8 Одноатомные спирты

Классификация гидроксисоединений по строению углеродного скелета и по атом­ности.

Изомерия. Номенклатура спиртов. Способы получения спир­тов: гидролизом галогеналкилов; действием металлорганических соединений на альдегиды и кетоны; гидратацией непредельных соединений, восстановлением карбонильных соединений.

Физические свойства. Водородная связь, ее влияние на температуру кипения спиртов.

Химические свойства. Общая характеристика. Реакции с разрывом связей С – ОН и О – Н.

Реакции со щелочными металлами, галогеноводородными кислотами, галогенидами фосфора, тионилхлоридом. Образование простых эфиров. Получение сложных эфиров органических и минеральных кислот. Дегидратация, окисление и дегидрирование спиртов. Химические особенности первичных, вторичных и третичных спиртов. Понятие о непредельных спиртах.

Методические указания

Все основные химические свойства спиртов связаны с наличием в молекулах функциональной спиртовой группы – ОН. Следует обратить внимание на реакции общие для всех спиртов, а также на реакции, отличающиеся друг от друга первичные, вторичные и третичные спирты.

Для спиртов характерны два типа реакций:

1) реакции с разрывом связи О – Н (замещение водорода);

2) реакции с разрывом связи С – ОН (замещение группы – ОН). Приведите примеры таких реакций.

При изучении способов получения спиртов и их химических свойств обратите внимание на тесную генетическую связь спиртов с другими классами органических соединений. Галогеналканы при щелочном гидролизе образуют спирты, что используется для получения последних. Поясните, почему спирты имеют высокие температуры кипения?

Вопросы для самопроверки

1. Напишите структурные формулы изомерных спиртов состава С₄Н₉ОН и назовите по номенклатуре ИЮПАК.

2. Получите вторичный и третичный бутиловые спирты реакцией Гриньяра и напишите для них реакции межмолекулярной дегидратации.

3. Реакцией гидратации изобутилена получите соответствующий спирт и напишите уравнение реакции его окисления.

4. Получите этанол тремя способами и напишите для него реакции дегидрирования и этерификации с уксусной кислотой.

9 Многоатомные спирты

Классификация.

Двухатомные спирты (гликоли). Получение гидролизом дигалогенопроизводных и галогенгидринов, гидратацией окисей, реакцией Вагнера.

Физические свойства. Особенности химических свойств. Окисление. Внутри- и межмолекулярное выделение воды. Этиленгликоль: техническое получение и применение.

Глицерин. Получение из жиров, брожением сахаристых веществ и из пропи­лена. Физические свойства глицерина. Химические свойства: образование глицератов, галогенгидринов, сложных эфиров, дегидратация, окисление. Применение глицерина в промышленности.

Понятие о спиртах высшей атомности.

Методические указания

Свойства двухатомных спиртов (гликолей) и трехатомного спирта глицерина в основном сходны со свойствами одноатомных, причем в реакцию может вступить одна или несколько гидроксильных групп. Например, этиленгликоль может образовывать два типа простых эфиров:

СН₂– ОН – СН₂– ОСН₃монометиловый эфир этиленгликоля

СН₃О – СН₂– СН₂– ОСН₃диметиловый эфир этиленгликоля

Гликоли, глицерин и другие многоатомные спирты образуют комплексное окрашенное соединение с гидроксидом меди (растворение осадка), что является качественной реакцией на многоатомные спирты. Следует обратить внимание на реакции внутри- и межмолекулярной дегидратации этиленгликоля и глицерина и особенно на окисление, в результате которого образуются продукты с различной степенью окисленности атома углерода.

Особое место в ряду многоатомных спиртов занимает глицерин, который распространен в природе, участвует в построении молекул различных липидов и поэтому образуется при их гидролизе, обеспечивает взаимосвязь процессов обмена углеводов и жиро. Этиленгликоль и глицерин широко применяются в различных отраслях химической и пищевой промышленности.

Вопросы для самопроверки

1. Напишите уравнение рекции глицерина с гидроксидом меди.

2. Получите глицерин двумя способами. Где используется глицерин в пищевой промышленности?

3. Напишите уравнения реакций последовательного окисления глицерина.

4. Напишите уравнения реакций внутри- и межмолекулярной дегидратации этиленгликоля.

5. Какие соединения образуются при заимодействии глицерина с: а) уксусной кислотой (3 моль); б) азотной кислотой (3 моль). Где они применяются?