Слайд 2
СПИРТЫ И ФЕНОЛЫ
Спиртами называются соединения, содержащие одну или
несколько гидроксильных групп
(–ОН), связанных с углеводородным радикалом. Вещества,
у которых гидроксил находится непосредственно у бензольного кольца, называются фенолами.
В зависимости от числа гидроксильных групп спирты делят на одно-, двух- и трёхатомные.
В зависимости от того, при каком углеродном атоме находится гидроксильная группа, различают спирты:
первичные R–CH2–OH,
вторичные R и третичные R
I I
CH–OH, R’ - C–OH
I I
R’ R’’
Слайд 3
Физические свойства
Низшие спирты (до С12) – жидкости, температуры
кипения которых значительно выше, чем у соответствующих алканов из-за
образования водородных связей за счёт полярной связи О–Н
O–H ….. :O–H ……
I I
R R
Метанол и этанол смешиваются с водой в любых соотношениях; с увеличением молекулярной массы растворимость спиртов в воде уменьшается.
Слайд 4
Таблица. Физические свойства спиртов и фенолов
Слайд 5
Одноатомные спирты
Изомерия
Изомерия углеродного радикала (начиная с C4H9OH).
Изомерия положения
гидроксильной группы, (начиная с С3Н7ОН).
Межклассовая изомерия с простыми эфирами
(СН3–СН2–ОН и
СН3–О–СН3).
Название спиртов включает в себя наименование соответствующего углеводорода с добавлением суффикса -ол (положение гидроксильной группы указывают цифрой) или к названию углеводородного радикала добавляется слово "спирт"; также часто встречаются тривиальные (бытовые) названия:
СН3–ОН – метанол, метиловый спирт;
СН3–СН2–ОН – этанол, этиловый спирт;
СН3–СН–СН3 – пропанол-2, изопропиловый спирт.
I
OH
Слайд 6
Получение
В промышленности.
Метанол синтезируют из синтез-газа на катализаторе (ZnO,
Сu) при 250C и давлении 5-10 МПа:
СО + 2Н2
СН3ОН
Ранее метанол получали сухой перегонкой древесины без доступа воздуха.
Этанол получают:
гидратацией этилена (Н3РО4; 280C; 8 МПа)
СН2=СН2 + Н2О СН3–СН2–ОН
брожением крахмала (или целлюлозы):
крахмал С6Н12О6(глюкоза) ––ферменты 2С2Н5ОН + 2СО2
(источник крахмала – зерно, картофель)
Слайд 7
В лаборатории.
Гидратация алкенов (согласно правилу В.В. Марковникова):
СH3–СH=CH2 +
H2O ––H+ СH3–CH– СH3
I
OH
Гидролиз галогенопроизводных углеводородов:
СH3–СH2–Br + H2O СH3–CH2–OH + HBr
Чтобы сдвинуть равновесие вправо, добавляют щёлочь, которая связывает образующийся HBr.
Слайд 8
Восстановление карбонильных соединений:
Альдегиды образуют первичные спирты, а кетоны
– вторичные.
O
II
СH3–СH2 – C ––2[H] СH3–CH2CH2–OH
I
H
СH3-- C --CH3 ––2[H] CH3--CH--СH3
II I
O OH
Слайд 9
Химические свойства
Свойства спиртов ROH определяются наличием полярных связей
O-–H+ и C+–O-, и неподеленных электронных пар на атоме
кислорода.
При реакции спиртов возможно разрушение одной из двух связей:
C–OH (с отщеплением гидроксильной группы) или O–H
(с отщеплением водорода). Это могут быть реакции замещения, в которых происходит замена OH или H, или элиминирование (отщепление), когда образуется двойная связь. На реакционную способность спиртов большое влияние оказывает строение радикалов, связанных с гидроксильной группой.
Слайд 10
Реакции с разрывом связи RO–H
Спирты реагируют с щелочными
и щелочноземельными металлами, образуя солеобразные соединения – алкоголяты. Со
щелочами спирты не взаимодействуют.
2СH3CH2CH2OH + 2Na 2СH3CH2CH2ONa + H2
2СH3CH2OH + Сa (СH3CH2O)2Ca + H2
В присутствии воды алкоголяты гидролизуются:
(СH3)3С–OK + H2O (СH3)3C–OH + KOH
Это означает, что спирты – более слабые кислоты, чем вода.
Слайд 11
Реакция этерификации
Взаимодействие с органическими кислотами приводит к образованию
сложных эфиров.
O
O
II II
CH3–C--OH + H --OC2H5 H2SO4 CH3–C–O–C2H5 + H2O
(уксусноэтиловый эфир (этилацетат))
В общем виде:
O O
II H+ II
R–C--OH + H--OR’ R–C–O–R’ + H2O
Слайд 12
Реакции с разрывом связи R–OH.
С галогеноводородами:
R–OH + HBr
R–Br + H2O
С концентрированной серной кислотой:
C2H5O--H
+ H–O O C2H5O O
\ // \ //
S S (этилсерная кислота) + H2O
/ \\ / \\
H–O O H–O O
C2H5–O O C2H5O O
\ // \ //
S S (диэтилсерная кислота(диэтилсульфат)) + H2O
/ \\ / \\
C2H5O-H+ H–O O C2H5O O
Слайд 13
Реакции окисления
Спирты горят:
2С3H7ОH + 9O2 6СO2 +
8H2O
При действии окислителей:
первичные спирты превращаются в альдегиды (или в
карбоновые кислоты)
Слайд 14
Третичные спирты устойчивы к действию окислителей.
Слайд 15
Дегидратация
Внутримолекулярная дегидратация приводит к образованию алкенов
CH3–CH2–OH ––t>140C,H2SO4 CH2=CH2
+ H2O
При отщеплении воды от молекул вторичных и третичных
спиртов атом водорода отрывается от соседнего наименее гидрогенизированного атома углерода; образующийся алкен содержит наибольшее число заместителей при двойной связи (правило Зайцева).