- •Органічна хімія Опорні лекції Оксигенвмісні органічні сполуки
- •Реакції атома Гідрогену гідроксигрупи (реакції заміщення):
- •Реакції окислення:
- •Реакції радикала спирту
- •Окремі представники спиртів
- •Двоатомні та триатомні спирти. Багатоатомні спирти
- •Сн2он – сн (сн3) – снон ‑ сн2он
- •Окремі представники двоатомних, триатомних і багатоатомних спиртів
- •Взаємодія алкоголятів з галогеналкілами:
- •Окремі представники етерів
- •Тіоспирти та тіоетери
- •Дегідратація спиртів за допомогою мінеральних кислот:
- •Кумольний (кумельний) метод:
- •Одержання з ароматичних сульфосолей
- •Окремі представники фенолів
- •Альдегіди
- •Суміш вуглеводів
- •Окремі представники альдегідів
- •Окремі представники кетонів
- •Карбонові кислоти та їх похідні
- •Залежно від кількості карбоксильних груп:
- •Залежно від насиченості:
- •Одноосновні насичені кислоти
- •Реакції заміщення гідроксилу карбоксильної групи:
- •Реакції заміщення атому Гідрогену в α-положенні:
- •Реакції окислення:
- •Окремі представники одноосновних карбонових кислот
- •Двоосновні насичені кислоти
- •Окремі представники двоосновних насичених кислот
- •Ненасичені одноосновні кислоти
- •Окремі представники одноосновних ненасичених кислот
- •Ароматичні карбонові кислоти
- •Солі карбонових кислот. Мила. Миючі засоби
- •Гідроліз (омилення) жирів при наявності лугів:
- •Дією соди на вищі жирні кислоти:
- •Класифікація мийних засобів
- •Естери (складні ефіри)
- •Окремі представники естерів
- •Гідроксикислоти
- •Реакції, що характерні для карбоксильної групи:
- •Утворення хлорангідридів:
- •Утворення амідів:
- •Реакції, що характерні для спиртових гідроксилів:
- •3. Реакції, що характерні лише для гідроксикислот:
- •Окремі представники гідроксикислот
- •С6н12о6 → 2сн3 – снон – соон
- •Оптична (дзеркальна) ізомерія
Реакції атома Гідрогену гідроксигрупи (реакції заміщення):
утворення алканолятів (алкоголятів) – взаємодія спиртів з металічним натрієм:
2С2Н5ОН + 2Na → 2C2H5ONa + H2
етилат натрію
утворення естерів (складних ефірів) – взаємодія молекули спирту з молекулою карбонової або мінеральної кислоти (реакція етерифікації):
спирт карбонова кислота естер (складний ефір)
етилнітрат
Реакції гідроксилу (гідрогенгрупи) – спирти не здатні до дисоціації (нейтральна реакція середовища) тому гідроксильна група здатна до заміщення або відщеплення:
утворення галогенопохідних вуглеводнів, які утворюються при взаємодії спиртів з галогенідами Фосфору, Сульфуру або галогенводнями у присутності Н2SO4:
СН3 – СН2ОН + РВr3 → СН3 – СН2Вr + РОВr3 + HBr
брометан
дегідратація спиртів у присутності Н2SO4 при нагріванні – утворюються алкени:
утворення етерів (внутрішньо молекулярна дегідратація):
утворення амінів – при нагріванні спиртів до 3000С з парами аміаку в присутності каталізатора АІ2О3 утворюються аміни:
СН3 – СН2ОН + NH3 → CH3 – CH2 NH2 + H2O
Реакції окислення:
горіння спиртів при високій температурі (метанол і етанол горять світлим, інші – кіптявим полум’ям):
С2Н5ОН + 3О2 → 2СО2 + 3Н2О
помірне окиснення спиртів розчинами перманганату калію, хромовою сумішшю, причому легше окислюються первинні спирти, важче – вторинні, важко – третинні спирти. Утворюються альдегіди (з первинних спиртів), кетони (з вторинних спиртів), суміші альдегідів і кетонів, карбонових кислот та інших речовин (з третинних спиртів):
первинний спирт алкандіол (нестійкий) альдегід карбонова кислота
вторинний спирт кетон
Реакції радикала спирту
заміщення атома Гідрогену галогенами:
СН3 –СН2ОН + 3Вr2 → СВr3 – CH2ОН + 3НВr
нарколан
Методи одержання спиртів
гідроліз галогенопохідних алканів у присутності лугу:
СН3СІ + NaOH → СН3ОН + NaCI
метанол
СН3 ‑ СН2 – СНСІ ‑СН3 + КОН → СН3 ‑ СН2 ‑СНОН ‑ СН3 + КСІ
2-бутанол
гідратація алкенів (пряма і сірчанокисла):
взаємодія оксиду Карбону(ІІ) і Гідрогену. Метод застосовують для одержання синтолу – суміші різних спиртів , з якої методом фракційної перегонки виділяють окремі індивідуальні спирти (каталізатор – Ферум або Кобальт):
nCO + 2n H2 → CnH2n+1OH + (n-1) H2O
*за допомогою реактиву Гриньяра (магній органічні сполуки) з альдегідів можна одержати первинні, вторинні та третинні спирти:
Окремі представники спиртів
Метиловий спирт (метанол) СН3ОН – рідина, кипить при 64,50С, добре змішується з водою, розчиняється в органічних розчинниках. Одержують при сухій перегонці тирси (деревний спирт). Для синтетичного одержання використовують синтез-газ, який нагрівають при 4000С і тиску 30 мПа на цинкохромовому каталізаторі:
СО + Н2О → СО2 + Н2; СО2 + 3Н2 → СН3ОН + Н2О
Метанол використовують як органічний розчинник, як вихідну речовину в органічному синтезі. Метанол – сильна отрута: випадкове вживання його людиною спричиняю сліпоту (до 40 мл) і смерть (більше 40 мл).
