Alcoli e fenoli

Alcoli e fenoli

Sono composti caratterizzati dal gruppo funzionale - OH.. Ci sono alcoli saturi, insaturi, ciclici, aromatici, primari, secondari, terziari (secondo che l'OH sia legato ad un carbonio primario, secondario, terziario); monovalenti, bivalenti, polivalenti (se contengono uno, due o più ossidrili). I fenoli sono gli alcoli in cui l'OH è legato al carbonio di un anello aromatico.

La desinenza ufficiale della funzione - OH è - olo. La numerazione delle catene è fatta in modo da attribuire all'OH (o agli -OH ) i numeri più piccoli possibili.

Vi sono anche nomi d'uso comune conservati (indicati in parentesi). In casi complessi il gruppo - OH viene chiamato idrossi.

H H H H OH H

| | | | | |

H− C−OH H−C−C− OH H−C− C − C−H

| | | | | |

H H H H H H

METANOLO ETANOLO 2 -PROPANOLO

(alcol metilico)                         (alcol etilico) (alcol isopropilico)

alcol primario monovalente saturo alcol primario monovalente saturo alcol secondario monovalente saturo

[137] [138]

OH OH OH OH

| | | |

H− C − C − C −H

H H H CH₂=CH - CH₂OH

1,2,3 PROPANTRIOLO CICLOESANOLO 2-PROPEN-1-OLO

(glicerina)   (alcol allilico)

alcol primario 2 volte, secondario alcol secondario monovalente alcol primario monovalente

1 volta, trivalente, saturo ciclico insaturo.

[139] [140] [141]

FENOLO C₆H₅OH [142]: alcol secondario, monovalente, aromatico.

DI-DROSSIBENZENI (o-, m-, p-) [143]: alcoli secondari, bivalenti, aromatici.

OH

|

OH

[143]

OH

La presenza dell'ossidrile conferisce agli alcoli la possibilità di formare legami idrogeno intermolecolari (R - O H - O - R ) che ne innalzano il punto di ebollizione rispetto agli idrocarburi a pari atomi

| H

H │

di carbonio, e legami idrogeno con l'acqua (R - O             H - O - H ) che ne aumenta la solubilità in tale solvente.

Si sono già incontrati alcuni metodi di preparazione degli alcoli: idratazione degli alcheni[ ], ossidrilazione degli alcheni con permanganato[ ], idrolisi degli alogenuri (S_N, [ ]). Un altro metodo generale per ottenere gli alcoli, in particolare quello etilico, consiste nella fermentazione di zuccheri da parte di microrganismi (saccaromiceti). La preparazione dei fenoli ricorre alla fusione alcalina degli acidi solfonici:

SO₃H   OH

KOH

+ K₂ SO₃

300°C

ACIDO BENZENSOLFONICO FENOLO SOLFITO DI

POTASSIO

Le reazioni degli alcoli si distinguono a seconda del legame che viene rotto :

R OH oppure RO H

Tra le prime si ricordano la DISIDRATAZIONE che porta alla formazione di alcheni [ ]e la trasformazione in alogenuri alchilici [125].

Tra le seconde:

Carattere acido base: gli alcoli grazie alla loro stretta somiglianza con l'acqua                (R - O - H, H - O - H ), hanno comportamento anfotero, cioè vengono protonati [143] dagli acidi forti (comportamento basico) e salificati dalle basi forti (comportamento acido).

R - O - H + H⁺ R - O ⁺ - H

|

H

R - O - H + Na R - O⁻ Na ⁺ + ½ H₂

I loro sali sono chiamati alcolati [144] e vengono facilmente idrolizzati dall'acqua, trattandosi di sali di acido debole e base forte (come acido un alcol ha una K_a 10^-16). I sali dei fenoli sono invece stabili in soluzione acquosa, avendo i fenoli una K_a

Ossidoriduzione: gli alcoli sono da considerarsi come gruppi relativamente ridotti, per cui si prestano a reazioni di ossidazione (deidrogenazioni) che trasformano gli alcoli primari in aldeidi [145] e quelli secondari in chetoni[146]. Gli alcoli terziari in generale danno prodotti di ossidazione nei quali si è persa l'identità dello scheletro dell'alcol di partenza.

H H

R - C - O R - C = O

| | ALDEIDE

H + K₂Cr₂C₇ H

- H₂

H H

| |

R - C - O R - C = O CHETONE

| |

R' R'

Formazione di eteri: per disidratazione di alcoli si ottengono i corrispondenti eteri [147].

- H₂O

R - O - H + H - O - R R - O - R

Si noti che già si è detto che la disidratazione di alcoli porta ad alcheni [ ]. Le due cose non sono contrastanti in quanto la disidratazione di un alcol può essere sia intramolecolare [ ] che intermolecolare [147], a seconda delle condizioni sperimentali in cui la reazione viene condotta e, per bene che vadano le cose, si ottengono sempre o alcheni contaminati da eteri o eteri contaminati da alcheni.

Formazione di esteri: per disidratazione intermolecolare tra un acido e un alcol si formano esteri [148].

O O

|| ||

R - O - H + H - O - C - R R - O - C - R

H₂O

Alcool metilico CH₃OH [136]: liquido infiammabile, punto di ebollizione 65°C, molto velenoso. Si ottiene industrialmente per sintesi da ossido di carbonio e idrogeno   ( CO +2H₂ CH₃OH).

Alcool etilico CH₃CH₂OH [137]: liquido infiammabile, punto di ebollizione 78,5°C. Quello destinato ad uso alimentare è al 95%; è possibile ottenere alcol al 100%, chiamato assoluto. Per uso non alimentare viene denaturato per aggiunta di metanolo, toluene, sostanze maleodoranti e coloranti, godendo in tal modo di particolari sgravi fiscali.

Glicole etilenico CH₂OH­CH₂OH oppure CH_2−- CH₂ [ ]

| |

OH OH

Liquido solubilissimo in acqua, punto di ebollizione 197°C, usato come anticongelante e, sotto forma di etere nitrico, come esplosivo.

Fenolo C₆H₅OH [142]: solido, punto di fusione 43°C, poco solubile in acqua, velenoso e caustico. È usato come disinfettante e per produrre materie plastiche, concianti, coloranti, esplosivi e prodotti farmaceutici.

Glicerina CH₂OH−CHOH−CH₂OH oppure CH₂ - CH - CH₂ [ ] :

| | |

OH OH OH

Liquido oleoso solubilissimo in acqua, punto di ebollizione 290°C, di sapore dolciastro, di cui sono noti oltre 1500 impieghi (solvente, plastificante, emolliente, in profumeria e cosmesi, nella stampa, come antigelo, per produrre la nitroglicerina).

Cresoli [149]:

OH

CH₃

sono i tre metilfenoli isomeri (orto, meta, para). Si trovano nel catrame e sono velenosi. Sono disinfettanti energici e costituiscono materia prima per fare coloranti , profumi, esplosivi.