Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
(АЛКОГОЛІ)
Спирти – це похідні ВВ, що містять в молекулі одну або декілька гідроксильних груп – ОН у насичених атомів карбону.
Загальна формула спиртів:
R(OH)m, m ≥ 1
R – радикал ВВ
m – число функціональних груп ОН, котрі визначають атомність спирту
Класифікація спиртів по будові ВВ радикалу
СПИРТИ
Насичені Ароматичні
/алканоли/ СН2ОН
СН3ОН
О фенілметанол
(бензиловий
спирт)
Ненасичені
Алкеноли Алкіноли
СН2 = СН – СН2ОН СН ≡ С – СН2ОН
Пропен – 2 – ОЛ – 1 Пропін – 2 – ОЛ – 1
Класифікація по атомності
Одноатомні Багатоатомні
Двохатомні (діоли) Трьохатомні (тріоли)
етиленгліколь гліцерин
СН2 – СН2 СН2 – ОН
ОН ОН СН – ОН
СН2 – ОН
Насичені одноатомні спирти
/ АЛКАНОЛИ /
CnH2n+1OH, n ≥ 1
Гомологічний ряд
Формула спирту Назва спирту
Замісникова Радикально – функціональна
______________________________ номенклатура номенклатура _______
СН3ОН Метанол Метиловий спирт
С2Н5ОН Етанол Етиловий спирт
С3Н7ОН Пропанол Пропіловий сирт
С4Н9ОН Бутанол Бутиловий спирт і т.д…
Ізомерія і номенклатура
Перші два члена гомологічного ряду – СН3ОН, С2Н5ОН – не мають ізомерів, що відносяться до класу спиртів. Для останніх можливі два типа ізомерії (в межах свого класу):
- ізомерія ланцюга
- ізомерія положення функціональної групи ОН
Наприклад: 2 1 СН3
а) ланцюга СН3 – СН2 – СН – СН3 - СН3 – С – СН3
ОН ОН
Бутанол – 2 2 метилпропанол – 2
3 2 1 2
б) положення СН3 – СН2 – СН2ОН СН3 – СН – СН3
групи – ОН Пропанол 1 (нпропанол) ОН
пропанол – 2(ізопропіловий спирт)
Правила складання назв алканолів V Л + С !
4. Визначити гр.. ОН суфіксом – ОЛ.
5. Цифрою вказати положення гр.. ОН.
СН3
7 6 5 4 3 2
СН3 – СН – СН2 – С – СН2 – СН – СН3
СН3 СН3 СН2ОН
2,4,4,6 тетраметилгептанол – 1
Електронна будова
Н Атоми С в алканолах в стані SP3 –
↓ σ + σ - σ + гибридизації. Молекули алканолів–
R → C → O ← H диполі . Вони містять полярні зв'яз-
↑ ки:
Н С – Н, СO, OH
Зв'язок О – Н більш полярний ніж С – О , але така полярність недостатня для дисоціації молекули з утворенням Н+ . Тому спирти являються н е е л е к т р о л і т а м и.
Фізичні властивості
Полярність зв’язку О – Н і наявність неподілених пар електронів у атома оксисену – О – визначають фізичні властивості спиртів.
Т кипіння вища ніж у відповідних алканів, це пояснюється наявністю водневих зв’язків (В3).
Водневий зв'язок це особливий вид міжмолекулярного зв’язку, котрий здійснюється за участі атома Н (гр. ОН) або аміногрупи однієї молекули і атомами з більшого ЕН (О, N, F, Cl ) іншої молекули.
σ+ σ- +σ -σ
Н – О : … Н – О : … Н – О : … Щільність В3 значно
R R R менша за К3
Тому в гомологічному ряду спиртів нема газоподібних речовин.
СН3ОН, С2Н5ОН… С11Н23ОН С12Н25ОН … СnH2n+1OH
______________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________
Рідини Тверді речовини
_________________________________________________________________________________________________________________________________________→
t0 кип. t0 пл. збільш-ся
Всі алканоли легші за воду, безбарвні, рідкі, мають різкий запах, тверді запаха не мають. СН3ОН, С2Н5ОН, С3Н7ОН необмежено розчиняються у воді, із збільшенням атомів С розчинність зменшується. Виші спирти нерозчинні у воді.
