8. СПИРТИ

Спирти — похідні вуглеводнів, у молекулі яких один або декілька атомів Гідрогену заміщені гідроксильною групою (-ОН) (табл. 8.1).

Спирти класифікують:

а) за типом вуглеводнів, від яких вони походять (насичені, ненасичені, циклічні, ароматичні, гетероциклічні);

б) за числом гідроксильних груп (одноатомні та багатоатомні).

в) за положенням гідроксильної групи відносно атомів Карбону(на первинні, вторинні та третинні).

Таблиця 8.1

Фізичні властивості спиртів

Спирти одержують із галагенопохідних вуглеводнів, альдегідів, кетонів, гідратацією ненасичених вуглеводнів тощо. Спирти утворюють ете-

84

ри та естери, алкоголяти, окиснюються до альдегідів або кетонів. Спирти використовуються для виробництва ряду речовин, в т.ч. лікарських препаратів — хлороформу, йодоформу, хлоральгідрату, діетилового етеру (медичного ефіру).

Практичне значення спиртів

Етанол широко використовується як розчинник органічних речовин; в парфумерії; у харчовій промисловості використовується для виготовлення алкогольних напоїв; у медицині — як дезінфікуюча речовина та для виготовлення ліків. У ветеринарії етанол широко використовується як наркотичний засіб для тварин; як знеболюючий, протибродильний та антисептичний засіб при хворобах травної системи; як енергетична та тонізуюча речовина при загальній слабкості, інфекційних хворобах, при сильних крововтратах, отруєнні інгаляційними наркотиками, при тривалих пологах, виснаженні і т.д, Етанол застосовують також для дезинфекціі операційного поля у тварини, обробки рук хірурга, інструментів.

Метанол, 1-пропанол, н-бутанол та ізобутанол — цінні розчинники органічних речовин (лаків, смол). Метанол використовується для денатурації етанолу. У хімічній промисловості з метанолу отримують фор-

мальдегід. Необхідно знати, що метанол — сильна отрута! При при-

йомі всередину викликає сліпоту, а у великих дозах —смерть. Бутилові спирти використовують для синтезу естерів.

Амілові спирти використовуються для приготування оцтовоамілового естеру, який має приємний запах і застосовується під назвою"грушева есенція" для приготування фруктових вод і цукерок.

1,2-етандіол (етиленгліколь) — двохатомний спирт, його водний розчин, що називають антифризом, використовується в техніці. Ця рідина має низьку температуру замерзання і тому застосовується в зимових умовах для запобігання замерзанню охолоджуючої рідини в радіаторах двигунів внутрішнього згоряння.

1,2,3-пропантріол (гліцерол, раніш цю речовину називали гліцерином) — трьохатомний спирт, який застосовується в харчовій промисловості для підсолоджування вин, лікерів, лимонадів. Гліцерил гігроскопічний, тому використовується в поліграфії для приготування"невисихаючих" фарб, а також в текстильному виробництві. У фармації гліцерол є основою для приготування мазей та паст, а також засобів для пом'якшення шкіри. Естер гліцеролу з нітратною(V) кислотою – тринітрат гліцеролу, є вибухонебезпечною й отруйною речовиною. Але в малих концентраціях (1 %-ий спиртовий розчин) він являє собою цінний лікарський засіб, що застосовується при нападах стенокардії, оскільки розширює коронарні судини.

85

Цетиловий спирт (С16Н33ОН) та мірициловий спирт (С31Н63ОН) —

це вищі тверді спирти. Естер цетилового спирту входить до складу спермацету, а естер мірицилового — до складу бджолиного та рослинного восків.

ОБЛАДНАННЯ ТА МАТЕРІАЛИ: пробірки, газовідвідні трубки, бюретка, піпетки, водяна баня, пінцет, склянка (200 мл), скляні палички, термометр, секундомір, синій та червоний лакмусовий папір, фільтрувальний папір.

РЕАКТИВИ: натрій металічний (дрібні шматочки), безводний купрум(ІІ) сульфат; 5 %-ий розчин купрум сульфату; безводний цинк хлорид; спирти: етиловий, н-пропіловий, ізопропіловий; н-бутиловий, ізоаміловий, трет-бутиловий, етиленгліколь, гліцерол, маніт; 1 %-ий розчин фенолфталеїну в етанолі; сульфатна кислота (10 %-ий розчин та концентрована); концентрована оцтова кислота;1 %-ий розчин та сухий калій манганат(VII); сухий натрій гідроксид та 10 %-ий розчин натрій гідроксиду; концентрована хлоридна кислота; сухий калій дихромат; діетиловий етер; сірковуглець; фуксинсульфітна кислота.

