13.1.2. Багатоатомні спирти

Одержання

1. окиснення етилену:

СН₂=СН₂ –^{[O], H2O}® СН₂СН₂

етен ½ ½

OH OH

етиленгліколь

2. гідратація галогенпохідних вуглеводнів:

СН₂СН₂ ––^NaOH® СН₂СН₂

½ ½ ½ ½

СI CI OH OH

1,2 – дихлоретан 1,2 – етандіол (етиленгліколь)

3) каталітичний метод одержання:

2СО + 3 Н₂ ––^{t, p, kat}® НОСН₂ – СН₂ОН

етиленгліколь

3СО + 4 Н₂ ––^{t, p, kat}® НОСН₂ – СНОН - СН₂ОН

гліцерин

Хімічні властивості 

Для багатоатомних спиртів характерні основні реакції одноатомних спиртів.

1. наприклад, утворення алкоголятів:

CH2–OH   I CH2–OH	Na  ––   -1/2H2	CH2–ONa   I CH2–OH	Na –– -1/2H2	CH2–ONa  I CH2–ONa
етиленгліколь		моногліколят натрію		дигліколят натрію

Збільшення числа гідроксильних груп в молекулі приводить до посилення кислотних властивостей багатоатомних спиртів в порівнянні з одноатомними.

Розчиняють свіжоосаджений гідроксид міді (II) з утворенням внутрішньокомплексних сполук:

CH2–OH 2 I         + Cu(OH)2  –––    CH2–OH голубий осад

гліколят міді синій розчин

Внаслідок менших кислотних властивостей одноатомні спирти з Cu(OH) ₂ не реагують на відміну від багатоатомних.

2) утворення естерів. Гліцерин легко нітрується, даючи трині­тро­гліцерин – сильна вибухова речовина (основа динаміту):

CH2–O-	-H		HO-	-NO2		CH2–O–NO2
I					H2SO4	I
CH –O-	-H	+	HO-	-NO2	–––	CH–O–NO2	+ 3H2O
I						I
CH2–O-	-H		HO-	-NO2		CH2–O–NO2

3) взаємодія з галогеноводнями:

СН2 – СН2	НСІ	СН2 – СН2
 	––	 
ОН ОН		ОН СІ
		2-хлоретанол

Застосування

Метанол – безбарвна горюча рідина з запахом, що нагадує запах етилового спирту, змішується з водою у всіх відношеннях. Отруйний, смертельна доза всередину – 25 г, менші кількості приводять до сліпоти.

Має зачення як вихідна речовина для синтезу органічних сполук у ролі розчинника.

Етанол – безбарвна горюча рідина, обпікаюча на смак, з характерним запахом, змішується з водою в будь-яких співвідношеннях. Летальна доза сильно коливається (звичайно близько 300 г). У невеликих кількостях діє оп’яняюче, великі дози приводять до наркотичного стану.

Широко використовується як сировина та розчинник в органічному синтезі, в фармації та медицині (виготовлення настоянок, екстрактів, розчинів), як знезаражуючий засіб, для консервації різних анатомічних препаратів, як пальне та багато що ін. Входить до складу алкогольних напоїв.

Етиленгліколь – безбарвна в’язка рідина. Сильно понижує температуру замерзання води та використовується для виготовлення антифризу. Дуже токсичний. Широко використовується для виготовлення синтетичних волокон.

Гліцерин – безбарвна сиропоподібна речовина без запаху, з солодким смаком. Застосовується як основа для мазей та паст, добавки до мил. У невеликих кількостях гліцерин використовують для добування нітрогліцерину.

Нітрогліцерин – важка масляниста рідина з солодкуватим пекучим смаком, при нагріванні або ударі вибухає, використовується для виготовлення динаміту. У вигляді розбавлених спиртових розчинів нітрогліцерин справляє судиннорозширюючиу дію та застосовується в медицині при стенокардії. Випускається також в таблетках з вмістом 0,0005 г речовини.

§13.2.Феноли

Феноли – це гідроксильні похідні вуглеводнів, у котрих гідроксильна група знаходиться при вуглеці в sp2- гіб­ри­дизації, що входить у цикл ароматичного вуглеводню.

Фенол

Одержання

У промисловості синтез фенолу здійснюють з бензолу:

Хімічні властивості 

В молекулі фенолу бензольне кільце і гідроксильна група взаємно впливають один на одного. Електрони гідроксилу зміщені в сторону бензольного кільця, зв’язок в гідроксилі стає більш полярний, тому атом водню легко заміщується. Водень гідроксилу більш рухомий, ніж в молекулах одноатомних спиртів або води.

Hδ+ 

Наявність гідроксильної групи визначає схожіть фенолу з спир­тами:

Феноли проявляють кислотні властивості, які є сильніші, ніж у спиртів (феноли взаємодіють не тільки з металічним натрієм, але й з гідроксидом натрію на відміну від спиртів):

2		OH + 2Na 	2		ONa + H2
				фенолят натрію

OH + NaOH  

ONa + H2O

 Радикал С₆Н₅- називається фенілом.

якісною реакцією на феноли є утворення фіолетового кольору при додаванні розчину FeCl₃

3		OH + FeCl3 		O–Fe		+ 3 HCl

Наявність ароматичного кільця визначає схожіть фенолу з бензолом:

Гідроксильна група фенолів є дуже сильним орто- і пара-орієн­тантом.

OH			OH		OH
	+ 3H2O	3HNO3  –––  H2SO4		3Br2  –––		+ 3HBr
NO2					Br
тринітрофенол пікринова кислота			фенол		2,4,6 - трибромофенол

Застосування

Фенол – це безбарвні, рожевіючі на повітрі внаслідок окиснення кристали, розчиняється у воді (при 15°С – близько 8 %). Має антисептичні властивості. У вигляді 5 % водного розчину (карболова кислота) використовується як дизенфікуючий засіб. Використовується у виробництві пластмас, барвників, лікарських речовин та ін. Фенол ток­сичний, може викликати опіки на шкірі.

§13.3. КАРБОНІЛЬНІ СПОЛУКИ. АЛЬДЕГІДИ і КЕТОНИ