Хімічні властивості спиртів
Визначаються особливостями їх електронної будови: наявністю в їх
молекулах полярних зв’язків О – Н, С – О, С – Н. Для алканолів характерні реакції, котрі ідуть з розщепленням цих зв’язків: реакції заміщення, відщеплення, окиснення.
Н
R – C – O – H
H
І. Реакції заміщення
1. Заміщення атома гідрогену гідроксильної групи внаслідок розриву зв’язку О – Н.
а) взаємодія з активними Ме з утворенням алкоголятів (алканолятів)
металів:
2С2Н5О[Н + 2Na 2C2H5ONa + H2↑
Станолят Na
Ці реакції протікають тільки в безводному середовищу
(в присутності води вони гідролізуються повністю).
С2Н5ОNa + H2O C2H5OH + NaOH
б) взаємодія з органічними і неорганічними кислотами з утворенням
складних ефірів (реакції стерефікації)
О Н2SO4 конц. t0 О
С – СН3 CH3 – C + H2O
С2Н5О – Н + НО О – С2Н5
Оцтова к-та етиловий ефір оцтової к-ти
(етилацетат)
СН3О[Н + НО]NO2 CH3 – O – NO2 + H2O
Метиловий ефір
азотної к-ти (метилнітрат)
Це оборотні реакції !
2. Заміщення гідроксильної групи внаслідок розриву зв’язку С – О.
а) взаємодія з галоген оводнями з утворенням галогеналканів
Н+, t0
С2Н5[ОН + Н]Br C2H5Br + H2O
OH-, t0 брометан
б) взаємодія з аміаком з утворенням амінів
Al2O3, t0
C2H5[OH + H]NH2 C2H5NH2 + H2O
Етиламін
При надлишку спирту може заміщатися 2, або 3 атома Н в молекулі NH3
з утворенням:
Н – N – Н дистиламіна (С2Н5)2NН або
Н триетиламіна (С2Н5)3N
ІІ. Реакції відщеплення
/може бути двох типів: міжмолекулярна і внутрішньо молекулярна/
а) міжмолекулярна дегідратація з утворенням простих спиртів
R – O – R/
Ці реакції можуть бути за участі одного спирту або суміші 2-х і більше спиртів:
Н2SО4(конц.)
С2Н5О[Н + НО]С2Н5 С2Н5 – О – С2Н5 + Н2О
1400 С Діетиловий ефір
H2SO4(конц.)
СН3О[Н + НО]С2Н5 СН3 – О – С2Н5 + Н2О
1400 С Метилетиловий ефір
б) внутрішньо молекулярна дегідратація спиртів з утворенням алкенів
Н Н Н2SO4 конц, 1700С
Н – С – С – Н Н2С = СН2 + Н2О
Н ОН етилен
СН3ОН не вступає в такі реакції.
Дегідратація вторинних і третинних спиртів іде по правилу Зайцева:
Н2SО4 конц.
СН3 – СН – СН – СН3 СН3 – СН = СН – СН3 + Н2О
ОН Н 1700 С
Бутанол – 2 бутен – 2
а) при дегідруванні первинних спиртів утворюються альдегіди:
Н Н Cu, t0 O
Н – С – С – О – Н СН3 – С + Н2
Н Н Н
(етаналь ацетальдегід)
ІІІ. Реакції окиснення
t0
С2Н5ОН + 3О2 2СО2 + 3Н2О ∆Н = -1374 кДж
Н О
Н – С – О – Н + [О] Н – С + Н2О
Н Н
Первинний спирт із окисника альдегід
Cu, t0 O
2С2Н5ОН + О2 2СН3 – С + 2Н2О
Н
Первинний спирт альдегід
Способи добування алканолів
Н3РО4, 3000 С
Н2С = СН2 + НОН СН3 – СН2ОН
Етилен етанол
При гідратації гомологів у відповідності з правилом Марковнікова утворюються вторинні або третинні спирти
H2SO4 (конц.) t0
СН3 – СН = СН2 + НОН СН3 – СН – СН3
ОН
Пропен пропанол – 2
При дії водного розчину ! NaOH атом Hal заміщають гр. ОН
t0
C2H5Cl + NaOH C2H5OH + NaCl
Хлоретан (водн.р-н) етанол