Мои Конспекты
Главная | Обратная связь

...

Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Номенклатура





Помощь в ✍️ написании работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

1. Тривіальна номенклатура:

2. За замісниковою (залишково-функціональною) номенклатурою − спирти називають відповідно назві вуглеводневого залишку, з яким сполучена гідроксильна група, наприклад:

3. За раціональною номенклатурою будь-який спирт розглядається як продукт заміщення одного або кількох атомів Гідрогену на вуглеводневі залишки в радикалі найпростішого спирту − метилового СН3ОН, який має назву карбінол. Наприклад:

4. За систематичною (IUPAC) номенклатурою назва спирту утворюється від назви відповідного алкану додаванням до неї закінчення -ол з позначенням номера атома Карбону, біля якого вона розміщена, причому останній обов’язково повинен бути у складі основного ланцюга, а нумерація вуглецевого ланцюга починається з того кінця, до якого ближче розміщена функціональна група −ОН. Наприклад:

Дво-, три- і т.д. основні спирти за систематичною номенклатурою IUPAC називають відповідно до існуючих правил, додаючи до назви алкану закінчення -діол,-тріол і т.д. Наприклад:

.

12.3. Ізомерія

В ряду насичених одноатомних спиртів можлива: а) ізомерія вуглецевого скелета вуглеводневого залишку; б) ізомерія положення гідроксильної групи в однакових ланцюгах; в) конформаційна ізомерія.

Для ненасичених і циклічних спиртів існує цис-, транс-ізомерія. Наприклад:

12.4. Фізичні властивості

На властивості спиртів дуже сильно впливає здатність їх молекул утворювати водневі зв’язки між собою, а також з іншими молекулами:

.

За рахунок водневого зв'язку відбувається асоціація молекул спиртів за допомогою водневих зв'язків між рухливими атомами Гідрогену гідроксильних груп одних молекул і вільних електронних пар атомів Оксигену сусідніх молекул. Внаслідок цього ущільнюється упаковка молекул і нижчі спирти (С1−С10) мають рідкий агрегатний стан, в той час, як ізомерні їм етери – газоподібні:

Починаючи з С11 – мастильні або тверді тіла. Густина всіх спиртів менша за одиницю.

За рахунок утворення водневих зв’язків між молекулами спирту і води (для нижчих гомологів) відбувається необмежена взаємна розчинність спиртів у воді:

.

Для вищих гомологів розчинність у воді набагато погіршується за рахунок того, що в молекулах таких спиртів відносно велику частку займає вуглеводневий залишок, який розчинний у неводних розчинниках.

Насичені спирти незабарвлені. Запах нижчих спиртів – характерний різкий «алкогольний», середніх гомологів – сильний неприємний «сивушний»; третинні спирти мають характерний запах плісняви; вищі спирти – позбавлені запаху.

Залежно від будови первинні спирти мають вищу температуру кипіння, ніж вторинні, які у свою чергу, характеризуються більшою температурою кипіння порівняно з третинними.

12.5. Методи добування одноатомних спиртів

1. Окиснення алканів (метод має практичне застосування для промислового добування вищих насичених спиртів):

2. Лужний гідроліз моногалогенопохідних вуглеводнів (заміщення Hal на ОН− групу під дією водного розчину лугу):

Цим методом добувають первинні, вторинні та третинні спирти, залежно від будови вуглеводневого залишку R.

3. Гідратація алкенів (див. реакції алкенів):

4. Добування з оксосполук.

а) відновлення оксосполук та естерів:

(третинні спирти відновленням добути неможливо).

5. Синтези за допомогою металоорганічних сполук (застосування реактивів Гріньяра). Ці сполуки легко приєднуються до полярних кратних зв’язків таким чином, що алкіл приєднується до атома Карбону, а інша частина – до атома Оксигену:

При подальшому розщепленні утворених сполук водою добувають спирти різної будови. Так, з мурашиного альдегіду (реакція Тищенка) отримують первинні спирти:

З інших альдегідів утворюються всі інші спирти (реакція Вагнера):

З кетонів завжди утворюються третинні спирти (реакція Зайцева):

6. Гідроліз естерів − застосовується для промислового добування високомолекулярних спиртів із восків:

7. Оксосинтез (карбонілювання Гідрогену). При карбонілюванні алкенів утворюються альдегіди, які потім відновлюють до спиртів:

8. Бродіння вуглеводів (ферментативне) широко застосовують для добування етилового спирту:

12.6. Хімічні властивості спиртів

Спирти вступають у реакції двох основних напрямків:

1. З розривом зв’язку О−Н.

2. З розривом зв’язку С−О.

