2
Ableitung
Einteilung
Alkan Alkohol
CH3 CH2 CH2 OH 3 2 1
CH3 CH CH2
OHOH
3 2 1
CH2 CH CH2
OHOHOH
- einwertig
- zweiwertig
- dreiwertig
1-Propanol
1,2-Propandiol
1,2,3-Propantriol(Glycerin)
R - H R - OH Funktionelle Gruppe: -OHHydroxyl-Gruppe
Alkohole
3
- primär
- sekundär
- terciär
1-Propanol
2-Propanol(Isopropylalkohol)
2-Methyl-2-propanol(terc.Butylalkohol)
CH3 CH2 CH2 OH
CH3 CH CH3
OH
C CH3
CH3
CH3
OH
Alkohole
4
CH3 CH CH2 CH3
OH
CH3 CH CH2 OH
CH3C CH3
CH3
CH3
OH
sek. Butylalkohol2-Butanol
Isobutylalkohol2-Methyl-1-propanol
terc.Butylalkohol2-Methyl-2-propanol
IUPAC: Alkan + ol
+ Trivialnamen Alken + ol
Alkin + ol
CH2 CH CH2 OH C CH2 OHCH
2-Propen-1-ol(Allylalkohol)
2-Propin-1-ol(Propargylalkohol)
Nomenklatur der Alkohole
5
Gruppen
Alkoxy-Gruppen
Methoxy-Gruppe
Ethoxy-Gruppe
Vorkommen
Methanol, Holzgeist, CH3OH
Ethanol, Weingeist, C2H5OH
Glycerin
Sorbit
usw.
in freier oder gebundener Formin der Natur
R-OH R-O-
CH3-O-
C2H5-O-
Nomenklatur, Vorkommen
6
Darstellung
R COO R'H2O
H+R COOH + R' OH
CH CH3CH3
OH
R CH CH2
H2O
R X R OHOH-
Physikalische Eigenschaften, Darstellung
Aggregatzustand: Flüssigkeiten oder Feststoffe
Siedepunkt: H-Bindungen hohe Siedepunkte
Löslichkeit: niedere Vertreter (C1-C3) sind mit wasser mischbar
Dichte: kleiner, als die des Wassers
CnH2n+1OH O HRδ+δ−..
..
7
R COO R'LiAlH4 R CH2 OH + R' OH
Katalysator: CuCr2O4
Ethanol: durch alkoholische Gärung unter Wirkung des EnzymsZymaseaus landwirtschaftlichen Produkten (Stärke,
zuckerhaltige Früchte, Traube, usw.)
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2
R CH2 OHR COOHReduktion
4H
Darstellung
8
CH3OH i.PrOHC2H5OH t.BuOH
pKa 16 1717 19
äußerst schwache Säuren!
Chemische Eigenschaften
1. Säure-Basen-Eigenschaften
CH3 CH2 OH CH3 CH2 O + H+R O H
δ+δ−
....
BaseH+
H+
Säure
9
R OH R O Na+NaNH2
(NaH)(Na)
:NH2-
:H-
(sehr starke Säuren, pKA – 2 – 4) ~~
starke BasenNatriumalkoxid
Chemische Eigenschaften
R OH + HBr R O
H
H+
+ Br
10
2.
CH3 CH2 OH CH3 CH2 ONa
CH3 CH2 O CH3
CH3I
Ethyl-methyl-ether
Na
Bildung der Alkoxide, bzw. Ether
Natriumethoxid
3.
Ester
R OH + R' COOH R O C
O
R'-H2O
Bildung der Ester
(Anstelle R-COOH kann auch R-C-Cl eingesetzt werden!)
