Предельные одноатомные спирты (алканолы).
Общая формула СnН2n+1ОН.
Номенклатура.По заместительной номенклатуре гидроксильная группа в названии спиртов обозначается суффиксом -ол. По радикально-функциональной номенклатуре в названии указывают радикал и добавляют -овый спирт: С2Н5ОН - этанолили этиловый спирт,
СН3-СН2-СН2-ОН - пропанол-1 или пропиловый спирт.
Получение:
а) гидролиз галогеналканов. Галогеналканы в реакциях с водой или водным раствором щелочи легко образуют спирты (см. «Галогенпроизводные углеводородов»):
С2Н5Вr + NаОН(водный раствор) →С2Н5ОН+ NаВr.
б) гидратация алкенов. Присоединение воды к алкенам происходит в присутствии катализатора (см. «Алкены»):
СН2=СН2 + Н-ОН СН3-СН2-ОН.
в) гидрирование карбонильных соединений.
Каталитическое гидрирование альдегидов и кетонов приводит к образованию спиртов (см. «Альдегиды и кетоны»):
СН3-СН=О + Н2 → СН3-СН2-ОН
Катализаторы: Ni, Pt, Pd.
г) реакции магнийорганических соединений. Легко происходит присоединение магнийорганических соединений к альдегидам и кетонам (см.«Альдегиды и кетоны»):
Из метаналя образуется первичный спирт, из альдегидов - вторичные спирты, кетонов - третичные спирты.
Особенность реакций этого типа - продукты реакции - спирты содержат больше атомов углерода по сравнению с исходными карбонильными соединениями.
д) гидрирование оксида углерода (II). В зависимости от природы катализатора и условий реакции получают метанол или смесь различных спиртов (синтол): СО + 2Н2 → СН3-ОН.
Катализаторы: ZnO, Co и другие.
е) спиртовое брожение углеводов. Глюкоза в присутствии дрожжей подвергается брожению с образованием этилового спирта и углекислого газа: С6Н12О6 → 2СН3-СН2-ОН + 2СО2
Изомерия.Для предельных спиртов характерна структурная изомерия: изомерия углеродной цепи, расположения гидроксильной группы в цепи. По положению гидроксильной группы в цепи различают первичные (R-СН2-ОН), вторичные (R2СН-ОН) и третичные (R3С-ОН) спирты.
Для спиртов характерна межклассовая изомерия (метамерия), спиртам изомерны простые эфиры с общей формулой R-O-R.
Спирты, содержащих в молекуле асимметрический атом углерода, существуют в виде оптических изомеров, например бутанол-2
СН3-СН2-СНОН-СН3 (см. «Оптическая изомерия»).
Строение.В спиртах атомы углерода и кислорода находятся вsр3 - гибридизации. Спирты содержат две полярные σ-связи: С-О (sр3-sр3-перекрывание) и О-Н (sр3 -s -перекрывание). Диполи этих связей направлены в сторону атома кислорода, причем дипольный момент связи О-Н выше, чем связи С-О. Алканолы являются полярными соединениями:
δ-
δ+
Ассоциация молекул спиртов осуществляется за счет образования межмолекулярных водородных связей:
,
в результате спирты, по сравнению с углеводородами и галогенпроизводными углеводородов, имеют более высокие температуры кипения и плавления. Образование водородных связей между молекулами спиртов и воды способствует растворению этих соединений в воде.
Дата добавления: 2016-02-20; просмотров: 1357;