Предельные одноатомные спирты. Номенклатура, изомерия. Кислотно-основные свойства спиртов.

Названия спиртов чаще всего связывают с названиями радикалов, при которых находится гидроксильная группа. По систематической номенклатуре названия одноатомных спиртов составляют из названия соответствующего предельного УВ с добавлением суффикса –ол. Главная цепь нумеруется с того конца, к которому ближе гидроксильная группа. Например:

CH₃-CH_-CH3 –CH₂-CH _-CH3 –OH 4-метилпентанол-2

CH₃-CH _-CH3 –CH _–OH –CH₂-CH₃ 2-метилпентанол-3

Иногда спирты рассматривают как производные метилового спирта СН₃ОН, который называют карбинолом:

СН₃-СН₂ОН метилкарбинол

Изомерия. Строение спиртов зависит от структуры углеродной цепи и положения в ней гидроксильной группы. Если для первых двух членов гомологического ряда спиртов – метилового СН₃ОН и этилового С₂Н₅ОН – изомеров нет, то для следующего гомолога – спирта состава С₃Н₇ОН – существуют два изомера:

СН₃-СН₂-СН₂ОН н-пропиловый спирт, пропанол-1

СН₃-СН ^–ОН –СН₃ изопропиловый спирт, пропанол-2

Эти изомеры, имея одинаковое строение углеродной цепи, отличаются только положением в ней гидроксильной группы. У спирта с составом С₄Н₉ОН – четыре изомера, которые отличаются не только различным расположением гидроксильной группы в цепи. но и её строением:

СН₃СН₂СН₂-СН₂ОН н-бутиловый спирт, бутанол-1

СН₃СН₂-СН^-ОН-СН₃ вторбутиловый спирт, бутанол-2

Число изомеров у спиртов, как и у галогенпроизводных, быстро растёт с увеличением числа углеродных атомов в молекуле: у С₅Н₁₁ОН 8, у С₆Н₁₃ОН 17, у С₇Н₁₅ОН 39, у С₁₀Н₂₁ОН 507.

Кислотно-основные свойства. Реакции гидроксильного водорода. Образование алкоголятов. Спирты – практически нейтральные вещества. Однако атом водорода гидроксильной группы, обладая некоторой подвижностью, способен вступать в реакции замещения. Такая подижность определяется, в первую очередь. влиянием атома кислорода. Кислород. как более электроотрицательный элемент. оттягивая электронную плотность в свою сторону. способствует поляризации связи О-Н:

R-O^{δ -}-H^{δ +}

В результате происходит замещение атома водорода на щелочные или, при соответствующих условиях, на другие металлы (Ca, Al, Mg):

2R-OH+2Na===2R-ONa+H₂

Такие металлические производные спиртов называют алкоголятами или алкоксидами. В реакциях образования алкоголятов спирты выступают как слабые кислоты. Алкоголяты – твёрдые вещества, легко подвергающиеся гидролизу:

C₂H₅-ONa+H-OH==C₂H₅OH+NaOH

Алкоголяты щелочных металлов проявляют более сильные основные свойства, чем гидроксиды натрия или калия. Спирты по сравнению с водой обладают меньшей кислотносью. Ещё более слабо выражена кислотность у вторичных и особенно у третичных кислот. Если же ввести в радикал электроноакцепторные группы или атомы. то кислотные свойства спиртов значительно усиливаются. Сравнение относительной кислотности уже изученных классов органических веществ позволяет расположить их таким образом:

H₂O> R-OH> CH≡ CH> NH₃> CH₂=CH₂> R-H

24. Химические свойства предельных одноатомных спиртов: реакции дегидратации, дегидрирования, окисления. Механизм реакции этерификации.

Дегидратация спиртов. Реакция внутримолекулярной дегидратации (в присутствии кислот) приводит к образованию этиленовых УВ:

CH₃-CH₂OH===^H+CH₂=CH₂+H₂O

При этом легче дегидратируются третичные. затем вторичные и.наконец. первичные спирты:

CH₃-C _{– OH}(CH₃)-CH _{– H} –CH₂-CH₃ === ^-H2O CH₃-C(CH₃)=CH-CH₂-CH₃

2-метилпентанол-2 2-метилпентен-2

Водород отщепляется от наименее гидрогенизированного углеродного атома.

Реакции окисления. При окислении спиртов (окислители-хромовая смесь или KMnO₄ + H₂SO₄) образуются различные продукты. Первичные спирты при этом переходят в альдегиды, а вторичные – в кетоны:

CH₃-CH₂OH==^[O] CH₃-C _-H^=O

этиловый спирт уксусный альдегид

(CH₃)₂CHOH===^[O] CH₃-CO-CH₃

изопропиловый спирт ацетон

Третичные спирты наиболее стойки к действию окислителей. Углеродный атом. связанный с гидроксилом, у третичных спиртов не содержит ни одного водородного атома. поэтому при их окислении (под действием энергичных окислителей или высокой температуры) происходит разрушение молекулы с образованием смеси кислот. Продукты окисления спиртов позволяют судить о строении последних.

Образование сложных эфиров (реакция этерификации). Взаимодействие спиртов с кислотами (органическими и неорганическими) приводит к образованию сложных эфиров:

R-C^=O _{–OH+HO-R==R-C=O –O-R +H2O}

Реакции дегидрирования.

C₂H₅-OH+HBr===C₂H₅-Br+H₂O

Замещение гидроксильной группы на галоген происходит также при взаимодействии спиртов.