Способи добування. Дво- та триатомні спирти добувають всіма способами, які застосують для синтезу одноатомних спиртів

Дво- та триатомні спирти добувають всіма способами, які застосують для синтезу одноатомних спиртів. Але існує і ряд специфічних методів синтезу.

1. Добування етиленгліколю. Вихідною речовиною для синтезу етиленгліколю є етилен, з якого одержують етиленгліколь в одну стадію – окисненням калій перманганатом в слабколужному середовищі (див. 26.3):

або в дві стадії – при дії на етилен бромом спочатку одержують 1,2-диброметан, який далі обробляють водним розчином лугу:

2. Добування гліцерину. Гліцерин добувають гідролізом рослинних чи тваринних жирів. Жири, як естери триатомного спирту гліцерину та вищих карбонових кислот, у кислому або лужному середовищі гідролізують до гліцерину:

Існують також ефективні синтетичні методи добування гліцерину на основі пропену, які майже витіснили метод одержання гліцерину із жирів:

Фізичні властивості.

Етиленгліколь та гліцерин – безбарвні в’язкі рідини, з високою температурою кипіння, солодкі на смак. Змішуються у всіх співвідношеннях з водою та етиловим спиртом.

Хімічні властивості.

Багатоатомні спирти вступають в ті ж реакції, що й одноатомні; реакції відбувають за участю однієї або декількох гідроксильних груп. Наявність різної кількості гідроксильних груп в спиртах визначає і деякі їх особливості.

1. Кислотні властивості. Порівняно з одноатомними спиртами, багатоатомні спирти виявляють сильніші кислотні властивості. Це зумовлено електроноакцепторним впливом гідроксильних груп одна на одну і, як наслідок, більшою поляризацією зв’язку О–Н. Так, багатоатомні спирти утворюють алкоголяти не лише при взаємодії з лужними металами, але і з гідроксидами, в тому числі, важких металів.

Етиленгліколь при взаємодії з натрієм, залежно від співвідношення реагентів, утворює як повні так і неповні гліколяти:

Утворення гліколятів спостерігається і при взаємодії з натрій гідроксидом:

Особливістю багатоатомних спиртів є їх здатність розчиняти купрум (ІІ) гідроксид, при цьому з’являється характерне синє забарвлення розчину. При взаємодії багатоатомних спиртів з Cu(OH)₂утворюються комплексні сполуки, у яких поряд з ковалентними зв’язками Cu–O є і донорно-акцепторні зв’язки Cu←O:

Такі внутрішньомолекулярні сполуки називають хелатними комплексами (гр. chelae – клешні); молекули етиленгліколю захоплюють атом металу, як клешнями. Взаємодія з Cu(OH)₂ – якісна реакція на багатоатомні спирти.

2. Утворення естерів. Етиленгліколі та гліцерин, як і одноатомні спирти, здатні утворювати естери з мінеральними та карбоновими кислотами.

Найбільше значення має повний естер гліцерину з нітратною кислотою:

Тринітрат гліцерину або тринітрогліцерин – важка масляниста рідина, яку застосовують у виробництві ліків та вибухових речовин.

Естери гліцерину та вищих карбонових кислот – жири, тваринного та рослинного походження. Насичені кислоти входять до складу твердих жирів, а ненасичені – до складу олій.

Окремі представники.

Етиленгліколь (гліколь, 1,2-етандіол) НОСН₂СН₂ОН. В’язка безбарвна рідина без запаху, солодкувата на смак. Добре розчинна у воді, етиловому спирті, ацетоні. Сильна отрута. Відкрив Ш. Вюрц у 1856 р.

Етиленгліколь широко застосовують як складову антифризів (від гр. anti – префікс, що позначає протидію, та англ. freeze – замерзати). Найпоширенішими є антифризи на основі водного розчину етиленгліколю; вони мають низьку температуру замерзання і їх застосовують для охолодження двигунів внутрішнього згорання, в теплообмінниках та інших установках, які працюють при температурі нижче 0⁰ С. В техніці, в основному, використовують антифризи, які містять 52,6 % та 66,0 % етиленгліколю; вони замерзають при температурі –40⁰ С та –65⁰ С відповідно.

Гліцерин (гр. glykeros – солодкий), 1,2,3-пропантріол НОСН₂СНОНСН₂ОН. Безбарвна в’язка рідина без запаху, солодкувата на смак. Змішується з водою, спиртом, ацетоном. Безводний гліцерин гігроскопічний, поглинає вологу з повітря.

Вперше гліцерин виділив шведський аптекар К. Шеєле у 1779 р. гідролізом оливкової олії (рослинного жиру). Але лише у 1854 р. Ш. Вюрц встановив, що гліцерин – триатомний спирт, а структурну формулу гліцерину запропонував у 1859 р. О.М. Бутлеров.

Гліцерин входить до складу природних жирів та олій. Його використовують для синтезу нітрогліцерину. Гліцерин додають для пом’якшення мазей, парфум, косметичних кремів, крему для взуття.

Нітрогліцерин (гліцеринтринітрат) О₂NOСН(СН₂ОNO₂)₂. Безбарвна масляниста рідина, добре розчинна в ацетоні, діетиловому етері, метанолі, бензені, погано – у воді, гліцерині.

Вперше тринітрат гліцерину синтезував італійський хімік А. Сомбреро у 1846 р. Уже під час Кримської війни нітрогліцерин використовували як вибухову речовину. Однак здатність нітрогліцерину вибухати при незначному ударі або терті перешкоджала його широкому використанню. Необхідно було підібрати умови, які б дозволяли безпечно перевозити вибухівку і щоб при цьому вона не втрачала своїх властивостей. Вирішив цю проблему Альфред Нобель, шведський вчений, чиє ім’я носить найпоширеніша наукова премія світу. У 1864 р. він запатентував спосіб добування нітрогліцерину, а у 1866 р. винайшов динаміт. Він помітив, як випадково пролитий тринітрогліцерин поглинув кізельгур – ґрунт, піднятий з дна моря – при цьому кізельгур залишався сухим і його можна було формувати в брикети. У цій суміші нітрогліцерин зберігав свої вибухові властивості. Її Нобель назвав “динаміт” (від гр. dynamis – сила). Динаміт, крім військової справи, застосовують у будівництві, при прокладанні тунелів, гірничій справі.

Нітрогліцерин використовують в медицині як лікарський препарат, що знімає гострі серцеві напади, сприяє розширенню кровоносних судин серця, знімає біль (спазми).

35. Феноли, будова молекули, фізичні властивості, Ізомерія спиртів, номенклатурна назва. Хімічні властивості спиртів. Якісна реакція на феноли. Охорона довкілля від промислових відходів, що містять фенол. Застосування та добування спиртів.

Феноли – гідроксильні похідні ароматичних вуглеводнів, у яких гідроксильна група безпосередньо зв’язана з бензольним ядром. Сполуки, що містять гідроксил в боковому ланцюзі, відносять до ароматичних спиртів.

Як і спирти, феноли можуть містити одну, дві, три або більше гідроксильних груп. Найпростішими представниками фенолів є гідроксибензен або фенол; найближчі його гомологи о-, м-, п- крезоли:

Бензиловий спирт (ароматичний) – ізомер крезолів. Це – міжкласова ізомерія.