Орг_Хим_Все лекции_презы

Химические свойства одноатомных спиртов

9. Окисление

Спирты окисляются кислородом воздуха в присутствии катализаторов (Сu, СuО) и различных неорганических окислителей: оксида хрома (VI), дихромата калия в серной кислоте, перманганата калия в серной кислоте и др.

Первичные спирты окисляются до альдегидов, а затем до карбоновых кислот

Вторичные спирты окисляются до кетонов

Третичные спирты более устойчивы к окислению. При действии сильных окислителей углеродный скелет молекулы третичного спирта расщепляется с образованием смеси карбоновых кислот и кетонов.

Классификация полиатомных спиртов

Двухатомные спирты содержат две гидроксильные группы, их называют диолами, или гликолями. В зависимости от положения гидроксильных групп в углеродной цепи гликоли делят на

•α-гликоли (гидроксильные группы находятся в положениях 1, 2);

•β-гликоли (ОН-группы находятся в положениях 1, 3);

•γ-гликоли (ОН-группы находятся в положениях 1, 4) и т. д.:

Геминальные диолы - двухатомные спирты, содержащие две гидроксильные группы при одном атоме углерода. Эти спирты неустойчивы, в момент образования они отщепляют воду, превращаясь в альдегид или кетон. Такие диолы могут существовать только при наличии в молекуле сильных электроноакцепторных заместителей.

Трехатомные спирты содержат три гидроксильные группы, их называют триолами, или глицеринами. Спирты, содержащие более трех гидроксильных групп, называют многоатомными спиртами, или

полиолами. Четырехатомные спирты называют эритритами, пятиатомные – пентитами, шестиатомные – гекситами и т. д.

Номенклатура полиатомных спиртов

По заместительной номенклатуре IUPAC названия гликолей образуют от названия соответствующего углеводорода добавлением суффикса -диол и цифровых локантов, указывающих положения гидроксильных групп.

По радикально-функциональной номенклатуре гликоли именуют добавлением к названию соответствующего двухатомного радикала суффикса -гликоль.

По заместительной номенклатуре IUPAC названия трехатомных спиртов образуют добавлением к названию соответствующего углеводорода суффикса -триол:

Номенклатура полиатомных спиртов

По заместительной номенклатуре IUPAC названия гликолей образуют от названия соответствующего углеводорода добавлением суффикса -диол и цифровых локантов, указывающих положения гидроксильных групп.

По радикально-функциональной номенклатуре гликоли именуют добавлением к названию соответствующего двухатомного радикала суффикса -гликоль.

По заместительной номенклатуре IUPAC названия трехатомных спиртов образуют добавлением к названию соответствующего углеводорода суффикса -триол:

Изомерия полиатомных спиртов

Структурная изомерия полиатомных спиртов обусловлена различным

строением углеродного скелета и положением гидроксильных групп:

Для полиатомных спиртов характерна оптическая изомерия, обусловленная появлением в их структуре асимметрических атомов углерода.

Так, эритрит (бутантетраол) содержит в своем составе два асимметрических атома углерода и существует в виде трех пространственных изомеров:

Способы получения полиатомных спиртов

3. Гидратация оксиранов

Данная реакция лежит в основе промышленного способа получения этиленгликоля

4. Гидролиз жиров

Жиры – сложные эфиры трехатомного спирта и высших карбоновых кислот

5. Синтез глицерина окислением пропилена

Физические свойства полиатомных спиртов

•Низшие члены гомологического ряда диолов представляют собой вязкие жидкости, высшие – кристаллические вещества. Жидкие гликоли имеют большую плотность и более высокие температуры плавления и кипения, чем одноатомные спирты; хорошо растворяются в воде.

•Трехатомные спирты – вязкие жидкости или трудно кристаллизующиеся твердые вещества.

•Вязкость, растворимость в воде, температуры плавления и кипения гидроксильных производных алифатических углеводородов увеличиваются в следующем ряду:

одноатомные спирты < гликоли < глицерины

•Такая зависимость является следствием усиления ассоциации молекул за счет образования межмолекулярных водородных связей.

•Отличительной особенностью гидроксильных производных углеводородов с несколькими OHгруппами является их сладковатый вкус, как правило, усиливающийся с увеличением количества гидроксильных групп в молекуле.

Химические свойства полиатомных спиртов

Двух- и трехатомные спирты вступают в реакции аналогично одноатомным спиртам. Однако различные количества гидроксильных групп в спиртах определяют и некоторые их особенности.

1. Образование алкоголятов

С увеличением количества гидроксильных групп в молекуле кислотные свойства спиртов усиливаются. Это связано с электроноакцепторным влиянием одной гидроксильной группы на другую (–I-эффект).

Гликоли являются более сильными ОН-кислотами, чем одноатомные спирты. Они образуют алкоголяты (гликоляты) не только со щелочными металлами, но и с другими активными металлами (Al, Mg и т. д.), а также со щелочами и гидроксидами тяжелых металлов

Химические свойства полиатомных спиртов

1. Образование алкоголятов

α-Гликоли способны реагировать с гидроксидом меди (II) с образованием комплексных соединений. Данная реакция является качественной на спирты, содержащие α-гликольный фрагмент

Глицерин, по сравнению с этиленгликолем, имеет более выраженные кислотные свойства.

В водном растворе щелочи глицерин легко образует моноглицераты [HOCH2–CH(ONa)–CH2OH]. При взаимодействии с гидроксидом меди (II) глицерин образует глицерат меди (II) (синего цвета).