O
Chemische Eigenschaften
11
4. Dehydratation (Wasserabspaltung)
R CH CH2R CH2 CH2 OHβ α -H2O
5. Bildung von Alkylhalogeniden
R OH R X
Alken
Chemische Eigenschaften
12
6. Oxidation
R CH2 OH CrO3R CHO
KMnO4
R COOHOxidation
Aldehyd Carbonsäure
RCH OH
R'
R
R'C O
CrO3
Keton
Chemische Eigenschaften
13
Einige wichtige Vertreter der Alkohole
Methanol, CH3OH, Sdp. 65oC, Lösungsmittel, Ausgangsstoff, toxisch
Ethanol, C2H5OH, Sdp. 78,4oC, Lösungsmittel, Ausgangsstoff, 95,6% Ethanol - 4,4% Wasser: azeotropes Gemisch, Sdp. 78,1oC
1-Propanol, 2-Propanol, C3H7OH
Butanol: C4H9OH, 4 Konstitutionsisomere
Amyl-alkohol: C5
1-Octanol: C8H17OH
Fettalkohole C10 – C18
Chemische Eigenschaften
14
Zwei- und mehrwertige Alkohole
Zweiwertige Alkohole: -Diol
-GlykolR C R'
OH OHC C
OH OH
C C
OH
C
OHn
geminale vicinale disjunktDiole
Geminale Diole (Glykole)
OHCHR
OH
-H2O R CHO
R C R'
OH OH
-H2O R C R'
O
Aldehyd
Keton
- hydratisierte Derivate der Aldehyde und Ketone, - existieren nur in wässrigen Lösungen
15
Vicinale Diole (Glykole)
Ethylenglykol 1,2-PropandiolSdp. 198 OC
CH2 CH2
OH OH
CH CH2
OH OH
CH3
Glycerin
CH CH2
OH OH
CH2
OH
Sdp. 290 OC
Pentaerythrit
Schmp. 255-259OC
C
CH2OH
HOCH2CH2OH
CH2OH
16
Klassifizierung: Phenole
Verbindung von Phenol-Typ
Verbindung von aromatischem Alkohol-Typ
CH3
CH3
OH
CH2 OH
aromatische Alkohole
Toluol
Die OH Gruppe ist direkt mit demaromatischen Ring verbunden.
Ein H-Atom in der Seitenkette ist durch die OH Gruppe ersetzt. (sp3-C-OH Bindung!)
Aromatische Hydroxyverbindungen
17
Physikalische Eigenschaften:- hauptsächlich Feststoffe- hohe Siedepunkte- unangenehmer („phenolartiger”) Geruch- geringe Löslichlichkeit in Wasser
Vorkommen: - Steinkohlenteer- Pflanzen (als Etherderivate)
Herstellung: Ar-SO2ONa Ar-ONa + Na2SO3NaOH
200 0C
NaOHH2O
Ar-X Ar-OH + NaX
Phenole
18
Chemische Eigenschaften
starke Säure
2,4,6-Trinitrophenol(Pikrinsäure)pKA= 0,95
o-KrezolpKA= 10,28
OH
NO2O2N
NO2
OH
CH3
- schwach saure Eigenschaft
Natriumphenoxid(Natriumphenolat)
mesomerie-stabilisiertesPhenoxid-Anion
OH
+ NaOH
O- Na+
+ H2O
O::.. δ−
δ−
δ−δ−
pKA= 9,95
- schwach saure Eigenschaft
Natriumphenoxid(Natriumphenolat)
mesomerie-stabilisiertesPhenoxid-Anion
OH
+ NaOH
O- Na+
+ H2O
O::.. δ−
δ−
δ−δ−
pKA= 9,95
19
- Nitrierung: mit verd.Salpetersäure - Sulfonierung mit cc. H2SO4
OH OH
NO2
OH
NO2
+
OH OH
SO2OH
OH
SO2OH
+
p-Nitrophenol o-Nitrophenol p- und o-Phenolsulfonsäure
- Electrophile Substitution: die OH Gruppe aktiviert die o- und p-ständigeC-Atome im Benzolkern sehr stark (+ M Effekt)
- Bromierung OH OH
Br
Br
Br Br2/H2O
2,4,6-Tribromphenol
Chemische Eigenschaften
20
- Oxidationempfindliche Verbindungen gegen Oxidationsmittelfärben sich rötlich an der Luft
