UMA álcool primário é aquele em que o grupo hidroxila está ligado a um carbono primário; isto é, um carbono covalentemente ligado a outro carbono e hidrogênios. Sua fórmula geral é ROH, especificamente RCHdoisOH, uma vez que existe apenas um grupo alquil R.
O grupo R da fórmula RCHdoisOH pode ser qualquer: uma cadeia, um anel ou heteroátomos. Quando se trata de uma cadeia, curta ou longa, estamos lidando com os álcoois primários mais representativos; entre eles estão o metanol e o etanol, dois dos mais sintetizados a nível industrial.
Fisicamente, eles são como outros álcoois, e seus pontos de ebulição ou fusão dependem do grau de sua ramificação; mas quimicamente são os mais reativos. Além disso, sua acidez é superior à dos álcoois secundários e terciários..
Os álcoois primários sofrem reações de oxidação, tornando-se um grande número de compostos orgânicos: ésteres e éteres, aldeídos e ácidos carboxílicos. Da mesma forma, podem sofrer reações de desidratação, transformando-se em alcenos ou olefinas.
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Os álcoois primários derivados de alcanos lineares são os mais representativos. No entanto, na realidade qualquer estrutura, seja linear ou ramificada, pode ser classificada neste tipo de álcoois, desde que o grupo OH esteja ligado a um CHdois.
Portanto, estruturalmente todos eles têm em comum a presença do grupo -CHdoisOH, denominado metilol. Uma característica e consequência desse fato é que o grupo OH é menos prejudicado; ou seja, ele pode interagir com o ambiente sem interferência espacial de outros átomos.
Da mesma forma, um OH menos impedido significa que o átomo de carbono que o carrega, o do CHdois, pode sofrer reações de substituição por meio de um mecanismo SNdois (bimolecular, sem a formação de um carbocátion).
Por outro lado, um OH com maior liberdade para interagir com o meio, é traduzido como interações intermoleculares mais fortes (por ligações de hidrogênio), que por sua vez aumentam os pontos de fusão ou ebulição.
O mesmo ocorre com sua solubilidade em solventes polares, desde que o grupo R não seja muito hidrofóbico..
Os álcoois primários são os mais ácidos. Para um álcool se comportar como um ácido de Bronsted, você deve doar um íon H+ para o meio, para dizer água, para se tornar um ânion alcóxido:
ROH + HdoisOU <=> RO- + H3OU+
A carga negativa de RO-, especificamente do RCHdoisOU-, é menos repelido pelos elétrons nas duas ligações C-H do que pelos elétrons na ligação C-R.
O grupo alquil, então, exerce a maior repulsão, desestabilizando RCHdoisOU-; mas não tanto em comparação com se houvesse dois ou três grupos R, como ocorre com álcoois secundários e terciários, respectivamente.
Outra forma de explicar a maior acidez de um álcool primário é através da diferença de eletronegatividade, criando o momento de dipolo: HdoisCδ+-OUδ-H. O oxigênio atrai densidade de elétrons de ambos CHdois a partir de H; a carga parcial positiva do carbono repele um pouco a do hidrogênio.
O grupo R transfere parte de sua densidade de elétrons para o CHdois, o que ajuda a diminuir sua carga parcial positiva e com ela sua repulsão pela carga de hidrogênio. Quanto mais grupos R houver, menor será a repulsão e, portanto, a tendência de H de ser liberado como H+.
Os álcoois primários são considerados ácidos mais fracos do que a água, com exceção do álcool metílico, que é ligeiramente mais forte. O pKa do álcool metílico é 15,2; e o pKa do álcool etílico é 16,0. Enquanto isso, o pKa da água é 15,7.
No entanto, a água, que é considerada um ácido fraco, como os álcoois, pode se ligar ao H+ para se transformar no íon hidrônio, H3OU+; ou seja, ele se comporta como uma base.
Da mesma forma, os álcoois primários podem absorver hidrogênio; especialmente em algumas de suas próprias reações, por exemplo, em sua transformação em alcenos ou olefinas.
