Двухатомные спирты.
Содержат две группы – ОН. Если – ОН стоят у одного и того же атома углерода, то они не устойчивы, выделяется молекула воды и образуется альдегид или кетон.
OH O
| //
CH3 – CH2 – CH → CH3 – CH2 – C + H2O
| \
OH H
OH
|
CH3 – C – CH3 → CH3 – C – CH3 + H2O
| ||
OH O
Устойчивые спирты – гликоли. Общая формула CnH2n(OH)2
Простейший – этиленгликоль.
СН2 – ОН
|
CH2 – OH
У пропилгликоля может быть два изомера:
CH2 – CH – CH3 CH2 – CH2 – CH2
| | | |
OH OH OH OH
α-пропилгликоль β-пропилгликоль
1,2-пропандиол 1,3-пропандиол
У бутилгликоля – три изомера:
СН2 – СН – СН2 – СН3 СН2 – СН2 – СН – СН3 СН2 – СН2 – СН2 – СН2
| | | | | |
OH OH OH OH OH OH
α-бутиленгликоль β-бутиленгликоль γ-бутиленгликоль
1,2-бутандиол 1,3-бутандиол 1,4-бутандиол
Изомерия обусловлена строением углеродного скелета и взаимным расположением групп – ОН. По систематической номенклатуре к названиеям соответствующих предельных углеводородов прибавляется суффикс «диол» и цифра обозначающая положение – ОН.
Этиленгликоль – 1,2-этандиол, сиропообразная жидкость без запаха, сладкого вкуса, ядовит, хорошо смешивается с водой и спиртом, весьма гигроскопичен.
«глико» – в переводе с греческого означает сладкий.
Химические свойства диолов.
Взаимодействие со щелочными металлами:
CH2 – OH CH2 – ONa
2 | + 2 Na → 2 | + H2↑
CH2 – OH CH2 – ONa
неполный гликолят натрия
CH2 – OH CH2 – ONa
| + 2 Na → | + H2↑
CH2 – OH CH2 – ONa
гликолят натрия
Взаимодействие с гидроксидом меди (II).
Образуется ярко-синий гликолят меди (II) – это сложное, комплексное соединение (пунктиром указано связь образования по донорно-акцепторному механизму). H
|
CH2
– OH
CH2
– O
O
– CH2
2
| + Cu(OH)2
→
| Cu
| + 2H2O
CH2 – OH CH – O O – CH
|
H гликолят меди (II)
Этиленгликоль реагирует со щелочами.
CH2 – OH CH2 – ONa
| + 2 NaОН → | + 2 H2О
CH2 – OH CH2 – ONa
гликолят натрия
Взаимодействие с азотной кислотой:
CH2 – OH CH2 – ONO2
| + 2 HO – NO2 → | + 2 H2О
CH2 – OH CH2 – ONO2
Динитрогликоль – сильно взрывчатое вещество, получают в промышленных масштабах и служит заместителем тринитроглицерина.
С карбоновыми кислотами этиленгликоль образует сложные эфиры:
CH2 – OH CH2 – O – CO – CH3
| + CH3 – COOH → | + H2O
CH2 – OH CH2 – OH ацетат этиленгликоля
Дегидратация гликолей может быть внутримолекулярной и межмолекулярной:
CH2 – OH
| H2SO4 конц.
CH2 → CH2 = CH – CH2 – OH + H2O
|
CH2 – OH
CH2 – CH2 CH2 – CH2
| | H2SO4 конц. | |
CH2 CH2 → CH2 CH2
| | \ /
OH OH O
При межмолекулярном отщеплении воды возможно образование циклического эфира.
O
/ \
CH2 – OH H2SO4 конц. CH2 CH2
2 | → | | диоксан
CH2 – OH CH2 CH2
\ /
O
Окисление.
Гликоли окисляются легче, чем одноатомные спирты.
CH2 – OH
|
CH2 – OH
[O]
CHO
|
CH2 – OH
COOH CHO
| |
CH2 – OH CHO
гликолиевая глиоксаль
кислота
COOH
|
COOH
щавелевая
кислота
Этиленгликоль – незамерзающая жидкость – антифризы. Используются в автомашинах (радиаторах) при низких температурах, чтобы не замерзала жидкость. Этиленгликоль применяется для синтеза лавсана – ценного синтетического волокна.
Получение гликолей.
Исходным продуктом является этилен:
O2, Ag, t0 CH2 – CH2 CH2 – CH2
\ / + H2O
→
| |
O OH OH
KMnO4 CH2 – CH2
| |
OH OH
C H2 = CH2
+ Cl2 CH2 – CH2 CH2 – CH2
| | + 2 KOH → | | + 2 KCl
Cl Cl OH OH
+ HClO CH2 – CH2 CH2 – CH2
| | + 2 KOH → | | + 2 KCl
Cl Cl OH OH
Из синтез газа:
2500C, 200мПа
2 CO + 3 H2 → CH2 – CH2
Kat | |
OH OH