спирты 1

Спирты.

Спирты-это производные углеводородов, содержащие функциональную группу ОН.

Спирты бывают одноатомные, содержащие одну группу ОН, например – СН₃СН₂ОН,

двухатомные, например- НОСН₂СН₂ОН, называются гликолями, трехатомные-глицерин

НОСН₂СН(ОН)СН₂ОН, и т. д.

Номенклатура

По номенклатуре IUPAC спирты имеют окончание ОЛ, цепь нумеруют таким образом,

чтобы атом углерода, связанный с ОН имел наименьший номер:

4 3 2 1

СН₃СН₂СН(ОН)СН₃ 2-бутанол -НОСН₂СН₂СН₂ОН 1,3-пропандиол

4 3 2 1

СН₃СН(СН₃)СН(ОН)СН₃ 3-метил-2-бутанол

- Спирты бывают первичные, если гидроксил связан с первичным атомом углерода, например,

СН₃СН₂СН₂ОН, вторичные, если ОН у вторичного атома углерода , например, написанный выше

2-бутанол и третичные, если ОН у третичного атома углерода (СН₃)₃СОН.

Часто спирты называют по радикалам, связанным с группой ОН, например, метиловый спирт-

СН₃ОН, этиловый-С₂Н₅ОН, изопропиловый—СН₃СН(ОН)СН₃ и т. д.

Карбинольная номенклатура.

По этой номенклатуре спирты называют как производные простейшего спирта, который

в этом случае называют карбинолом.

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ

1. Гидролиз галогеналкилов

RCH₂Cl + NaOH→ RCH₂OH + NaCl для первичных и вторичных спиртов

R₃CCl + HOH→ R₃COH + HCl для третичных спиртов (реакция обратима)

2. Гидратация алкенов

Н₂SO₄

СН₃СН=СН₂ + НОН → СН₃СН(ОН)СН₃

3. Восстановление альдегидов и кетонов

RCH=O + H₂ → RCH₂OH кат. Ni или Pt для первичных спиртов из альдегида

R₂C=O + H₂ → R₂CHOH кат. Ni или Pt для вторичных спиртов из кетона

4. Mg –органический синтез.

В этом способе используют алкилмагнийгалогениды(реактивы Гриньяра) и карбонильные

соединения. Реактивы Гриньяра всегда надо получать из галогеналкилов и Mg нагреванием в растворе абсолютного(т.е. лишенного следов влаги) диэтилового

эфира.

абс.эфир

RBr + Mg → RMgBr В присутствии влаги реактивы Гриньяра разлагаются

RMgBr + HOH→ RH + MgBrOH

Для получения первичных спиртов в качестве карбонильного соединения используют

формальдегид, для вторичных- любые другие альдегиды, для третичных-кетоны.

&+ &-

При присоединении реактива Гриньяра по связи С=О образуется смешанный алкоголят

магния, который превращают в спирт гидролизом.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

1.Кислотно-основные свойства

Спирты обладают слабокислыми свойствами, более слабыми чем у воды.

Со щелочами не реагируют, образуют алкоголяты при действии щелочных

металлов: 2 СН₃ОН + 2 Na → 2CH₃ONa + H₂

Алкоголяты разлагаются под действием воды, как более сильной кислоты:

RONa + HOH → ROH + NaOH

Кислые свойства слегка уменьшаются при переходе от первичных спиртов к вторичным и третичным. Самая сильная кислота- метиловый спирт.

При взаимодействии спиртов с алкилмагнийгалогенидами образуется алкоголят и выделяется углеводород:

ROH + CH₃MgBr → ROMgBr + CH₄

Основные свойства спиртов определяются способностью атома кислорода принимать

протон на неподеленную электронную пару, имеющуюся на внешнем электронном уровне, и выражены более сильно, чем у воды:

.. +

RCH₂OH + H+ → RCH₂OH₂

Образовавщийся алкилоксониевый катион стабилизирован за счет делокализации положительного заряда под действием положительного индуктивного эффекта (+I)

алкильного радикала: ∂+ +

RCH_2→OH₂ Электронная плотность смещается к кислороду.

Основные свойства спиртов увеличиваются при переходе от первичных к третичным спиртам, т. к. у третичного радикала индуктивный эффект больше

2. Замещение гидроксильной группы.

Гидроксильная группа в спиртах может замещаться при действии галогеноводородных кислот, реакция обратима. Третичные спирты реагируют легче, чем вторичные и первичные:

ROH + HBr → RBr + HOH

←

Можно заместить группу ОН при действии хлористого тионила:

ROH + SOCl₂ → RCl + SO₂ + HCl

или пятихлористого фосфора:

ROH + PCl₅ → RCl + POCl₃ + HCl

3.Реакция этерификации

Спирты взаимодействуют с кислотами с образованием сложных эфиров и воды:

H₂SO₄

RCOOH + R¹OH → RCOOR¹ + HOH

←

Реакция обратима, требует нагревания, присутствия катализатора- серной к-ты и отгонки образующейся воды.

На холоду с конц. серной кислотой может образоваться эфир серной кислоты:

ROH + HOSO₃H → ROSO₃H + HOH

4.Реакции дегидратации

Внутримолекулярная дегидратация проходит под действием таких кислот, как H₂SO₄,

H₃PO₄ или при действии Al₂O₃ при достаточно сильном нагревании_. При этом водород отщепляется от соседнего, наименее гидрогенизированного атома углерода:

H₂SO₄ t

CH₃CH₂CH(OH)CH₃ → CH₃CH=СHCH₃ + HOH

Легче всего дегидратируются третичные спирты.

Межмолекулярная дегидратация –проходит при более низкой температуре и требует

гораздо меньшего количества кислоты- соотношение спирт: кислота-2:1, при этом

образуются простые эфиры:

H₂SO₄

2ROH → ROR + HOH

5.Окисление

Первичные и вторичные спирты окисляются такими окислителями как KMnO₄ , хромовая

смесь и др. При окислении первичных спиртов первоначально образуются альдегиды,

которые очень быстро окисляются в кислоты.

RCH₂OH → RCH=О → RCOOH

Вторичные спирты в этих условиях превращаются в кетоны:

Третичные спирты окисляются очень трудно, в жестких условиях при действии КMnO₄ в

присутствии конц. H₂SO₄ при интенсивном нагревании, при этом разрывается углеродная

цепь: