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Das sp 3 -hybridisierte Sauerstoffatom der Hydroxilgruppe ist über eine σ-Bindung an das sp 3 -
hybridisierte Kohlenstoffatom gebunden. Je nach Zahl der Hydroxilgruppen differenziert man
einwertige, zweiwertige oder mehrwertige Alkanole. Glycerin, HO−CH 2 -CH(OH)-CH 2 OH, ist
z.B. ein dreiwertiges Alkanol. Nicht zu verwechseln: primäre (1°), sekundäre (2°) und tertiäre
(3°) Alkanole unterscheiden sich durch das Kohlenstoffatom, an dem sie hängen:
1°: R−CH 2 −OH 2°: R 2 CH−OH 3°: R 3 C−OH (R = organischer Rest)
Physikalische Eigenschaften:
Die Siedepunkte der Alkanole liegen entschieden höher als die der Alkane vergleichbarer
molarer Masse M. Ursache dafür ist die Möglichkeit zur Bildung von Wasserstoffbrückenbindungen,
die ein Auseinanderreißen zweier Moleküle erschweren. Daher muss mehr
Energie für den Siedevorgang aufgewandt werden.
Löslichkeit in Wasser:
Bis C 3 ist jedes Isomere in jedem Verhältnis mit Wasser mischbar. 1-Butanol löst sich nur
etwas in Wasser, 2-Methyl-2-propanol ist noch in jedem Verhältnis mischbar. Der Grund:
Geringerer Einfluss des unpolaren Alkylrestes aufgrund der kugelförmigen Struktur (siehe S
1). Ab C 5 sind Alkanole nur noch sehr schlecht bzw. nicht mehr in Wasser löslich, da der
unpolare Alkylrest gegenüber der polaren Hydroxilgruppe überwiegt. In gleichem Maße
nimmt die Mischbarkeit mit Benzin zu.
Mehrwertige Alkanole, d.h. Alkanole mit mehr als einer Hydroxilgruppe, zeigen
konsequenterweise höhere Siedepunkte sowie eine besserer Wasserlöslichkeit aufgrund der
vermehrten Möglichkeit zu Wasserstoffbrücken.
(siehe J.H. S. 105-7)
Reaktionsverhalten:
Das Reaktionsverhalten der Alkanole wird durch die Polarität bzw. den nucleophilen
Charakter der Hydroxilgruppe (freie Elektronenpaare) bestimmt.
1. Esterbildung mit Säuren (Siehe Carbonsäurereaktionen)
2. Reaktion mit Natrium (bzw. anderen Alkalimetallen)
R−O−H + Na⋅ → Na + + R−O − + ½ H 2
Natriumalkanolat
In dieser Reaktion wird analog zur Reaktion mit Wasser Natrium oxidiert und Wasserstoff
reduziert. Die Reaktivität der Alkanole ist dabei geringer als die des Wassers, da der (+)-I-Effekt
der Alkylgruppe die negative Ladung im Alkanolat destabilisiert. Daher nimmt auch die Reaktivität
mit steigender Kettenlänge ab, ebenso reagieren 3 °-Alkanole aufgrund geringfügig größerem (+)-
Effekt etwas geringer als 1°.
Allgemein findet eine Reaktion mit Natrium immer dann statt, wenn ein Stoff ein positiv
polarisiertes Wasserstoffatom besitzt, das mit steigender Polarität leichter abgespalten werden kann
und mit Natrium reagiert: Steigende Reaktivität gegenüber Natrium ist also gleichzeitig ein
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