Монофункциональные соединения Спирты

Это производные УВ, у которых один или несколько атомов Н замещены на –ОН группу.

Классификация:

I. По количеству групп ОН различают одноатомные, двухатомные и многоатомные спирты:

СН₃СН₂ОН

Этанол Этиленгликоль Глицерин

Сорбит

II. По характеру R различают: 1) предельные, 2) непредельные, 3) циклические, 4) ароматические.

2) СН₂ = СНСН₂ОН

Аллиловый спирт

3)К непредельным циклическим спиртам относятся:

ретинол (витамин А) и холестерин

Инозит

витаминоподобное в-во

группы В

Холестерин

4)	Бензиловый спирт

III. По положению гр. –ОН различают первичные, вторичные и третичные спирты.

IV. По количеству атомов С различают низкомолекулярные и высокомолекулярные.

СН₃–( СН₂)₁₄ –СН₂–ОН (С₁₆Н₃₃ОН) СН₃–( СН₂)₂₉ –СН₂ОН (С₃₁Н₆₃ОН)

Цетиловый спирт Мирициловый спирт

Цетилпальмитат – основа спермацета, мирицилпальмитат содержится в пчелином воске.

Номенклатура:

Тривиальная, рациональная, МН (корень+окончание «ол»+арабская цифра).

Изомерия:

цепи, положения гр. –ОН, оптическая.

Строение молекулы спирта

СН-кислотныйNuцентр

S_N

S_Е

центр

'+

-

+

..

..

R  СН₂  О  Н

Электрофильный Центр Кислотный

центр основности центр

Р-ции окисления

и Е

1. Спирты – слабые кислоты.

2. Спирты – слабые основания. Присоединяют Н⁺ лишь от сильных кислот, но они более сильные Nu.

3. –I эффект гр. –ОН увеличивает подвижность Н у соседнего углеродного атома. Углерод приобретает + (электрофильный центр, S_Е) и становится центром нуклеофильной атаки (Nu). Связь С–О рвется более легко, чем Н–О, поэтому характерными для спиртов явл-ся р-ции S_N. Они, как правило, идут в кислой среде, т.к. протонирование атома кислорода увеличивает + атома углерода и облегчает разрыв связи. К этому типу относятся р-ции образования эфиров, галогенопроизводных.

4. Смещение элекронной плотности от Н в радикале приводит к появлению СН-кислотного центра. В этом случае идут р-ции окисления и элиминирования (Е).

Физические св-ва

Низшие спирты (С₁–С₁₂) – жидкости, высшие – твердые вещ-ва. Многие св-ва спиртов объясняются образованием Н-связи:

Химические св-ва

1. Кислотно-оснóвные

Cпирты – слабые амфотерные соединения.

2R–ОН + 2Nа  2R–ОNа + Н₂

Алкоголят

натрия

Алкоголяты легко гидролизуются, что показывает – спирты более слабые кислоты, чем вода:

R– ОNа + НОН  R–ОН + NаОН

Оснóвный центр в спиртах – гетероатом О:

С

Осн-ие

К-та

Н₃СН₂Н +Сl^  [СН₃СН₂Н]Сl^

Этилоксонийхлорид

II. Реакции S_N по гр. –ОН

Гр. ОН является плохоуходящей группой (связь мало полярна), поэтому большинство р-ций проводят в кислой среде. Механизм р-ции:

С

Карбокатион

Н₃СН₂ОН + Н⁺  СН₃СН₂Н  СН₃СН₂⁺ + Н₂О

Если р-ция идет с галогеноводородами, то присоединяться будет галогенид-ион: СН₃СН₂⁺ + Сl^  СН₃СН₂Сl

НС1 RОН R-СООН NН₃ С₆Н₅ОNа

    

С1^ R-О^ R-СОО^ NН₂^ С₆Н₅О^

Анионы

Анионы в таких р-циях выступают в качестве нуклеофилов (Nu) за счет «» заряда или неподеленной электронной пары. Анионы являются более сильными основаниями и нуклеофильными реагентами, чем сами спирты. Поэтому на практике для получения простых и сложных эфиров используются –алкоголяты, а не сами спирты. Если нуклеофилом является другая молекула спирта, то она присоединяется к карбокатиону: