Химические свойства спиртов.
Функциональная группа – ОН определяет общие свойства спиртов. Спирты – нейтральные вещества, они не изменяют цвет индикатора. Они не вступают в реакции ни с растворами щелочей, ни с растворами кислот.
1. Взаимодействие со щелочными металлами: 2С2Н5ОН + Na → 2C2H5ONa + H2↑ этилат натрия Реакция щелочных металлов со спиртами протекает медленнее, чем с водой. Спирты могут образовывать алкоголяты и других активных металлов (Ca, Mg, Al). Если в радикал спирта ввести электроотрицательный атом, то кислотные свойства спиртов усиливаются. –δ –δ +δ F ← CH2 ← CH2 ← O ← H
Алкоголяты твёрдые вещества, растворимые в воде: C2H5ONa + H2O → C2H5OH + NaOH
Со щелочами спирты не взаимодействуют.
2. Реакция с галогеноводородными кислотами. Реакция нуклеофильного замещения. C2H5OH + HBr D C2H5Br + H2O Реакция обратима, в присутствии щёлочи равновесие смещается влево, в избытке кислоты – вправо. С галогеноводородными кислотами легче всего взаимодействуют третичные спирты и труднее первичные. I ступень: СН3 +δ CH3 ↓ ·· | СН3 → C → OH + H+ → CH3 – C – +O – H ↑ | | CH3 CH3 H II ступень: CH3 CH3 CH3 | | + + Br- | СН3 – С – +О – Н → CH3 – C – → CH3 – C – Br | | – H2O | | CH3 H CH3 CH3 третичный бромистый этил
3. Дегидратация спиртов (отщепление воды). Спирты способны терять воду. В качестве водоотнимающего средства может быть концентрированная серная кислота, концентрированная ортофосфорная кислота, оксид алюминия, хлорид алюминия и т.д. Легче всего подвергаются реакции дегидратации третичные спирты, труднее первичные. а) При высокой температуре каждая молекула спирта теряет молекулу воды – внутримолекулярная дегидратация: конц. H2SO4, 1400C СН3 – СН2 – ОН → CH2 = CH2 + H2O
б) Если температура ниже, то молекула воды отщепляется от двух молекул спирта – межмолекулярная дегидратация, в результате образуется эфир: конц. H2SO4 2 C2H5OH → C2H5 – O – C2H5 + H2O диэтиловый эфир Диэтиловый эфир относится к простым эфирам. Простые эфиры – это органические вещества, молекулы которых состоят из углеводородных радикалов, соединённых через атом кислорода. R1 – O – R2 Диэтиловый эфир хороший растворитель применяется в медицине при хирургических операциях, так как обладает анестезирующим действием.
4. Реакция дегидрирования идёт в присутствии катализатора (в основном меди) при температуре равной 5000С. Первичные спирты образуют альдегиды, вторичные – кетоны. O Kat, t0 // CH3 – CH2 – CH2 – OH → CH3 – CH2 – C + H2 \ Н Kat, t0 CH3 – CH – CH3 → CH3 – C – CH3 | || OH O
5. Спирты взаимодействуют с минеральными и органическими кислотами с образованием сложных эфиров. Эта реакция носит название этерификации. Реакция этерификации обратима, так как сложные эфиры под действием выделяющейся воды гидролизуется. С2H5 – OH + H2SO4 D C2H5 – O – SO2 – OH + H2O C2H5 – O \ C2H5 – O – SO2 – OH + C2H5 – OH D SO2 диэтиловый эфир серной кислоты / C2H5 – O O O // H+ // CH3 – C + C2H5 – OH D CH3 – C + H2O \ \ OH O – C2H5 этилацетат – этиловый эфир уксусной кислоты Реакция ускоряется в присутствии небольшого количества минеральных кислот. 6. Окисление спиртов. При поджигании спирты горят: C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O Окисляются спирты легко (перманганат калия или хромовая смесь). Чаще всего первичные спирты окисляются до альдегидов, вторичные спирты до кетонов, а третичные окисляются с трудом с разрывом цепи углеродных атомов. По продуктам окисления легко судить о строении спирта. O // а) CH3 – CH2 – OH + [O] → CH3 – C уксусный альдегид – H2O \ H O // 3C2H5OH + K2Cr2O7 + 4H2SO4 → 3CH3 – C + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O \ H б) 3CH3 – CH – C2H5 + 2KMnO4 → 3CH3 – C – C2H5 + 2MnO2 + 2KOH + 2H2O | || OH O CH3 | в) 5CH3 – C – C2H5 + 6KMnO4 + 9H2SO4 → 5CH3 – COOH + 5CH3 – C – CH3 + | || OH O + 3K2SO4 + 6MnSO4 + 4H2O
|
