VO Organische Chemie in der molekularen Biologie I

VO Organische Chemie I 15. Alkohole
2-Methyl-2-propanol
(t-Butanol)
Anmerkungen:
tertiär 83 +25,6
OH
Abnahme des Kp mit zunehmender Verzweigung wegen geringerer Oberfläche (vgl. 8.2)
Hoher Fp des t-Butanols erklärt sich durch die geringe Schmelzenthalpie (vgl. 8.2)
Auch die unendliche Löslichkeit hängt mit den kugelförmig-kompakten Bau zusammen: Für
einen gelösten Stoff muss im Wasser „Platz“ geschaffen werden (durch Auseinanderdrängen
der H2O-Moleküle), wozu es wegen der Wasserstoffbrücken hoher Energien bedarf. t-Butanol
muss aber nicht viele Moleküle verdrängen und ist daher so gut löslich, während die lange
C-Kette des n-Butanols viel Platz braucht.
15.4 Chemische Eigenschaften und Reaktionen
a) Säure-Base-Eigenschaften
Wasser ist ein Ampholyt: Es kann sowohl Protonen aufnehmen (=> Hydro(xo)niumion
H3O + ) als auch abgeben (=> Hydroxidion OH - ).
Das selbe gilt auch für Alkohole: R–OH wird durch Abspaltung des H-Atoms zum Alkoxidion
oder Alkoholation R–O - und durch Aufnahme eines Protons zum Alkyloxoniumion R–OH2 +
(Gestalt: Pyramide, an deren Spitze das O-Atom ist).
Wichtige Folge der Ampholyt-Eigenschaft ist die Autoprotolyse:
Die Reaktion 2 H2O H3O + + OH - ist ausführlich untersucht und von enormer
Wichtigkeit. Sie wird üblicherweise durch das Ionenprodukt des Wassers wiedergegeben:
KW = [H3O + ][OH - ] = 10 -14 mol 2 l -2
Das selbe findet, wenn auch in ungleich geringerem Maße, bei Alkoholen statt:
z.B. 2 CH2OH CH3OH2 + (Methyloxoniumion) + CH3O - (Methoxid- bzw. Methanolation)
wobei [CH3OH2 + ][CH3O - ] = 1,2 . 10 -17 mol 2 l -2 (also deutlich geringer als bei Wasser).
Es stellt sich die Frage nach der Stärke, bzw. ob Alkoxidionen stärkere Basen als
Hydroxidionen sind. Da sich durch Hyperkonjugationseffekte die negative Ladung am
Sauerstoff ein bisschen vergrößert, sind Alkoxidionen stärkere Basen, aber schwächere
Säuren als Hydroxidionen, wobei innerhalb der Alkohole eine weitere Abstufung
vorgenommen werden muss: Tertiäre Alkohole (drei elektronenabstoßende Alkylgruppen)
sind stärkere Basen als sekundäre Alkohole, die wiederum stärkere Basen als primäre sind (im
Bezug auf die Azidität ist es genau umgekehrt).
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