![Page 1: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/1.jpg)
Alkoholy a fenoly
![Page 2: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/2.jpg)
Úvod
Obecný vzorec alkoholů je R-OH.
Názvosloví alkoholů a fenolů
Běžná jména alkoholů se odvozují od alifatického zbytku připojeného k hydroxylové skupině, ke kterému se přidá slovo alkohol. Podle systematického názvosloví se však přidává ke jménu mateřského uhlodíku přípona –ol.
![Page 3: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/3.jpg)
Názvy substituovaných fenolů se pak běžně odvozují od názvu mateřské sloučeniny.
![Page 4: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/4.jpg)
Voda Methanol Dimethylether
Struktura, elektronová hustota a polarita vazeb v alkoholech
![Page 5: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/5.jpg)
Tvorba vodíkových vazeb vody a methanolu
![Page 6: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/6.jpg)
H O
H
H
O
O
H
H
H
H O
H
H O
H
H O
C
H
H
H
H
O
O
H
H
H
H O
C
H
H
H
H O
H
H O
C
H
H
C
H
O
O
H
H
H
H O
C
H
H
C
H O
H
H
H
H
H
H
H
MeOH EtOH
H O
C
H
H
C
H
O
O
H
H
H
H O
C
H
H
C
H O
H
H
C
H
C
H
H
C
H
H
H
H
H
C
H
H
H
H
H
H O
C
H
H
C
H
O
O
H
H
H
H O
C
H
H
C
H O
H
H
C
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
C
H
H
H
C
H
H
H
C
H
H
H
H
H
C
H
H
H
n-BuOH n-HexOH
![Page 7: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/7.jpg)
Fyzikální vlastnosti alkoholů v porovnání s uhlovodíky a halogenalkany
![Page 8: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/8.jpg)
Ka = K[H2O] = H
3O
+[ RO
−]
[ ROH] mol/l pKa = -log Ka
Acidita alkoholů a fenolů
![Page 9: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/9.jpg)
![Page 10: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/10.jpg)
Hlavní důvod větší kyselosti fenolů oproti alkoholům je v tom, že fenoxidový ion je stabilizován rezonancí. Negativní náboj v alkoxidovém iontu je koncentrován na atomu kyslíku, tak v případě fenoxidového iontu může být delokalizován rezonancí v polohách ortho a para benzenového kruhu. Díky tomu jsou fenoly mnohem kyselejší než alkoholy.
O-
O
-
O
-
2,2,2-trifluorethanol je 3000krát kyselejší než ethanol. Kyselost je způsobena přítomností velmi elektronegativního atomu fluoru, který silně polarizuje vazbu C-F a na atomu uhlíku vytvoří parciální kladný náboj. Tento parciální náboj pak částečně neutralizuje (stabilizuje) negativní náboj na sousedním atomu kyslíku. Tím dochází ke rozprostření náboje na větší plochu.
C C
H
OH
HH
H -C C
F
OF
HH
F --
+
-
-
![Page 11: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/11.jpg)
Tento obecný jev se vyskytuje všude, kde jsou spojeny atomy z různou elektronegativitou a nazývá induktivní efekt. Skupiny přitahující elektrony (elektronakceptorové skupiny) stabilizují podobným způsobem konjugovanou bázi a proto zvyšují kyselost mateřského alkoholu.
O-
O
-
O
-
O
-NO O
-+ N
O O-
+ NO O
-+ N
O O-
+
p-nitrofenol je 1000krát kyselejší než fenol.
V tomto případě nitro-skupina funguje dvěmi způsoby.
2) Negativní náboj na atomu kyslíku hydroxyskupiny může být delokalizován rezonancí nejenom v ortho a para polohách samotného fenoxidového iontu, ale také na kyslíkových atomech nitro-skupiny..
1) Dusíkový atom nese parciální kladný náboj a proto je elektrony přitahující skupina. Induktivní efekt tak zvyšuje kyselost p-nitrofenolu.