Os álcoois reagem com halogenetos de hidrogênio para produzir halogenetos de alquil. A reatividade dos álcoois para haletos de hidrogênio diminui na seguinte ordem:
Álcool terciário> álcool secundário> álcool primário
ROH + HX => RX + HdoisOU
RX é um haleto de alquil primário (CH3Cl, CH3CHdoisBr, etc.).
Outra maneira de preparar halogenetos de alquila é reagindo cloreto de tionila, um reagente sintético, com um álcool primário que é convertido em um cloreto de alquila. Cloreto de tionila (SOCldois) requer a presença de piridina para reagir.
CH3(CHdois)3CHdoisOH + SOCldois => CH3(CHdois)3CHdoisCl + SOdois + HCl
Esta reação corresponde à halogenação de 1-pentanol para se tornar 1-cloropentano na presença de piridina.
Os álcoois podem ser oxidados a aldeídos e ácidos carboxílicos, dependendo do reagente. O clorocromato de piridínio (PCC) oxida o álcool primário em aldeído, usando diclorometano (CHdoisCldois):
CH3(CHdois)5CHdoisOH => CH3(CHdois)5COH
Esta é a oxidação de 1-heptanol em 1-heptanal.
Enquanto isso, permanganato de potássio (KMnO4) primeiro oxida o álcool em aldeído e, em seguida, oxida o aldeído em ácido carboxílico. Quando o permanganato de potássio é usado para oxidar álcoois, a quebra da ligação entre os carbonos 3 e 4 deve ser evitada..
CH3(CHdois)4CHdoisOH => CH3(CHdois)4COOH
Esta é a oxidação de 1-hexanol em ácido hexanóico.
Por este método é difícil obter um aldeído, uma vez que é facilmente oxidado a um ácido carboxílico. Uma situação semelhante é observada quando o ácido crômico é usado para oxidar álcoois.
Os álcoois primários podem ser convertidos em éteres quando aquecidos na presença de um catalisador, geralmente ácido sulfúrico:
2 RCHdoisOH => RCHdoisOCHdoisR + HdoisOU
A condensação de um álcool e um ácido carboxílico, esterificação de Fisher, catalisada por um ácido, produz um éster e água:
R'OH + RCOOH <=> RCOOR '+ HdoisOU
Uma reação bem conhecida é a do etanol com ácido acético, para dar acetato de etila:
CH3CHdoisOH + CH3COOH <=> CH3COOHCHdoisCH3 + HdoisOU
O álcool primário é o mais suscetível às reações de esterificação de Fischer.
Em altas temperaturas e em meio ácido, geralmente ácido sulfúrico, os álcoois desidratam para formar alcenos com a perda de uma molécula de água.
CH3CHdoisOH => HdoisC = CHdois + HdoisOU
Esta é a reação de desidratação do etanol em etileno. Uma fórmula geral mais adequada para este tipo de reação, especificamente para um álcool primário, seria:
RCHdoisOH => R = CHdois (que também é igual a RC = CHdois)
As regras para nomear um álcool primário são as mesmas para os outros álcoois; com a exceção de que às vezes não é necessário listar o carbono contendo OH.
Na imagem superior, há uma cadeia principal de sete carbonos. O carbono ligado ao OH recebe o número 1 e então começa a ser contado da esquerda para a direita. Portanto, seu nome IUPAC é: 3,3-dietilheptanol.
Observe que este é um exemplo de um álcool primário altamente ramificado.
Finalmente, alguns álcoois primários são mencionados com base em sua nomenclatura tradicional e sistemática:
-Metil, CH3Oh
-Etilo, CH3CHdoisOh
-n-propil, CH3CHdoisCHdoisOh
-n-hexil, CH3CHdoisCHdoisCHdoisCHdoisCHdoisOh
Estes são derivados de alcanos lineares. Outros exemplos são:
-2-feniletanol, C6H5CHdoisCHdoisOH (C6H5 = anel de benzeno)
-2-propen-1-ol (álcool alílico), CHdois= CHCHdoisOh
-1,2-etanodiol, CHdoisOHCHdoisOh
-2-cloroetanol (etilenoclorohidrina), ClCHdoisCHdoisOh
-2-buten-1-ol (álcool crotílico), CH3CH = CHCHdoisOh
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