- FeCl3 (Fe3+-Ionen): charateristische FarbereaktionPhenol: violettBrenzcatechin: grün
Phenol
Herstellung von FarbstoffenSynthese von Aspirin, HerbizideNerven-/ZellgiftDesinfektionsmittelSynthese von KunstharzenKonservierung von HolzHautaufhellungPeeling (Schälkur)
21
Zweiwertige Phenole
Brenzcatechin Resorcin HydrochinonAusgangsstoff Antiseptikum Reduktionsmittel, in der Pharmaindustrie Photographie
Dreiwertige Phenole
Pyrogallol Hydroxyhydrochinon Phloroglucinseine alkalische Nachweis von Lignin
Lösung absorbiert O2
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OHOH
OH
OH
OHOH
OHOH
Phenole
Klassifizierung: nach der Anzahl der OH Gruppen
22
Phenol o-Kresol m-Kresol p-Kresol ThymolDesinfektionsmittel
OH OH
CH3
OH
CH3
OH
CH3
OH
CH3
CHCH3
CH3
1-Naphthol 2-Naphtholα-Naphthol ß-Naphthol
OH
OH1
2
α
β
OH
Br
Br
BrOH
NO2
Cl
1
25
2,4,6-Tribromphenol 5-Chlor-2-nitro- phenol
Phenole
23
HO
HO
OH
Resveratrol
Stilböstrolöstrogene Wirkung
OH
OH
H5C2
C2H5
Traubensaft: 1,10 mg/LRotwein: 30-50 mg/L
Synthetische, nichtsteroidale, selektiveEstrogen-Rezeptor-Modulatore(DES, 1938)Teratogen, KrebserregendBehandlung der Inkontinenz bei HundenWachstumsfaktor
antioxidative Eigenschaften
Arteriosklerose, Herzkrankheiten, Arthritis, Autoimmunkrankheitenneuroprotektive Wirkung beim Glaukom, antikanzerogene wirkungNahrungsergänzungsmittel
Phenole
25
Pentachlorphenol Hexachlorophenfungizide Wirkung antiseptische Wirkung
OH
ClCl
Cl
Cl
Cl
OH
CH2
OH
Cl Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Pikrinsäure Trinitro-m-kresolstarke Säure Ammoniumsalz: EkrasitpKA= 0,95
„Naphthalingelb”(Martiusgelb)
OH
NO2
NO2
NO2
OH
NO2
NO2
NO2
CH3
OH
NO2
NO2
Phenole
26Chemische Eigenschaften: wie bei den aliphatischen Alkoholen
Aromatische Alkohole
BenzylalkoholEster
in „ätherischen Ölen”Jazminblütenöl
CH CH CH2OHCH2CH2OHCH2OHβ α
β-PhenylethanolHauptbestandteil des Rosenöls
ZimtalkoholhyazinthenartigerGeruch
27
Salicylalkoholin Weidenarten
CH2OH
OH
Phenolalkohol
Bausteine des Lignins
SinapinalkoholConiferylalkohol
OH
CH
CH CH2OH
OCH3
OH
CH
CH CH2OH
OCH3CH3O
Stoffe, die in die pflanzliche Zellwandeingelagert werdenund dadurch die Verholzung der Zelle bewirken(Lignifizierung). Etwa 20 % bis 30 % der Trockenmasseverholzter Pflanzen bestehen aus Ligninen
29
Chinone
1,4-Benzochinon
ungesättigte, cyclische, abernicht aromatische Verbindung
1,2-Benzochinon
OH
OH
oxid.
red.
O
O
OH
OH O
Ored.
oxid.
Hydrochinon
Brenzcatechin
30
Chemische Eigenschaften
- Reaktionen der Carbonylgruppeund der C=C Doppelbindung
(z.B. Br2-addition)
O
O
NH2OH
N
N
HO
OH
- oxidative Spaltung der C=C Bindung: Synthese der Maleinsäure
Oximbildung
CH-COOH
CH-COOH
- starke Oxidationsmittel
Oxidation
31
OH
OH
oxid.
red.