Zcela podle očekávání, zavedení dalších nitroskupin nadále zvýšuje kyselost. Například kyselina pikrová je 10 000 000krát kyselejší než fenol a vlastně chová se jako silná kyselina
![Page 12: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/12.jpg)
2 RO H + 2 Na 2 RO Na + H2
alkohol alkoxid sodný
RO H + NaH RO Na + H2
alkohol alkoxid sodný
- +
- +
O H + NaOH + HOH
fenol fenoxid sodný
- +O Na
Tvorba alkoxidů/alkoholátů
![Page 13: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/13.jpg)
Bazicita alkoholů a fenolů
Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože mají nesdílený elektronový pár na atomu kyslíku. Chovají se proto jako Lewisovy báze a mohou být protonovány silnými kyselinami analogicky jako voda, za vzniku alkyloxoniového iontu.
Protonace je první krok dvou důležitých reakcí alkoholů: dehydratace a přeměny na alkylhalogenidy.
![Page 14: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/14.jpg)
Příprava alkoholů – redukce karbonylových sloučenin
![Page 15: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/15.jpg)
![Page 16: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/16.jpg)
Příprava alkoholů – adice organokovů na karbonylové sloučeniny
![Page 17: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/17.jpg)
Příprava alkoholů – adice organokovů na karbonylové sloučeniny
![Page 18: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/18.jpg)
Příprava alkoholů – nukleofilní substituce halogenalkanů
![Page 19: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/19.jpg)
Adice vody na alkeny
Hydroborace alkenů
Příprava alkoholů – adice na alkeny
Dihydroxylace alkenů
![Page 20: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/20.jpg)
Methanol – katalytická redukce CO
Ethanol – kysele katalyzovaná adice vody na ethylen
Ethanol – fermentace
![Page 21: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/21.jpg)
Dehydratace alkoholů na alkeny
Alkoholy se působením silných kyselin dehydratují na alkeny.
Terciární alkoholy se dehydratují E1 mechanismem.
![Page 22: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/22.jpg)
Reakce alkoholů
Reakce alkoholů s halogenovodíky
Alkoholy reagují s halogenovodíky (HCl, HBr a HI) za vzniku alkylhalogenidů. Reakční rychlost a mechanismus závisí na struktuře výchozího alkoholu a může probíhat buď SN1 nebo SN2 mechanismem.
Terciární alkoholy reagují nejrychleji.
Primární alkoholy se musí zahřívat se směsí kyseliny chlorovodíkové a chloridu zinečnatého (Lewisovské kyseliny) po dobu několika hodin. Reakce probíhá SN2 mechanismem.
![Page 23: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/23.jpg)
23
SN2 mechanismus
SN1 mechanismus
![Page 24: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/24.jpg)
Reakce alkoholů s thionylchloridem – příprava chloralkanů
![Page 25: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/25.jpg)
25
Reakce alkoholů s halogenidy fosforu.
PCl3: t.v. 75.5 °C PBr3: t.v. 172 °C PI3: nestálý, připravuje se v reakční směsi z P a I2
![Page 26: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/26.jpg)
Oxidace alkoholů na aldehydy a ketony
![Page 27: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/27.jpg)
Oxidace primárních alkoholů oxidem chromovým v kyselém prostředí – karboxylové kyseliny
Oxidace primárních a sekundárních alkoholů PCC – aldehydy a ketony
![Page 28: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/28.jpg)
Oxidace sekundárních alkoholů
Oxidace primárních alkoholů
![Page 29: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/29.jpg)
Chránění alkoholů
![Page 30: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/30.jpg)
Přeměny alkoholů na reaktivní estery sulfonových kyselin
RO
Hpyridin
methansulfonyl chloridmesyl chlorid, Ms-Cl
CH3S
O
ClO
CH3
SO
O
RO
MsRO
![Page 31: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/31.jpg)
Syntetické využití reaktivních esterů sulfonových kyselin
![Page 32: Alkoholy a fenoly - hocekgroup.uochb.cas.czhocekgroup.uochb.cas.cz/data/OCH_KATA_prednaska_10.pdf · Alkoholy a fenoly nepůsobí pouze jako kyseliny, ale také jako báze, protože](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022051910/5fff8ac465b96b7ece073331/html5/thumbnails/32.jpg)
Fenoly Výroba fenolu a acetonu
Oxidace fenolu