![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Химические свойства. Химические свойства спиртов обусловлены наличием в молекуле полярных связей С-О и О-Н и неподеленных электронных пар на атоме кислорода.
Химические свойства спиртов обусловлены наличием в молекуле полярных связей С-О и О-Н и неподеленных электронных пар на атоме кислорода. а) кислотные свойства Спирты являются слабыми О-Н-кислотами. Ряд кислотности: RСООН > НОН > RОН. В водном растворе кислотность самих спиртов уменьшается в следующем направлении: метанол > первичные > вторичные > третичные. Кислотные свойства спиртов проявляются в образовании солей (алкоголятов или алкоксидов) при взаимодействии с металлами: 2С2Н5ОН + 2Nа → 2 С2Н5О- Nа+ + Н2 этанол этилат(этоксид) натрия В водных растворах соли гидролизуются с образованием спиртов и щелочей: С2Н5О- Nа+ + НОН → С2Н5ОН + NаОН б) основные и нуклеофильные свойства Основные и нуклеофильные свойства спиртов обусловлены неподеленной электронной парой на атоме кислорода. Основные свойства увеличиваются в следующем направлении метанол < первичные < вторичные < третичные спирты и проявляются в образовании оксониевых солей: С2Н5ОН + Н+ → С2Н5ОН2+. Образование оксониевых солей играет важную роль в реакциях нуклеофильного замещения и отщепления. Таким образом, спирты являются амфотерными соединениями. Слабые нуклеофильные свойства спиртов и алкоголятов проявляются в реакциях -алкилирования - взаимодействия со спиртами и алкоголятами с образованием простых эфиров (реакция Вильямсона, протекает при нагревании): СН3 Br + С2Н5О Nа → С2Н5ОСН3 + NаBr метилбромид этилат натрия метоксиэтан, -ацилирования - взаимодействия с карбоновыми кислотами и их производными с образование сложных эфиров (реакция этерификации, протекает в присутствии катализатора): СН3СО ОН + С2Н5О Н ↔ СН3СООС2Н5 + НОН уксусная кислота этанол этилацетат, -с карбонильными соединениями - образование полуацеталей и ацеталей:
этаналь метанол 1-метоксиэтанол 1, 2-диметоксиэтанол. Алкоголяты по сравнению со спиртами являются более сильными основаниями и нуклеофилами. в) реакции замещения гидроксильной группы (нуклеофильное замещение - SN ) Часто в этих реакциях ОН-группу модифицируют с помощью минеральных кислот или кислот Льюиса (образование оксониевых солей RОН2+). Модифицированная гидроксильная группа легко замещается на атом галогена, амино- и алкоксигруппу и другие группы. Реакционная активность спиртов в этих реакциях увеличивается в следующем направлении: первичные < вторичные < третичные. Примеры реакций. Замещение гидроксильной группы на атом галогена: R- ОН + SO Cl 2→ R-Cl + НCl + SО2 R- ОН + Р Нal 5 → R-Нal + Н-Нal + РОНal3 R- ОН + Н- Нal → R-Нal + НОН Реакционная активность галогеноводородов увеличивается в направлении НСl < НBr< НJ. Однако иодоводород практически не используют в реакциях этого типа, поскольку он легко восстанавливает спирты до углеводородов. Замещение гидроксильной группы на амино- и алкоксигруппу: R- ОН + Н -NН2 → R- NН2 + НОН R- ОН + RО- Н→ R-О-R + НОН. Взаимодействие с минеральными кислотами с образованием сложных эфиров: R- ОН + Н -ОNО2 → R-ОNО2 + НОН алкилнитрат R- ОН + Н -ОSО3 → R-ОSО3 + НОН алкилсульфат Реакции нуклеофильного замещения протекают по мономолекулярному (SN 1) или бимолекулярному (SN2) механизму. г) реакции отщепления гидроксильной группы (Е-типа, дегидратация спиртов) Отщепление воды происходит при нагревании в присутствии катализатора - серной или фосфорной кислот, оксида цинка или алюминия. Дегидратация спиртов с образованием алкенов протекает в соответствии с правилом Зайцева: гидроксильная группа отщепляется от α -углеродного атома, водород - от менее гидрированного β -атома углерода спирта: 1-бутанол 2-бутен Реакционная активность спиртов увеличивается в следующем направлении: первичные < вторичные < третичные. Реакции отщепления протекают по мономолекулярному (Е1) или бимолекулярному (Е2) механизму. д) окисление спиртов В реакциях окисления более активны первичные спирты, третичные спирты в аналогичных условиях не окисляются. Окислители: перманганат калия или бихромат калия в кислой среде.Первичные спирты окисляются с образованием альдегидов и далее - карбоновых кислот, вторичные спирты - кетонов: R-ОН + [ О ] → R-СН=О → R-СООН R2СН-ОН + [ О ] → R2С=О Первичные и вторичные спирты могут быть превращены в карбонильные соединения при дегидрировании. Реакции протекают при 400-5000С в присутствии катализатора - Cu/Аg:
|