Posobie_Mono-_i_polifunkc.org.soed

К наиболее характерным реакциям гидроксисоединений, идущим с раз-

рывом связи О–Н, относятся:

реакции замещения атома водорода на металл (кислотные свойст-

ва, смотри выше);

реакции замещения атома водорода на остаток кислоты (образо-

вание сложных эфиров)

1) Реакции взаимодействия спиртов с органическими и минеральными

кислотами (реакция этерификации):

метиловый эфир азотной кислоты (метилнитрат)

В этих реакциях спирт выступает в роли нуклеофильного реагента.

Сложные эфиры так же получают при реакции спиртов с производными карбоновых кислот (реакция ацилирования):

2)Реакции замещения атома водорода на углеводородный радикал (реакция алкилирования, образование простых эфиров)

Реакция алкилирования - замещение водорода на углеводородный ради-

кал, протекает под действием галогеналканов.

11

3) Реакции отщепления водорода при окислении и дегидрировании.

Реакции дегидрирования протекают при пропускании паров спирта при

3000 С над медным катализатором. При этом первичные спирты образуют аль-

дегиды, вторичные - кетоны, а третичные спирты в этих условиях подвергаются

дегидратации.

2-метилпропанол-2

Реакции окисления спиртов проводят в различных условиях.

Окисление оксидом меди (II) протекает аналогично реакции дегидрирова-

ния и приводит в случае первичных спиртов к образованию альдегидов, в слу-

чае вторичных - кетонов, третичные спирты в этих условиях не окисляются.

12

2)Получение простых эфиров:

Вкачестве нуклеофильного реагента выступает вторая молекула спирта.

В одной молекуле спирта разрывается связь С-О, а в другой О-Н.

Такую реакцию спиртов часто называют межмолекулярной дегидратацией.

3)Реакция дегидратации:

Реакция протекает при избытке Н2SО4 и более высокой температуре, чем

в случае реакции образования простых эфиров:

Межмолекулярная дегидратация протекает по правилу Зайцева: «При де-

гидратации спиртов атом водорода отщепляется от соседнего наименее гидри-

рованного β-углеродного атома»:

бутанол-2

1.2.Многоатомные спирты

Многоатомные спирты – это производные углеводородов, в которых не-

сколько атомов водорода замещены на гидроксильные группы (-ОН).

14

Классификация многоатомных спиртов

У многоатомных спиртов гидроксильные группы обычно находятся у раз-

личных углеродных атомов. Соединения с гидроксильными группами у одного атома нестабильны и подвергаются перегруппировкам.

Представителями многоатомных спиртов являются:

Двухатомные спирты, называются диолами или гликолями, трехатомные триолы или глицерины. Биологически значимыми, наряду с глицеринами, явля-

ются пяти- и шестиатомные спирты. Ксилит и сорбит – заменители сахара для больных диабетом. Инозиты шестиатомные спирты циклогексанового ряда. Неко-

торые стереоизомеры, например мезоинозит (миоинозит) относится к витамино-

подобным соединениям (витамины группы В) и является структурным компонен-

том сложных липидов.

Физические свойства многоатомных спиртов

Многоатомные спирты – это вязкие жидкости, сладкого вкуса, хорошо рас-

творимые в воде и этаноле, плохо – в других органических растворителях. Эти-

ленгликоль сильный яд.

15

Химические свойства многоатомных спиртов

Для многоатомных спиртов характерны реакции одноатомных спиртов и они могут протекать с участием одной или нескольких групп –ОН, с образованием моно-, диили поли производных.

1. Кислотно-основные свойства.

Введение в молекулу дополнительных групп ОН, являющихся электроно-

акцепторами, усиливает кислотные свойства. Таким образом, многоатомные спирты, проявляют более сильные кислотные свойства, чем одноатомные и способны реагировать со щелочами и гидроксидами щелочных металлов (каче-

ственная реакция).

а) Взаимодействие с активными металлами:

б) Взаимодействие со щелочами.

в) Взаимодействие с гидроксидами тяжелых металлов (гидроксидом меди) –

качественная реакция на многоатомные спирты.

В процессе реакции наблюдается растворение осадка гидроксида меди (II) и

образование ярко-синего раствора.

16

2. Галогенирование

а) Взаимодействие с галогеноводородами

в недостатке реагента приводит к образованию монопроизводных, а в избытке – продуктов полного замещения гидроксильных групп (дигалогеналканов).

б) Реакция с пятихлористым фосфором идет преимущественно с образование дигалогеналканов

3. Реакция дегидратации

Межмолекулярная дегидратация этиленгликоля приводит к образованию циклического диэфира - диоксана, который используется в качестве раствори-

теля:

Глицерин при нагревании подвергается внутримолекулярной дегидратации с образованием непредельного альдегида (акролеин, слезоточивое вещество):

17

4. Образование сложных эфиров

а) с минеральными кислотами

(глицеринтринитрат)

Нитроглицерин – бесцветная маслянистая жидкость. В виде разбавленных спиртовых растворов (1%) применяется при стенокардии, т.к. оказывает сосу-

дорасширяющее действие.

При взаимодействии глицерина с фосфорной кислотой образуется смесь

α- и β-глицерофосфатов:

Глицерофосфаты – структурные элементы фосфолипидов, применяются как общеукрепляющее средство.

б) с органическими кислотами.

18

При взаимодействии глицерина с высшими жирными карбоновыми ки-

слотами образуются жиры:

5.Реакции окисления

При окислении глицерина образуется ряд продуктов.

При мягком окислении – глицериновый альдегид и дигидроксиацетон:

При окислении в жестких условиях образуется 1,3-диоксоацетон:

1.3.Фенолы

Фенолы – это производные ароматических углеводородов, в которых одина или несколько гидроксильных групп непосредственно соединены с бензольным кольцом.

19

Классификация фенолов (по количеству групп ОН):

OH

резорцин 1,3-дигидроксибензол

пирогаллол 1,2,3-тригидроксибензол

Номенклатура и изомерия.

Названия фенолов составляют с учетом того, что для родоначальной струк-

туры по правилам ИЮПАК сохранено тривиальное название «фенол». Нумерацию атомов углерода бензольного кольца начинают от атома, непосредственно связан-

ного с группой ОН и продолжают в такой последовательности, чтобы имеющиеся заместители получили наименьшие номера. Так же широко распространены триви-

альные названия.

Для фенолов характерна структурная изомерия, связанная с взаимным распо-

ложением замещающих групп в бензольном кольце.

В ряду одноатомных фенолов:

20