O
O
Schmp. 171 0Ctiefgrüne, schillernde KristalleCharge-transfer Komplex
- Komplexbildung mit Hydrochinon:
Chinhydron
- Oxidation von Hydrochinon
OH
OH O
O
Chemische Eigenschaften
32
O
OH3CO
H3CO CH3
(CH2-CH=CH-CH2)n-H
Ubichinone
Hilfssubstrat für den Wasserstoffaustausch und Elektronentransportin der Atmungskette in den Zellen des Pflanzen- und Tierreichs
33
Polycyclische Chinone
1,4-Naphthochinon JuglonIn Walnussschalen
Antibakterielle, fungitoxische W.Blutungsstillend
Allelopathie
O
O
O
O
OH
O
O
O
O OH
OH
Anthrachinon Alizarin(Farbstoff)
34
Vitamin K1 (Phyllochinon)
CH2 CH2 CH
CH3
CH2CH2
CH3
CHCH2CH2CH2
CH3
CCHCH2
CH3
O
O
2
(unentbehrlich für den Vorgang der Blutgerinnung)
Polycyclische Chinone
35
Einteilung
- einfache Ether
- gemischte EtherR O R CH2 O CH2 CH3CH3
R O R' CH3 O CH CH2
Diethylether
Methyl-vinylether
Aliphatische Ether
C O C
charakteristische Bindung
36
- offenkettige Ether
- cyclische Ether
EthylmethyletherCH3 O CH2 CH3
CH2
CH2O
CH2
CH2
Tetrahydrofuran
Darstellung
- aus Akoholen
R OH2cc. H2SO4
-H2OR O R einfache Ether
gemischteEther
- Williamson-Synthese
R ONa + R' I R O R' (+ NaI)(+ NaX)R' X
Aliphatische Ether
37
Physikalische Eigenschaften
- Siedepunkt: rel. niedrig, z.B. Diethylether Sdp. 34,6oC
- Löslichkeit: in Wasser gering
- leichtbewegliche flüchtige Flüssigkeiten, von großerBrennbarkeit
Chemische Eigenschaften:
- stabile, wenig polare Moleküle, geringe Reaktivität
C ORδ+ δ−
Nu:
resistent gegennucleophile Reagenzien;RO- schwache Abgangsgruppe!
38
Säure-Basen-Eigenschaften
O HR ....
O RR ....
Acidität
Basicität
Alkohol
Ether
OR
R
....H
+Cl
rel. labiles Addukt
- mit cc. Salzsäure
Bildung von Oxoniumsalzen
+ H2SO4OC2H5
C2H5
.... OC2H5
C2H5
H
+
HSO4
_
- mit cc. Schwefelsäure
Diethyloxonium-hydrogensulfat
39
OC2H5
C2H5
....
BF3
stabiler destillierbarer KomplexSdp. 126 OC
Lewissche Säure-Basen-Komplexe
Säure-Basen-Eigenschaften
40
polymeres EthylidenperoxidCH
CH3
* O O *
n
Nachweis:
Entfernung:
KIH
+
I2
Fe2(SO4)3FeSO4ox.
explosionsfähige Substanz!!
CH2 O CH2 CH3CH3Diethylether
CH2 O CH2 CH3CH3 C O CH2 CH3CH3
OOH
H
Hydroperoxid-diethylether
- Lösungsmittel, Sdp. 34,6 oC- Bildung von Peroxiden: bei längerem Aufbewahren an derLuft und im Licht
Ether
41
CH2
CH2
OH
OH
CH2
CH2
OH
OH
CH2
CH2O
CH2
CH2
O
Dioxan
Sdp. 101,4OCSchmp. 11-12OC
CH2
CH2
OH
OH
CH2
CH2
O C C
O
Ethylenoxid Sdp. 11,7 OC
Epoxy-Ring
Cyclische Ether
42
CH2
CH2
Cl
OH
CH2
CH2
OCH2
CH2
CH2
CH2
OH
OH
CH2
CH2
OH
O R
CH2
CH2
OH
NH R
CH2
CH2
OH
X
HOCl OH-
-HCl
HX
RNH2
ROH
H2O
Ethylenglykol
Halbether vonEthylenglykol
1,2-Amino-alkohol
Halogen-hydrin
Synthesen aus Ethylenoxid
43
Cellosolve
Ethylenoxid
CH2
CH2
O
CH2
CH2
OH
O CH3
CH2
CH2
OH
O C2H5
C2H5OH
CH3OH
Methylcellosolv
Ethylcellosolv
CH2
CH2
OH
OH= Halbether von Ethylenglykol
Synthesen aus Ethylenoxid
44
OO
O
OO
O
Macrocyclische Polyether (Kronenether)
- macrocyclische Struktur (z.B. 18-Ringe)
- variierbare Ringgröße
- ungewöhnliche komplexbildende Eigenschaft
- große Giftigkeit
[18]-Krone-6 oder [18]-O6
Top Related