ДОСЛІД 1. РОЗЧИННІСТЬ СПИРТІВ У ВОДІ

У встановлені в штативі пробірки наливають по2-3 мл етанолу, 1- пропанолу, 1-бутанолу (н-бутанолу), 2-метил-2-пропанолу (трет- бутанолу), 1-пентанолу, етиленгліколю та гліцеролу, додають у кожну рівний об’єм води.

Запишіть, які з цих спиртів розчиняються в момент змішування, які – при струшуванні, а які – практично нерозчинні в воді. Поясніть спостереження на підставі складу та будови спиртів.

ДОСЛІД 2. ВИЯВЛЕННЯ НАЯВНОСТІ ВОДИ У ЕТАНОЛІ ТА ЙОГО ЗНЕВОДНЕННЯ

У пробірку наливають 3 мл спирту. Додають 1 г безводного купрум(ІІ) сульфату білого кольору. Струшують пробірку протягом 1 – 3 хвилин. Якщо у спирті присутні домішки води– утворюється кристалогідрат купрум сульфату, тому білий порошок забарвлюється у блакитний колір:

CuSO4 + 5H2O ® CuSO4´5H2O.

ДОСЛІД 3. РЕАКЦІЯ СПИРТІВ НА ЛАКМУС

У чотири пробірки вносять по3 краплі води і додають по2 краплі етилового, пропілового, бутилового та ізоамілового спиртів. Випробовують розчини спиртів на лакмус. Колір синього та червоного лакмусового паперу не змінюється. Зробіть висновок.

86

ДОСЛІД 4. РЕАКЦІЯ З СІРКОВУГЛЕЦЕМ ТА ЛУГОМ НА ПЕРВИННІ ТА ВТОРИННІ СПИРТИ (КСАНТОГЕНОВА ПРОБА)

Сірковуглець у присутності лугу із первинними і вторинними спиртами утворює стійкі сполуки - ксантогенати (солі естеру дитіовугільної кислоти). Ксантогенати третинних спиртів нестійкі та розкладаються, внаслідок чого дана реакція непридатна для визначення третинних спиртів.

У пробірку вносять1 краплю етилового спирту і1 мл діетилового етеру. Додають краплю сірковуглецю та декілька шматочків сухого натрій гідроксиду. Суміш струшують, а потім трохи нагрівають на водяній бані. Перебігає наступна реакція:

Натрій етилксантогенат До суміші додають 1 краплю 5 %-ого розчину купрум(ІІ) сульфату.

Випадає коричневий осад етилксантогенату купруму(ІІ):

Купрум(ІІ) етилксантогенат

ДОСЛІД 5. РЕАКЦІЇ НА ФУНКЦІОНАЛЬНУ (ГІДРОКСИЛЬНУ) ГРУПУ СПИРТІВ. ЯКІСНА РЕАКЦІЯ НА ПЕРВИННІ, ВТОРИННІ ТА ТРЕТИННІ СПИРТИ. РЕАКЦІЯ З РОЗЧИНОМ ЦИНК ХЛОРИДУ

Швидкість реакції

R–O–H + HCl ® RCl + H2O

найвища для третинних, нижча для вторинних і дуже низька для первинних спиртів. У третинних спиртах гідроксил заміщується на атом Хлору під дією концентрованої HCl навіть без каталізатора (ZnCl2 ) вже протягом 3-5 хвилин.

а) У три пробірки наливають розчин цинк хлориду. У кожну пробірку додають 3-4 краплі відповідного первинного, вторинного та третинного

утворення нерозчинного галогеналкілу:

ZnCl2

С3Н7–OH + HCl ® С3Н7Cl + H2O

ZnCl2

НО - СН2 - СН2 - ОН + 2HCl ® ClСН2 - СН2Cl + 2H2O

ZnCl2

НО - СН2 – СН(ОН) - СН2 - ОН + 3HCl ® ClСН2 – СН(Cl) - СН2Cl + 3H2O

87