Chemische Reaktionen von Alkoholen

Deprotonierung der Hydroxygruppe

Die Hydroxygruppe von Alkoholen ist schwach sauer, das heißt, sie kann unter bestimmten Bedingungen deprotoniert werden. Durch Dissoziation des Wasserstoffatoms (also Proton H+) vom Sauerstoff reagiert diese funktionelle Gruppe als Brönstedt-Säure. Durch den induktiven Effekt (+I) der Kohlenwasserstoffkette wird das Proton stabilisiert, d.h. die OH-Gruppe reagiert mit steigender Kettenlänge weniger sauer.

Die Deprotonierung ist in wässrigen Lösungen nicht möglich und erfordert stärkere Basen wie z.B. metallisches Natrium oder Natriumamid. Das Reaktionsprodukt wird als Alkoholat bezeichnet und ist ein organisches Metallsalz. Die allgemeine Reaktionsgleichung mit Natrium lautet 2 R-OH + 2 Na → 2 (R-O-Na+) + H2.
Alkoholate sind wesentlich reaktionsfreudiger (nucleophiler) als Alkohole selber und können daher für weitere Reaktionen verwendet werden, z.B. Ethersynthesen oder die Herstellung von Estern. Mit Wasser reagieren Alkoholate zurück zum entsprechenden Alkohol und Metallhydroxid. R-O-Na+ + H2O → R-OH + NaOH.

Kondensationsreaktion (nucleophile Substitution)

An den freien Elektronenpaaren des OH-Sauerstoffs können nucleophile Substanzen angreifen und den Wasserstoff verdrängen. Als günstige Abgangsgruppe bildet sich zum Beispiel bei Reaktion mit organischen Säuren Wasser. Säure und Alkohol ergeben unter Wasserabspaltung einen Ester. R1-OH + R2-COOH → R1-COO-R2 + H2O. Dieser Reaktion heißt Veresterung und wird durch Säuren wie HCl katalysiert.

Oxidation von Alkoholen

Durch Reaktion mit einem Oxidationsmittel kann der die Hydroxygruppe tragende Kohlenstoff weiter oxidiert werden. Je nach Position im Molekül lassen sich dabei unterschiedliche Reaktionsprodukte herstellen.

  • Oxidation eines primären Alkohols zum Aldehyd: R-CH2-OH → R-CH=O (z.B. Methanol → Formaldehyd)
  • Oxidation eines sekundären Alkohols zum Keton: R1R2-CH-OH → R1R2-CH=O (z.B. Isopropanol → Aceton)
  • Oxidation eines tertiären Alkohols ist dagegen nicht möglich, da das mit der OH-Gruppe verbundene Kohlenstoffatom kein Proton mehr abgeben kann

Die logische Fortsetzung der Oxidation zum Aldehyd ist das Fortschreiten bis zur organischen Säure (R-COOH).