Етиловий спирт (етанол, винний спирт) С2Н5ОН – безбарвна рідина з алкогольним запахом, пекучий на смак, кипить при 78,30С. Етанол добре розчиняється у воді і сам є добрим органічним розчинником. Одержують з природної сировини і синтетичними методами. Природною сировиною є полісахариди (крохмаль і клітковина), дисахариди (сахароза), моносахариди (глюкоза). Природну сировину за допомогою ферментативного гідролізу перетворюють на моносахариди.
(
С6Н10О5)n
Н2О
(С6Н10О5)х
m
С12Н22О11
n
C6H12O6
к
літковина
амілоїд целобіоза глюкоза
Потім використовуючи дріжджі здійснюють спиртове бродіння моносахаридів, одержують спирт, який виділяють у чистому вигляді методом фракційної перегонки і ректифікації.
С6Н12О6 → 2С2Н5ОН + 2СО2
Основну масу етанолу одержують синтетичними методами з етилену і ацетилену. Застосовують у виробництві ацетальдегіду, йодоформу, діетилового етеру, оцтової кислоти, бутадієну і бутадієнового СК, як дезинфекційний засіб, відмінний органічний розчинник для ліків та інших потреб.
Спирти сивушних олій – маслянисті рідини з неприємним запахом, складові відходи виробництва етанолу. Хімічну основу таких спиртів становлять: 1-пропанол (7%), 2-метил-1-пропанол (24%), 3-метил-1-бутанол, 2-метил-1-бутанол (68%) та вищі спирти (1%). Сивушні олії отруйні. Вони погано розчинні у воді, їх застосовують як сировину в органічному синтезі.
Цетиловий спирт (пальмітиновий спирт) СН3(СН2)14СН2ОН – тверда речовина, нерозчинна у воді, добре розчиняється в органічних розчинниках. Одержують з китового жиру методом гідролізу. Цетиловий спирт – складова частина спермацету – соскоподібної речовини головного мозку кашалотів. Використовують як компонент косметичних та лікувальних мазей, паст і емульсій.
Цериловий спирт С26Н53ОН – тверда речовина, складова частина жиропоту вовни овець (естеру пальмітинової кислоти) і китайського воску (естеру церотинової кислоти).
Мірициловий спирт С30Н61ОН – тверда речовина, нерозчинна у воді, добре розчиняється в органічних розчинниках. Використовують у виробництві ПАР і парфумерній промисловості.
Вініловий спирт СН2 = СН – ОН у вільному стані не існує. Утворює стабільні етери (вінілетиловий етер) і естери (вінілетаноат). Вінілетаноат – мономер для синтезу полівінілацетату, цінної сировини для виготовлення фарб, ліків, одержання полівінілового спирту, клеїв, полімер бетонів. Полівініловий спирт – вихідну речовину для утворення синтетичних волокон – вінолу, куралону, біолану.
Аліловий спирт СН2 = СН – СН2ОН – рідина, змішується з водою і органічними розчинниками у будь-яких співвідношеннях. Застосовують як вихідну речовину для одержання гліцерину, акролеїну, алілових етерів і естерів, які використовують для одержання пластмас.
Бензиловий спирт С6Н5 ‑ СН2ОН – тверда речовина, розчинна в етанолі, погано – у воді. Застосовують як запашну речовину, фіксатор запаху, розчинник у парфумерній промисловості.
β-Фенілетиловий спирт С6Н5 – СН2 – СН2ОН – тверда речовина, розчиняється в етанолі. Міститься у трояндовій, гвоздичній та деяких інших ефірних оліях. Застосовують як запашну речовину, що має запах троянд, в парфумерній і харчовій промисловостях.
Коричний спирт С6Н5 – СН – СН ‑ СН2ОН – тверда речовина, розчинна в етанолі, погано – у воді. Міститься переважно у вигляді естерів в ефірних оліях, запашних смолах, бальзамах. Запашна речовина з запахом гіацинта, застосовується в парфумерній промисловості, а також як сировина для одержання багатьох запашних сполук.
Циклогексанол С6Н11ОН – кристалічна речовина з камфорним запахом, погано розчинна у воді. Застосовують для одержання адипінової кислоти, циклогексану, капролактаму, як органічний розчинник.
Кверцит С6Н7(ОН)5 – тверда речовина, солодка на смак, розчинна у воді та етанолі. Міститься в жолудях дубу.
Інозит С6Н6(ОН)6 – кристалічна речовина, добре розчинна у воді, вітаміноподібна речовина. Потреба людини в інозиті становить 1,0 – 1,5 г на добу, міститься в пророслому зерні пшениці, виділяють екстракцією водою.