Реакції з розривом зв’язку О−Н характеризують кислотні властивості спиртів. В гідроксильній групі електронна густина зміщена до більш електронегативного атома Оксигену. Поляризація зв’язку О−Н полегшує відщеплення атома Гідрогену у вигляді протона, тобто приводить до виявлення спиртами кислотних властивостей. Цей атом Гідрогену здатний замінюватись на атом металу (М) при взаємодії з лужними металами:

Утворені алкоголяти можна розглядати, як солі сильних основ і слабких кислот (якими є спирти). Тому у водних розчинах вони легко гідролізують, зумовлюючи лужну реакцію середовища:

Взаємодія з водними розчинами лугів є взаємооберненою:

До другої групи реакцій спиртів (реакції заміщення спиртового гідроксилу – реакції з розривом С−О зв’язку) відносяться такі, як заміщення гідроксильної групи на атоми галогенів. Реакція відбувається при дії на спирти як газоподібних галогеноводнів або їх водних розчинів, так і галогенангідридів неорганічних кислот PCl5, PBr3, SOCl2 тощо.

У ряді випадків спирти можуть реагувати як з розривом С−О зв’язку, так і з розривом С−Н зв'язку:

1. Реакція етерифікації – утворення етерів (простих ефірів) внаслідок міжмолекулярної дегідратації спиртів:

2. При внутрішньомолекулярній дегідратації із спиртів отримують алкени (у відповідності до правила Зайцева):

3. Естерифікація – утворення складних ефірів (естерів) при взаємодії спиртів з органічними кислотами:

4. Окиснення спиртів – залежно від каталізатора (KMnO4, K2Сr2O7, CrO3 або О2 у присутності міді) спирти окиснюються до альдегідів, кетонів або карбонових кислот.

Первинні спирти утворюють альдегіди, які далі окиснюються до відповідних кислот:

Із вторинних спиртів утворюються кетони:

12.7. Окремі представники

Метанол СН3ОН – метиловий спирт, деревинний спирт. Дуже токсичний; використовується лише для технічних потреб, як розчинник лаків і палітур, як сировина для видобування формальдегіду, органічних барвників та ін.

ЕтанолС2Н5ОН – етиловий спирт, винний спирт. За обсягом виробництва етанол посідає одне з перших місць серед продукції хімічної промисловості. Найпоширеніший метод добування етанолу для харчової та фармацевтичної промисловості – бродіння цукристих речовин. Застосовується майже в усіх галузях народного господарства: для добування синтетичного каучуку, виготовлення лаків і оліф, барвників, як розчинник, для виготовлення спиртних напоїв, фармацевтичних препаратів тощо.

13. Багатоатомні спирти

Добування може відбуватися за допомогою тих самих методів, що і для одноатомних спиртів, але вихідними сполуками є біфункціональні похідні. Найбільший інтерес мають спеціальні методи добування цих сполук:

1. Гідроксилювання алкенів (реакцією Вагнера):

2. Гідроліз оксиранів (промисловий метод):

3. Добування гліцерину з пропілену (промисловий метод):

4. Гідроліз жирів (естерів вищих карбонових кислот і гліцерину):

13.1. Хімічні властивості

Багатоатомні спирти можуть виявляти всі властивості одноатомних спиртів, причому в реакції може брати участь одна або кілька гідроксильних груп (реакції відбуваються постадійно).

Найбільший інтерес становлять специфічні реакції багатоатомних спиртів, зумовлені наявністю в молекулі кількох –ОН груп, їх взаємним впливом та взаємодією.

1. Багатоатомні спирти з α-розміщеними гідроксильними групами здатні реагувати не тільки з гідроксидами лужних металів, але і важких металів з утворенням комплексних сполук:

2. Дегідратація етиленгліколю за Фаворським приводить до утворення циклічного етеру − діоксану:

3. Дегідратація гліцерину в присутності водовіднімних засобів (KHSO4, MgSO4, H3BO3) або сульфатної кислоти приводить до утворення акролеїну:

13.2. Окремі представники

1,2−Етандіол (етиленгліколь) – безбарвна густа і токсична рідина без запаху, солодка на смак, що застосовується як пластифікатор у виробництві синтетичних волокон (лавсан); для добування діоксану – важливого лабораторного розчинника. Крім того, його застосовують як антифриз для охолодження автомобільних двигунів.

Діетиленгліколь, триетиленгліколь та інші поліетиленгліколі застосовуються в харчовій, фармацевтичній промисловості та у виробництві косметичних засобів як зволожувачі та емульгатори.

Гліцерин – густа сиропоподібна рідина, солодка на смак. Гліцерин широко використовується в парфумерії, харчовій промисловості, для отримання вибухівки (тринітрату гліцерину), в шкірообробній та паперовій промисловості; для синтезу алкідних та епоксидних смол тощо.

Феноли

Фенолами називають сполуки, в яких гідроксильні групи сполучені безпосередньо з атомами Карбону ароматичного кільця. Залежно від кількості гідроксильних груп розрізняють одно- та багатоатомні феноли:

.

Одноатомні феноли, що містять одну гідроксильну групу, утворюють гомологічний ряд, першим представником якого є фенол. Від толуену можна утворити орто-, мета- і пара-гідрокситолуени, які називають крезолами:

.

Доверь свою работу ✍️ кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.