Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

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:

    2Н5ОН + 2Nа → 2 С2Н5О-+ + Н2

    этанол этилат(этоксид) натрия

    В водных растворах соли гидролизуются с образованием спиртов и щелочей:

    С2Н5О-+ + 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:

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.