сильные кислоты,

Третичные спирты реагируют быстро (см. задачу 2), вторич¬

ные и первичные медленно.

Применение. Спирты главным образом используют в

промышленности органического	синтеза. Этанол важное
сырье пищевой промышленности.
§ 21.2. Многоатомные спирты
Важнейшие из многоатомных спиртов этиленгликоль и
глицерин:
ОН ОН	ОН ОН ОН
этиленгликоль	глицерин

Это-вязкие жидкости, сладкие на вкус, хорошо растворимые

в воде и плохо растворимые в органических растворителях.

Получение. 1. Гидролиз алкилгалогенидов (аналогично

одноатомным спиртам):

CICH2-CH2CI + 2NaOH > НОСН2-СН2ОН + 2NaCI.

2. Этиленгликоль образуется при окислении этилена вод¬

ным раствором перманганата калия:

СН2=СН2 + [О] + Н20 > НОСН2-СН2ОН.

3. Глицерин получают гидролизом жиров (см. гл. 23).

Химические свойства. Для двух- и трехатомных спиртов характерны основные реакции одноатомных спиртов. В ре¬ акциях могут участвовать одна, две или все гидроксильные группы. Взаимное влияние гидроксильных групп проявляется в том, что многоатомные спирты более

чем одноатомные спирты.

Качественной реакцией на многоатомные спирты, содер¬

жащие группы ОН при соседних атомах углерода, является

появление ярко-синего окрашивания при действии свежео-

сажденного гидроксида меди (II). Цвет раствора обусловлен

образованием комплексного гликолята меди.

Применение. Этиленгликоль применяют для синтеза по¬

лимерных материалов и в качестве антифриза. Глицерин ис¬

пользуют для производства взрывчатых веществ, фармацев¬

тических препаратов и косметических средств.

221

§ 21.3. Фенол

Фенолами называют производные ароматических углево¬

дородов, молекулы которых содержат одну или несколько гидроксильных групп, соединенных с бензольным кольцом. Мы рассмотрим только простейший представитель этого

класса собственно фенол, СбНбОН.

фенол

Строение. Одна из двух неподеленных электронных пар

атома кислорода втягивается в я-электронную систему бен¬

зольного кольца (+А/-эффект группы ОН). Это приводит к

двум эффектам, а) увеличивается электронная плотность в

бензольном кольце, причем максимумы электронной плот¬

ности находятся в орто- и пара-положениях по отношению к

группе ОН; б) электронная плотность на атоме кислорода,

напротив, уменьшается, что приводит к ослаблению связи О-

Н. Первый эффект проявляется в высокой активности фенола

в реакциях электрофильного замещения, а второй - в повы¬

шенной кислотности фенола по сравнению с предельными

спиртами.

Физические свойства. Фенол - бесцветное кристалличе¬

ское вещество с характерным запахом. Он плохо растворим в

холодной вйде, хорошо - в горячей.

Получение. 1. Щелочной гидролиз хлорбензола. При на¬

гревании хлорбензола и гидроксида натрия под давлением

получают фенолят натрия, при дальнейшей обработке кото¬

рого кислотой образуется фенол:

С6Н5-С1 + 2NaOH > CeH5-ONa + NaCI + Н20.

2. При каталитическом окислении изопропилбензола

(кумола) кислородом воздуха конечными продуктами явля¬

ются фенол и ацетон;

НзС-CH-ChU

он

+ CH3-C-CH3

о

Это основной промышленный способ получения фенола.

Химические свойства фенола объясняются его строением. 1. Кислотность фенола выше, чем у предельных спиртов

(см. задачу 3). Фенол реагирует как с щелочными металлами:

С6Н5ОН + Na	CeHgONa + 1/2H2t,
так и с их гидроксидами:
С6Н5ОН + NaOH	> C6H5ONa + Н20.

Фенол-довольно слабая кислота. Он выделяется го растворов

фенолятов под действием углекислого или сернистого газов:

C6H5ONa + С02 + Н20 > СбН5ОН + ЫаНСОз.

2. Реакщш электрофильного замещения в феноле проте¬

кают значительно легче, чем в ароматических углеводородах. Так, при действии бромной воды на фенол три атома водо¬ рода замещаются на бром, и образуется осадок 2,4,6-

трибромфенола:

ОН ОН

Это качественная реакция на фенол.

При нитровании фенола концентрированной азотной

кислотой три атома водорода замещаются на нитрогруппу, и

образуется 2,4,6-тринитрофенол (пикриновая кислота):

он

он

6o2n+ 3HN03

no2

При нагревании фенола с формальдегидом в присутствии

кислотных или основных катализаторов происходит реакция

поликонденсации, и образуется фенолформальдегидная смо¬

ла высокомолекулярное соединение с разветвленной струк¬ турой типа:

ОН ОН ОН

При реакции фенола с раствором FeCh образуется ком¬

плексный ион фиолетового цвета. Это еще одна качественная реакция на фенол.

Применение. Фенол используют как полупродукт при по¬

лучении фенолформальдегидных смол, синтетических воло¬

кон, красителей, лекарственных средств и многих других ценных веществ.

§ 21.4. Задачи с решениями

Задача 1. Н?пишите общую формулу спиртов, способных

окисляться в альдегиды.

Решение. В альдегиды окисляются только первичные

спирты общей формулы R-CH2OH. Реакция может происхо¬

дить при нагревании с СиО:

R-CH2OH + СиО > R-CH=0 + Си + Н20.

Задача 2. Соединение неизвестного строения медленно

реагирует с натрием, не окисляется раствором дихромата натрия, с концентрированной соляной кислотой реагирует

224

быстро с образованием алкилхлорида, содержащего 33,3%

хлора по массе. Определите строение этого соединения.

Решение. Характер реакций с Na, с Na2Cr207 и с HCI сви¬

детельствует о том, что неизвестное вещество третичный

спирт. При реакции с HCI образуется третичный алкилхло¬

рид:

ROH + HCI > RCI + Н20.

Один моль RCI содержит 1 моль CI массой 35,5 г, что состав¬ ляет 33,3% от общей массы, следовательно молярная масса алкилхлорида равна: A/(RCI) = 35,5/0,333 = 106,5 г/моль, а

молярная масса углеводородного радикала равна: A/(R) =

106,5-35,5 = 71 г/моль. Единственный радикал с такой мо¬

лярной массой С5НЦ.

Третичные спирты имеют общую формулу:

r2

R< С ОН

К

Один атом углерода из пяти соединен с гидроксильной груп¬

пой, а четыре входят в состав трех радикалов. Разбить че¬

тыре атома углерода можно единственным способом: два ра¬

дикала СНз и один радикал C2Hs. Искомый спирт 2-

метилбутанол-2:

СН3

сн3-сн2-с-сн3

он

Ответ. 2-метилбутанол-2.

Задача 3. Расположите в порядке возрастания кислот¬

ности следующие вещества: фенол, сернистая кислота, мета¬ нол. Приведите уравнения химических реакций, подтверж¬ дающие правильность выбранной последовательности.

Решение. Правильный ряд	выглядит гак: СН3ОН <
С6Н5ОН < H2S03.
Фенол сильнее метанола, поскольку фенол реагирует с
растворами щелочей, а метанол	нет:

С6Н5ОН + NaOH = C6Hs,ONa + Н20 .

8-574

225