12.Строение,изомерия,номенклатура и способы получения алифатических одноатомных спиртов.

Спиртами называют соединения, содержащие одну или несколько гидроксильных групп, непосредственно связанных с углеводородным радикалом. В зависимости от характера углеводородного радикала, спирты делятся на алифатические, алициклические и ароматические. 

Структурная изомерия предельных одноатомных спиртов определяется строением углеродной цепи и положением гидроксильной группы в цепи. Изомерия двух- и трехатомных спиртов, кроме того, определяется взаимным расположением гидроксильных групп. По систематической номенклатуре названия спиртов образуют, добавляя суффикс -ол к названию углеводорода с самой длинной углеродной цепью, включающей гидроксильную группу. Нумерацию цепи начинают с того края, ближе к которому расположена гидроксильная группа. 

Способы получения Получение из алкенов. Гидратация алкенов протекает по механизму электрофильного присоединения по правилу Марковникова. Это один из наиболее важных промышленных способов получения спиртов.

Получение из галогенпроизводных. Галогеналканы гидролизуются под действием водных растворов щелочей. Реакция протекает по механизму нуклеофильного замещения: 

R-Br + NaOH -> R-ОН + NaBr

Восстановление карбонильных соединений. При восстановлении альдегидов образуются первичные спирты, при восстановлении кетонов — вторичные: 

СН₃-СН=0 + 2[Н] -> СН₃-СН₂-ОН

СН₃-СО-СН₃ + 2[Н] -> СН₃-СН(ОН)-СН₃

Действие реактивов Гриньяра на карбонильные соединения. При взаимодействии реактива Гриньяра с формальдегидом можно получить практически любой первичный спирт, кроме метанола. Для этого продукт присоединения реактива Гриньяра гидролизуют водой.

13.Химические свойства алифатических одноатомных спиртов. Применение спиртов.Этиленгликоль и глицерин.

Химические свойства. Различают два основных типа реакций спиртов с участием функциональной группы -ОН:

Реакции с разрывом связи О-Н: а) взаимодействие спиртов с щелочными и щелочноземельными металлами с образованием алкоксидов; б) реакции спиртов с органическими и минеральными кислотами с образованием сложных эфиров; в) окисление спиртов под действием дихромата или перманганата калия до карбонильных соединений. Скорость реакций, при которых разрывается связь О-Н, уменьшается в ряду: первичные спирты > вторичные > третичные.

Реакции, сопровождающиеся разрывом связи С-О: а) каталитическая дегидратация с образованием алкенов (внутримолекулярная дегидратация) или простых эфиров (межмолекулярная дегидратация); б) замещение группы -ОН галогеном, например при действии галогеноводородов с образованием алкилгалогенидов. Скорость реакций, при которых разрывается связь С-О, уменьшается в ряду: третичные спирты > вторичные > первичные. 

Спирты являются амфотерными соединениями. Кислотные свойства спиртов выражены очень слабо. Низшие спирты бурно реагируют с щелочными металлами: 

2С₂Н₅-ОН + 2К -> 2С₂Н₅-ОК + Н₂ 

С увеличением длины углеводородного радикала скорость этой реакции замедляется. В присутствии следов влаги образующиеся алкоголяты разлагаются до исходных спиртов: 

С₂Н_бОК + Н₂O -> С₂Н₅ОН + КОН 

Это доказывает, что спирты — более слабые кислоты, чем вода.

Слабые основные свойства спиртов обусловлены наличием неподеленной электронной пары на атоме кислорода и проявляются в обратимых реакциях с галогеноводородами:

С₂Н₅ОН + НВг <-> С₂Н₅Вг + Н₂O

Положение равновесия зависит от соотношения реагентов. 

Образование сложных эфиров протекает по механизму нуклеофильного присоединения-отщепления: 

СН₃СООН + НО-СН₃ <-> СН₃СООСН₃ + Н₂O

В качестве нуклеофила выступает молекула спирта, атакующая атом углерода карбоксильной группы, несущий частичный положительный заряд. Отличительной особенностью этой реакции является то, что замещение протекает у атома углерода, находящегося в состоянии sp²-гибридизации. 

Межмолекулярная дегидратация спиртов. При нагревании спирта в присутствии каталитических количеств сильной кислоты происходит отщепление молекулы воды от двух молекул спирта и образуется простой эфир:

2С₂Н₅ОН -> С₂Н₅-О-С₂Н₅ +  Н₂O

Реакция элиминирования, или внутримолекулярной дегидратации. 

СН₃-СН₂-СН₂-OH -> CH₃-CH=CH₂ + Н₂O

Реакции окисления. Первичные спирты окисляются в альдегиды, которые, в свою очередь, могут окисляться в карбоновые кислоты:

R-СН₂-ОН -> R—СН=O -> R-СООН

Вторичные спирты окисляются в кетоны. Третичные спирты более устойчивы к окислению. При действии на третичные спирты сильных окислителей может происходить расщепление углеродного скелета молекулы третичного спирта с образованием карбоновых кислот и кетонов с меньшим числом углеродных атомов, чем в молекуле исходного третичного спирта. Окисление обычно проводят дихроматом или перманганатом калия с серной кислотой.

Этиленгликоль - это порстейший двухатомный спирт, его химическая формула HO-CH₂CH₂-OH. Этиленгликоль широко применяется в качестве антифриза, также используется в органическом синтезе. В очищенном виде представляет собой прозрачную бесцветную жидкость слегка маслянистой консистенции. Этиленгликоль не имеет запаха и обладает сладковатым вкусом. Этиленгликоль токсичен.

Глицерин- это простейший представитель трехатомных спиртов, его химическая формула HOCH₂CH(OH)-CH₂OH. Глицерин находит широкое применение в при изготовлении бумаги, косметики и мыла, а также в производстве кондитерских изделий и алкогольных напитков. Глицерин является бесцветной вязкой жидкостью, неограниченно растворимой в воде. Обладает сладким вкусом.