3 COOH
Trifluoroacetic acid (TFA)
OH CH 2
Me
H Me
Me Me
O Me
R
Me
Me
ein 3 o - H
-Carbokation
H
OH
H
OH
+
Me