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Chemie der Alkohole

Alkohole: Protonierung

Durch Protonierung zum Oxonium-Kation wird die schlechte Abgangsgruppe OH in die gute Abgangsgruppe H2O umgewandelt. Es können sich nun eine ganze Reihe von Folgereaktionen anschließen:

SN2:

Oxonium-Salze primärer Alkohole reagieren mit Nucleophilen unter Substitution nach einem SN2-Mechanismus. Ethanol kann beispielsweise mit wasserfreier Bromwasserstoffsäure in Ethylbromid und Wasser überführt werden:

Abb.1
Reaktion von Ethanol mit HBr

HBr ist als sehr starke Säure in der Lage, Alkohole im Gleichgewicht zu protonieren. Das Bromid-Ion greift dann nucleophil am partiell positiv geladenen C-Atom an. Unter neutralen Bedingungen, z.B. gegenüber KBr, ist Ethanol vollkommen inert.

SN1:

Oxonium-Salze sekundärer und tertiärer Alkohole reagieren mit Nucleophilen nach einem SN1-Mechanismus. tert-Butanol wird bereits mit wässriger HCl glatt in tert-Butylchlorid überführt:

Abb.2
Reaktion von tert-Butanol mit HCl

Die Reaktivität von Alkoholen in nucleophilen Substitutionsreaktionen unter sauren Reaktionsbedingungen nimmt von primär nach tertiär zu.

Abb.3
Reaktivität von Alkoholen gegenüber Nucleophilen

Umlagerungen:

Sekundäre Alkohole, die nach Protonierung und Abspaltung von Wasser sekundäre Kationen bilden, neigen zu Umlagerungen. 3-Methyl-2-butanol reagiert mit HBr ausschließlich unter Bildung von 2-Brom-2-methylbutan:

Abb.4
Reaktion von 3-Methyl-2-butanol mit HBr
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