Реакционная способность гидроксисоединений

зависит от распределения электронной плотности в молекуле, вызванной введением группы ОН:

Углерод и водород, связанные с более электроотрицательным кислородом, становятся электронодефицитными и подвергаются нуклеофильной атаке. В зависимости от условий проведения реакции может произойти гетеролиз либо связи СО (реакции нуклеофильного замещения – S_N и элиминирования – Е), либо связи ОН (проявление кислых свойств). Электроотрицательное влияние ОН-группы (-I) обуславливает подвижность -водородных атомов в реакциях элиминирования (дегидратация, окисление по типу дегидрирования) Нуклеофильное замещение и элиминирование являются конкурирующими реакциями.

Вопросы для самостоятельной работы «Гидроксисоединения»

1. Напишите по стадиям реакцию изопропилового спирта с HBr. По какому механизму она протекает?

2. Покажите реакцию н-пропилхлорида с водным раствором KOH. По какому механизму она протекает?

3. Напишите реакцию дегидратации в кислой среде (H₂SO₄):

а) этилового спирта; б) изопропилового спирта.

Укажите, по какому механизму она протекает.

4. Напишите схемы реакций окисления этанола и этантиола. В каком случае используются мягкие окисляющие реагенты?

5. Как относятся к окислению пропанол и 2-метилпропанол-2? Напишите схемы возможных реакций. Чем объясняется устойчивость третичных спиртов к окислению?

6. Напишите схему окислительно-восстановительной реакции взаимопревращения:

а) гидрохинон  хинон;

б) цистеин  цистин

– цистеин (-аминокислота)

7. Покажите схему реакции, лежащей в основе действия:

а) 2,3-димеркаптопропанола;

б) унитиола

как антидотов при отравлении тиоловыми ядами.

8*. Объясните, почему метанол кипит при температуре значительно выше (т.кип. +64,7С), чем этан (т.кип. -88,6С), хотя их молекулярные массы близки.

Лабораторная работа по теме «Гидроксисоединения»

Опыт 1. Получение этилата натрия и его гидролиз.

В сухую пробирку поместите 3 капли абсолютного (безводного) спирта и маленький кусочек металлического натрия, предварительно отжатый от керосина на фильтровальной бумаге. Закрыв пробирку пробкой, собрать выделяющийся водород. Затем пробку убрать и поднести пробирку отверстием к пламени спиртовки. Смесь водорода и воздуха горит с характерным «лающим» звуком. Белый осадок этилата натрия растворить в 2-4 каплях этанола, добавить 1 каплю 1% спиртового раствора фенолфталеина, 1-2 капли воды. Объясните появление малиновой окраски.

Уравнения: 1) C₂H₅OH + Na 

2) гидролиз этилата натрия

Вопросы:

1. Почему спирты реагируют с натрием медленнее, чем вода?

2. Почему вода разлагает этилат натрия?

рК_а(С₂Н₅ОН) = 18,0; рК_а(Н₂О) = 15,7.

Опыт 2. Получение этиленгликолята меди (II)

К 2 каплям 2% раствора сульфата меди (II) CuSO₄ прибавить 2 капли 10% NaOH, получить хлопьевидный осадок гидроксида меди (II) Cu(OH)₂. Добавить к нему 2 капли этиленгликоля, встряхнуть пробирку. Описать наблюдения и схему качественной реакции на диольный фрагмент.

Уравнения: 1) CuSO₄ + NaOH 

2)

Опыт 3. Получение фенолята натрия и разложение его кислотой

В пробирку поместить 3 капли воды и несколько кристалликов фенола, встряхнуть. К образовавшейся мутной эмульсии добавить по каплям 10% раствор NaOH до растворения. Подкислить этот раствор несколькими каплями 10% раствора HCl.

Уравнения: 1)

2) фенолят натрия + HCl 

Вопросы:

1. Почему фенолят натрия не разлагается водой?

Опыт 4. Цветные реакции на фенолы

В три пробирки поместить по несколько кристалликов: в 1-ую – фенола; 2-ую – резорцина; 3-ю – пирокатехина. Добавить по 5-10 капель воды и 1-2 капли раствора хлорида железа (III). Описать окраску и схему взаимодействия фенола с FeCl₃.

Опыт 5. Окисление этанола хромовой смесью

В пробирку поместить 2 капли этанола, 1 каплю 10% раствора H₂SO₄ и 2 капли 10% K₂Cr₂O₇. Полученный оранжевый раствор нагреть на спиртовке до начала изменения окраски – появление сине-зеленой окраски сульфата хрома (III) Cr₂(SO₄)₃. Продукт окисления этанола – уксусный альдегид – имеет характерный запах прелых антоновских яблок. Нюхать осторожно!

Уравнение: