R - OH

1. ALCOLI gruppo ossidrilico R - OH lone pairs La presenza di un atomo di H legato all’O rende possibile la formazione di ponti a H intermolecolari H O sp3 C sp3

2. Il nome convenzionale degli alcoli alifatici si costruisce aggiungendo la desinenza -olo al nome dell’idrocarburo.. Il nome dell’idrocarburo si compone, a sua volta, identificando la catena lineare più lunga e numerando i carboni in modo che nel nome compaiano i numeri più piccoli possibile.

3. OH | OH | H3C—C —CH3 H3C—CH —CH3 | CH3 primario secondario terziario H3C—CH2 —OH ter-butanolo 2-metil-2-propanolo etanolo 2-propanolo

4. Caratteristiche deducibili dalla struttura • L’immagine mostra il potenziale elettrostatico del metanolo. Piùrossa è un area, maggiore è la densità elettronica; più blu è un area, minore è la densità elettronica.  • L’atomo di ossigeno mostra una regione ad alta densità elettronica (rosso) dovuta alla presenza di due doppietti elettronici solitari. • Gli atomi di ossigeno alcolisi sono basi di Lewis. • Quindi gli alcoli possono comportarsi sia come basi che come nucleofili. • L’atomo di idrogeno della funzione alcolica mostra una bassa densità elettronica (blu), quindi ha carattere acido. • Quindi gli alcoli sono acidi (pKa ~ 16). • La dissociazione di un protone genera un alcossido. • Il gruppo –OH è un cattivo gruppo uscente e deve essere convertito in un buon gruppo uscente perché si possa avere una reazione di sostituzione o di eliminazione. d- O H d+

5. pKa 15.5 Gli alcoli sono acidi molto deboli. In assenza di gruppi elettron-attrattori (che ne aumentano l’acidità) e di gruppi elettron-repulsori (che ne diminuiscono l’acidità)i valori di Ka sono intorno a 1·10-15.

6. pKa 12.5 La presenza dei tre atomi di fluoro stabilizza l’anione trifluoroetanoato. Di conseguenza, il trifluoroetanolo è un acido meno debole dell’etanolo.

7. L’anione fenato è stabilizzato dalla risonanza fra più forme limite. Ciò comporta la conseguenza che i fenoli sono acidi più forti degli alcoli. pKa 10.0

8. Gli alcoli non reagiscono con gli idrossidi dei metalli alcalini (l’equilibrio è completamente spostato a sinistra), mentre i fenoli si convertono quantitativamente in fenati H H O O N a O H O N a H

9. 2 2 2 2 2 2 Sia gli alcoli che i fenoli reagiscono con i metalli alcalini dando, rispettivamente alcolati e fenati. Nota però che queste reazioni non sono reazioni acido-base ma reazioni redox.

10. Reazioni di sintesi degli alcoli Idratazione di alcheni in ambiente acido Sostituzione nucleofila

12. Reazioni di sostituzione di un alogenuro

13. REAZIONI DEGLI ALCOLI

14. Cl- R R R + Cl + R + Cl H O C l R R 2 R + - H C l C H C H H C H H H O O O H H H H H Reazione di un alcol primario con acido alogenidrico è una SN2 !!!

15. R1 + + R2 R3 + R1 La sostituzione nucleofila è SN1 R1 R1 R1 + Cl- + R2 R3 R2 R2 Cl Cl R2 R3 R3 R3 Reazione di un alcol terziario con acido alogenidrico L’alcol terziario viene protonato dall’acido. L’alcol terziario protonato perde una molecola di acqua formando un carbocatione terziario che può essere attaccato dallo ione cloruro da un lato del piano di ibridazione oppure dall’altro lato

16. Alcuni gruppi funzionali attivi come nucleofili all’interno delle cellule nucleofilo gruppo uscente Quanto più debole è un nucleofilo tanto meglio si comporterà come gruppo uscente Forza del nucleofilo

17. funzione alcolica funzione fosforilica estere fosforico :Nu R — Nu

18. E’ l’elevata energia di risonanza che rende stabile l’anione fosfato rendendolo un buon gruppo uscente

20. N.B. alcol 1°  aldeide  carbossile alcol 2°  chetone  alcol 3°  X X Reazioni di ossido-riduzione carbonile (aldeide o chetone) alcol carbossile Numero di ossidazione del C crescente

23. La variazione di colore dello ione dicromato nella reazione di ossidazione degli alcoli (e delle aldeidi) viene sfruttata nell’esame estemporaneo del tasso di etanolo nell’alito (test del palloncino) Ione dicromato (rosso-arancio) O H O H - - C r O + C ( H ) H C H 2 7 H C H + + + H C H C r Ione cromo (verde) H H etanale etanolo Alcol etilico Aldeide acetica 2-propanolo propanone

24. TIOLI gruppo sulfidrilico R - SH lone pairs H S sp3 C sp3

25. Reazione redox Tioli liberi Ossidazione - 2H Riduzione + 2H Ponte disolfuro

27. LA PERMANENTE E’ UN OPERAZIONE DI INGEGNERIA BIOCHIMICA

28. ETERI gruppo etere R – O– R lone pairs C sp3 O sp3 Gli eteri sono molecole si comportano da solventi polari aprotici (mancano atomi di idrogeno disponibili a formare ponti ad H) C sp3

29. Per condensazione in ambiente acido (ad es. H2SO4) di due molecole di etanolo si ottiene un etere (La reazione decorre con meccanismo SN2) 1a fase: Protonazione dell’alcol 2a fase: Sostituzione nucleofila dietiletere (o etere etilico)

30. H H R H H C R + H C H O H O C H C H R H R H H R C H H O R H C H H O 2 H O H H O C H H C R H R Gli eteri devono essere considerati basi di Lewis: in ambien te acquoso acido sono facilmente protonati ed idrolizzati protonazione + idrolisi

31. O R — R EPOSSIDI (ETERI) gruppo epossido lone pairs sp3 C O sp3 Forte tensione di legame Alta reattività C sp3

32. Reazione tipica degli epossidi: Sostituzione nucleofila Meccanismo di reazione in ambiente acido Nu-H = H2O, R-OH, R-NH2