Хімічні властивості

Для спиртів характерні реакції за участю зв’язку О−Н, зв’язку С−О і окисні реакції. Присутність у молекулі спирту кратних зв’язків або ароматичного радикала не змінює принципово хімічні властивості гідроксильної групи, а надає спиртам властивостей, характерних для ненасичених або ароматічних сполук.

1. Кислотно-основні властивості

Спирти виявляють слабкі кислотні та слабкі основні властивості, тобто вони є амфотерними речовинами.

1.1.Кислотні властивості

Їх кислотні властивості зумовлені рухливістю атома водню гідроксильної групи. Атом кисню як більш електронегативного елементу зміщує електронну густину зв’язку О−Н на себе, утворюючи при цьому на атомі водню частковий позитивний заряд. Під дією сильних основ спирти відщеплюють від гідроксильної групи протон, тобто виявляють властивості ОН-кислот. Проте спирти є слабшими ОН-кислотами, ніж вода. Це зумовлене +І-ефектом вуглеводневого радикала, зв’язаного з гідроксильною групою. Додаткове збільшення електронної густини на атомі кисню за рахунок +І-ефекту вуглеводневого радикала приводить до зменшення полярності зв’язку О−Н і відповідно рухливості атома водню. Тому при переході від первинних спиртів до третинних кислотні властивості знижуються:

НОН > CH₃ОН > (CH₃)₂CHОН…

Спирти як кислоти реагують з лужними металами, утворюючи алкоголяти:

2C₂H₅ −OH + 2Na  2C₂H₅ −ONa + Н₂.

етилат натрію, етоксид натрію

У спиртовому середовищі алкоголяти піддаються іонізації з утворенням алкоксид-аніона, який виявляє сильні нуклеофільні та сильні основні властивості:

RO Na  R − О⁻ + Na⁺.

алкоксид натрію алкоксид-аніон

У зв’язку з цим алкоголяти широко використовуються в органіч­ному синтезі як сильні основи та сильні нуклеофільні реагенти. Алкоголяти легко розкладаються водою до вихідних спиртів. Це підтверджує, що спирти є більш слабкими кислотами, ніж вода.

Через низьку кислотність спирти майже не вступають у реак­цію з лугами.

1.2.Основні властивості

Основні властивості спиртів зумовлені наявністю на атомі кисню гідроксильної групи неподіленої пари електронів, здатної до приєднання протону. Так, з сильними кислотами первинні спирти утворюють на холоді нестійкі солі алкілоксонію:

етилоксонію бромід

У багатьох реакціях за участю спиртів алкоксонієві солі утворюються як проміжні продукти.

У порівнянні з кислотними, основні властивості спиртів зміню­ються в протилежному порядку, тобто при переході від первинних до третинних спиртів основні властивості зростають.

1.3. Взаємодія з мінеральними та органічними кислотам

Спирти реагують з мінеральними кислотами (сульфатною, нітратною, нітритною та ін.) та органічними кислотами з утворенням естерів (складних ефірів). Ця реакція дістала назву реакції етерифікації (від лат. aether − ефір):

Реакція етерифікації оборотна. Для зміщення рівноваги право­руч або беруть надлишок одного з реагентів (звичайно спирту), або видаляють один з продуктів реакції. Взаємодія спиртів з кар­боновими кислотами проходить в присутності каталізатора, най­частіше з концентрованою H₂SO₄. Реакції спиртів з карбоновими кислотами відбуваються за ме­ханізмом нуклеофільного заміщення. Молекула води, яка виділяється в процесі взаємодії, утворюється за рахунок ато­ма водню групи −ОН спирту та гідроксильної групи карбонової кислоти.