Alkohole

• Definition
• Verbindungen in denen eine OH-Gruppe an ein nichtaromatisches, gesättigtes C-Atom ohne weitere Heteroatome gebunden ist. Mehrwertige Alkohole besitzen mehrere OH-Gruppen an mehreren C-Atomen.
• Die Begriffe "ein-, zwei- oder mehrwertig" (Zahl der Hydroxylgruppen) dürfen nicht mit den Begriffen "primär, sekundär oder tertiär" (Art der Hydroxylgruppen) verwechselt werden!
• Die Reaktivität der Alkohole steigt von den primären zu den tertiären an. Benzyl- oder Allylalkohole reagieren wie tertiäre.
• Darstellungen
• Aus Alkenen
• durch sauer katalysierte Addition von Wasser
  • primäre Alkohole aus Ethen
  • sekundäre Alkohole aus substituierten Alkenen
  • tertiäre Alkohole aus Alkenen mit tert. C-Atom
• Hydroborierung-Oxidation
  • prim. Alkohole aus endständigen Alkenen
• Hydroximercurierung-Reduktion
  • sek. Alkohole aus Alkenen
  • tert. Alkohole aus Alkenen
• Aus Halogenalkanen durch Substitution
  • primäre Alkohole aus prim. Halogenalkanen und Hydroxidionen
  • sekundäre Alkohole aus sek. Halogenalkanen und Hydroxidionen
  • tertiäre Alkohole aus tert. Halogenalkanen und Acetationen, dann alkalische Hydrolyse
• Aus primären aliphatischen Aminen mit Salpetriger Säure
  • Die Salpetrige Säure reagiert mit dem Amin unter Abspaltung von N₂ und H₂O zum Alkohol
  • Produkte:
    • primäre Alkohole aus prim. Aminogruppen an prim. C-Atomen
    • sekundäre Alkohole aus prim. Aminogruppen an sek. C-Atomen
• Aus Carbonylverbindungen durch Reduktion
• Katalytische Hydrierung von Aldehyden und Ketonen
  • primäre Alkohole aus Aldehyden und sowie Carbonsäurechloriden
  • sekundäre Alkohole aus Ketonen
• Zink/Salzsäure
  • primäre Alkohole aus Aldehyden
  • sekundäre Alkohole aus Ketonen
• Zink/Natronlauge
  • prim. Alkohole aus Aldehyden
  • sek. Alkohole aus Ketonen
• Natrium/Ethanol (Bouveault-Blanc-Reduktion)
  • prim. Alkohole aus Carbonsäureestern
• Komplexe Hydride
  • prim. Alkohole aus Aldehyden
  • sek. Alkohole aus Ketonen
• Isopropylalkohol / Aluminium-Isopropylat (Meerwein-Ponndorf-Verley-Reduktion)
  • prim. Alkohole aus Aldehyden
  • sek. Alkohole aus Ketonen
• Aldoladdition
  • sek. Alkohole aus Aldehyden
  • tert. Alkohole aus Ketonen
• Grignard-Reaktion
  • mit Aldehyden, Formaldehyd, Ketonen
    • prim. Alkohole aus Formaldehyd
    • sek. Alkohole aus Aldehyden
    • tert. Alkohole aus Ketonen
  • Mit Estern (Carbon-, Ameisen-, Kohlensäureester, Lactone)
    • sek. Alkohole aus Ameisensäureestern
    • tert. Alkohole aus Carbonsäuren, Kohlensäureestern und Lactonen
  • Mit Epoxiden
    • prim. Alkohole aus Ethylenoxid
    • sek. Alkohole aus substituierten Epoxiden
• Reaktionen
  • Dehydratisierung zu Alkenen
  • Austausch der Hydroxylgruppe gegen Halogene
  • Williamsonsche Ethersynthese
  • Etherbildung durch Säurebehandlung
    • Bei der Behandlung primärer Alkohole mit konzentrierter Schwefelsäure entstehen neben Alkenen auch symmetrische Ether. Die optimale Temperatur für die Bildung der Ether liegt niedriger, als die für die Bildung der Alkene. S_N2-Reaktion.
  • Acetalbildung
    • Aldehyde und Ketone reagieren unter Säurekatalyse mit prim. oder sek. Alkoholen über die Stufe der Halbacetale bzw. Halbketale zu Acetalen bzw. Ketalen. Wenn es nur um den Schutz der Carbonylgruppe (vor nachfolgenden Reaktionen) geht, sollten mehrwertige Alkohole verwendet werden.
  • Esterbildung mit Carbonsäuren
    • Nucleophile Alkohole können sich an die Carbonylgruppe von Carbonsäuren addieren, wobei ein instabiles Zwischenprodukt mit zwei Hydroxylgruppen am C-Atom der ehemaligen Carbonylgruppe entsteht, das unter Wasserabspaltung zum Ester zerfällt (vgl. Erlenmeyer-Regel ).
    • Um die Rückreaktion zu verhindern, können (neben anderen Maßnahmen) reaktivere funktionelle Derivate von Carbonsäuren, z.B. Carbonsäurechloride oder -anhydride verwendet werden.
  • Addition an CO₂ und Derivate
    • mit CO₂ oder CS₂
    • an Isocyanate und Isothiocyanate
  • Oxidation zu Aldehyden/Carbonsäuren bzw. Ketonen
    • primäre Alkohole -> Aldehyde -> Carbonsäuren
    • sekundäre Alkohole -> Ketone

Glykole

• Definition
  • Alkohole mit vicinalen Hydroxylgruppen werden Glykole genannt.
• Darstellung
  • aus Alkenen mit MnO₄^-
  • aus Alkenen mit Persäuren und Wasser
  • aus Aldehyden und Ketonen
  • aus Carbonsäureestern
• Reaktionen
  • Oxidative Spaltung
    • Bestimmte Oxidationsmittel können Glykole zwischen ihren vicinalen Hydroxylgruppen spalten. Die Produkte erhält man (formal) indem an die Stelle der gespaltenen C-C-Bindung an jedes entstandene Molekül eine OH-Gruppe setzt. Die sich ergebenden Verbindung mit mehreren OH-Gruppen an einem C sind gemäß der Erlenmeyer-Regel instabil und spalten Wasser ab.
  • Criegee-Oxidation
  • mit Natriumperiodat (Malaprade)
  • mit Kaliumpermanganat