Хімічний каталог спирти

Спиртами називають сполуки, що містять одну або кілька гідроксильних груп, безпосередньо пов'язаних з вуглеводневим радикалом. Залежно від характеру вуглеводного радикала, спирти поділяються на аліфатичні алициклические і ароматичні, причому у останніх гідроксильна група не зв'язана з атомом вуглецю бензольного кільця. Спирти, у яких гідроксильна група пов'язана з ароматичним кільцем, називаються фенолами.

Залежно від числа гідроксильних груп, спирти поділяють на одно-, дво- і трьохатомні. Двохатомні спирти часто називають гликолями. Спирти, що містять кілька груп ОН, об'єднують загальною назвою багатоатомні спирти. Залежно від того, при якому вуглецевому атомі знаходиться гідроксильна група, розрізняють спирти первинні (R-CH2-ОН), вторинні (R2-СН-ОН) і третинні (R3 -С-ОН).

Одноатомні аліфатичні спирти

Структурна ізомерія граничних одноатомних спиртів визначається будовою вуглецевого ланцюга і положенням гідроксильної групи в ланцюзі. Ізомерія дво- і трьохатомних спиртів, крім того, визначається взаємним розташуванням гідроксильних груп. За систематичною номенклатурою назви спиртів утворюють, додаючи суфікс-ол до назви вуглеводню з найдовшою вуглецевої ланцюгом, що включає гідроксильну групу. Нумерацію ланцюга починають з того краю, ближче до якого розташована гідроксильна група.

Фізичні властивості спиртів залежать від будови вуглеводневого радикала, кількості гідроксильних груп і їх положення. Перші представники гомологічного ряду спиртів - рідини, вищі - тверді речовини. Метанол і етанол змішуються з водою в будь-яких співвідношеннях. З ростом молекулярної маси розчинність спиртів у воді падає. Вищі спирти практично не розчинні у воді. Спирти мають аномально високими температурами кипіння в порівнянні з вуглеводнями, що пояснюється сильною асоціацією молекул спирту в рідкому стані за рахунок утворення досить міцних водневих зв'язків.

способи отримання
Отримання з алкенів. Гідратація алкенів протікає за механізмом електрофільного приєднання за правилом Марковникова. Це один з найбільш важливих промислових способів отримання спиртів.

Отримання з галогенопохідних. Галогеналкани гідролізуються під дією водних розчинів лугів. Реакція протікає за механізмом нуклеофільного заміщення:

R-Br + NaOH -> R-ОН + NaBr

Відновлення карбонільних сполук. При відновленні альдегідів утворяться первинні спирти, при відновленні кетонів - вторинні:

Дія реактивів Гриньяра на карбонільні сполуки. При взаємодії реактиву Гриньяра з формальдегідом можна отримати практично будь-який первинний спирт, крім метанолу. Для цього продукт приєднання реактиву Гриньяра гидролизуют водою.

Хімічні властивості. Розрізняють два основних типи реакцій спиртів за участю функціональної групи -ОН:

Реакції з розривом зв'язку О-Н.
а) взаємодія спиртів з лужними і лужноземельними металами з утворенням алкоксиди;
б) реакції спиртів з органічними і мінеральними кислотами з утворенням складних ефірів;
в) окислення спиртів під дією дихромата або перманганату калію до карбонільних сполук. Швидкість реакцій, при яких розривається зв'язок О-Н, зменшується в ряду: первинні спирти> вторинні> третинні.

Реакції, що супроводжуються розривом зв'язку С-О:
а) каталітична дегідратація з утворенням алкенів (внутримолекулярная дегідратація) або простих ефірів (межмолекулярная дегідратація);
б) заміщення групи ОН галогеном, наприклад при дії галогеноводородов з утворенням алкилгалогенидов. Швидкість реакцій, при яких розривається зв'язок С-О, зменшується в ряду: третинні спирти> вторинні> первинні.

Спирти є амфотерними сполуками.
Кислотні властивості спиртів виражені дуже слабо. Нижчі спирти бурхливо реагують з лужними металами:

Зі збільшенням довжини вуглеводневої радикала швидкість цієї реакції сповільнюється. У присутності вологи утворюються алкоголяти розкладаються до вихідних спиртів:

Це доводить, що спирти - більш слабкі кислоти, ніж вода.

Слабкі основні властивості спиртів обумовлені наявністю неподіленої електронної пари на атомі кисню і проявляються в оборотних реакціях з галогеноводородами:

Положення рівноваги залежить від співвідношення реагентів.

Освіта складних ефірів протікає за механізмом нуклеофільного приєднання-відщеплення:

Як нуклеофіла виступає молекула спирту, атакуюча атом вуглецю карбоксильної групи, що несе частковий позитивний заряд. Відмінною особливістю цієї реакції є те, що заміщення протікає у атома вуглецю, що знаходиться в стані sp 2-гібридизації.

Межмолекулярная дегідратація спиртів. При нагріванні спирту в присутності каталітичних кількостей сильної кислоти відбувається відщеплення молекули
води від двох молекул спирту і утворюється простий ефір:

Реакція елімінування, або внутрімолекулярної дегідратації.

Реакції окислення. Первинні спирти окислюються в альдегіди, які, в свою чергу, можуть окислюватися в карбонові кислоти:

Вторинні спирти окислюються в кетони. Третинні спирти більш стійкі до окислення. При дії на третинні спирти сильних окислювачів може відбуватися розщеплення вуглецевого скелета молекули третинного спирту з утворенням карбонових кислот і кетонів з меншим числом вуглецевих атомів, ніж в молекулі вихідного теоретичного спирту. Окислення зазвичай проводять дихроматом або перманганатом калію з сірчаною кислотою.