1. Кислотно-основные свойства

Спирты – практически нейтральные вещества, они не изменяют окраски индикаторов, не вступают в реакцию ни с водными растворами щелочей, ни с разбавленными кислотами. Однако в определенных реакциях спирты все же проявляют свойства очень слабых кислот и оснований, т. е. являются амфотерными, подобно воде.

Кислотные свойства у спиртов выражены несколько слабее, чем у воды. Алкильные группы отталкивают от себя электронную плотность, снижая тем самым легкость отщепления иона Н⁺, поэтому у третичных спиртов кислотные свойства выражены слабее. чем у вторичных и первичных:

Кислотные свойства уменьшаются

Если же в радикал спирта ввести электроноакцепторный атом (например, атом F), то кислотные свойства усиливаются.

Кислотные свойства спиртов проявляются в реакции их со щелочными металлами, в ходе которых образуются соли – алкоголяты:

2СН₃–СН₂–ОН + 2 Na  2СН₃–СН₂–ОNа + Н₂.

Этилат натрия

Алкоголяты имеют характер солей очень слабых кислот и сильных оснований, поэтому подвергаются гидролизу:

С₂Н₅ОNa + Н₂О ⇄ С₂Н₅ОН + NаОН.

Основные свойства. Оснóвным центром в молекуле спирта является атом кислорода, обладающий неподеленной парой электронов. При действии на спирты сильными кислотами происходит присоединение иона водорода к атому кислорода гидроксильной группы и образуется неустойчивый алкилоксониевый ион:

Хлорид этилоксония

2. Замещение гидроксильной группы галогеном с образованием галогенопроизводных (алкилгалогенидов).

Важную роль в превращении спирта в галогеналкан играет наличие в реакционной среде иона водорода. На первой стадии реакции происходит кислотно-основное взаимодействие спирта с галогеноводородной кислотой, приводящее к образованию алкилоксониевого иона. Ион Н⁺ выполняет в данной реакции две важные функции: во-первых, активирует электрофильный центр в молекуле спирта (поскольку положительно заряженный атом кислорода оксониевого иона более эффективно оттягивает на себя электронную плотность связанного с ним атома углерода, чем гидроксильная группа) и, во-вторых, связывает гидроксид-ион в нейтральную молекулу воды:

Кислотно-основное взаимодействие

Этанол Ион этилоксония

Нуклеофильное замещение

Кроме того, спирты можно превратить в галогенопроизводные действием галогенидов фосфоpa(V) и фосфора(III), а также тионилхлорида SOCl₂:

СН₃СН₂СН₂ОН + PCl₅  СН₃СН₂СН₂Сl + РОСl₃ + НСl

       Пропанол-1        1-Хлорпропан

3СН₃СН₂СН₂СН₂ОН + РВr₃  3СН₃СН₂СН₂СН₂Вr + Н₃РО₃

Бутанол-1 1-Бромбутан

       Пропанол-2    2-Хлорпропан

3. Образование простых эфиров. Простыми эфирами называются производные спиртов, в которых атом водорода гидроксильной группы заменен на углеводородный радикал. Образование простых эфиров происходит при взаимодействии алкоголятов с галогеналканами.

Реакция протекает по механизму нуклеофильного замещения. В качестве нуклеофила выступает алкоголят-ион, нуклеофильность которого выше, чем нейтральной молекулы спирта.

Метилат натрия 1-Хлорпропан Метилпропиловый эфир

4. Образование сложных эфиров (реакция этерификации). При действии на спирты минеральной или органической кислоты образуются сложные эфиры:

СН₃–СН₂–ОН + НОSО₃Н_(конц.) ⇄ СН₃–СН₂–О–SО₃Н + Н₂О

      Этанол Серная         Этилсерная

кислота кислота

Механизм этой реакции сходен с получением алкилгалогенидов:

СН₃–СН₂–ОН + НОSО₃Н_(конц.) ⇄ [CH₃–CH₂–O⁺H₂ + ^–OSO₃H] ⇄ СН₃–СН₂–О–SО₃Н + Н₂О

СН₃–СН₂–ОН + НОNО_2(конц.) ⇄ СН₃–СН₂–О–NО₂ + Н₂О

Азотная Этилнитрат

кислота

Взаимодействие спиртов с карбоновыми кислотами протекает по механизму нуклеофильного замещения. В качестве нуклеофила выступает молекула спирта, атакующая атом углерода карбоксильной группы кислоты, несущий частичный положительный заряд. Отличительной особенностью этой реакции является то, что замещение протекает у атома углерода, находящегося в состоянии sр²-гибридизации. Механизм таких реакций будет рассмотрен в разделе «Карбоновые кислоты».