. Спирты и фенолы (гидроксисоединения)

Гидроксисоединения - органические вещества, содержащие одну или более гидроксильных групп –ОН, связанных с углеводородным радикалом.

Спирты – органические соединения, содержащие одну или несколько гидроксильных групп.

Классификация спиртов. Спирты классифицируют по различным структурным признакам.

По числу гидроксильных групп спирты подразделяются на одноатомные (в молекуле содержится одна группа -ОН), многоатомные (в молекуле содержится две и более групп -ОН). Современное название многоатомных спиртов - полиолы (диолы, триолы).

Примеры многоатомных спиртов: двухатомный спирт – этиленгликоль (этандиол) HO–СH₂–CH₂–OH; трехатомный спирт – глицерин (пропантриол-1,2,3)

HO–СH₂–СН(ОН)–CH₂–OH

В зависимости от того, с каким атомом углерода (первичным, вторичным или третичным) связана гидроксигруппа, различают спирты: первичные R–CH₂–OH, вторичные R₂CH–OH, третичные R₃C–OH.

Общая формула гомологического ряда алифатических одноатомных спиртов имеет вид С_nН_2n+1ОН.

Фенолы – гидроксисоединения, в молекулах которых ОН-группы связаны непосредственно с атомами углерода бензольного ядра.

Классификация фенолов. В зависимости от числа ОН-групп различают: одноатомные фенолы (например, вышеприведенные фенол и крезолы) и многоатомные. Среди многоатомных фенолов наиболее распространены двухатомные:

Химические свойства

Спирты, обладающие очень слабо кислыми свойствами, реагируют только с металлами. Спирты – более слабые кислоты, чем вода.

2 С₂Н₅ОH + 2 Na → 2 C₂H₅ONa + H₂ этанол этилат натрия

Алкоголяты - соли, образованные очень слабой кислотой и сильным основанием, способны гидролизоваться и водный раствор будет иметь щелочную реакцию (опыт 6).

С НsОNa + H-OH → C₂H₅OH + NaOH

этилат натрия этанол

Фенолы являются более сильными кислотами, чем спирты и вода, т.к. за счет участия неподеленной электронной пары кислорода в сопряжении с л-электронной системой бензольного кольца полярность связи О-Н увеличивается. Фенолы - это кислоты, поэтому могут реагировать как с металлами, так и гидроксидами щелочных и щелочноземельных металлов, образуя соли - феноляты

С₆Н₅ОН + NaOH → C₆H₅ONa + Н₂0 фенол фенолят натрия

C₆H₅ONa + НС1 → С₆Н₅ОН + NaCl

фенолят натрия фенол

Многоатомные спирты, в отличие от одноатомных, взаимодействуют с раствором гидроксида меди (II), образуя комплексные соединения, окрашивающие раствор в ярко-синий цвет (качественная реакция):

В спиртах гидроксильная группа подвижна, дает многие реакции обмена, в частности, реагирует с минеральными кислотами.

Таким образом, спирты проявляют амфотерные свойства.

Поэтому фенол значительно активнее бензола вступает в реакции замещения в ароматическом кольце.

Для спиртов характерна реакция дегидратации, идущая в присутствии концентрированной серной кислоты. В зависимости от температурных условий образуются различные вещества:

а) межмолекулярная дегидратация с образованием алкенов идет в присутствии концентрированной серной кислоты при нагревании ниже 140 °С.

б) внутримолекулярная дегидратация идет в присутствии концентрированной серной кислоты при нагревании выше 140°С, с образованием непредельных углеводородов.

В тех случаях, когда возможны 2 направления реакции, дегидратация идет преимущественно в направлении I, т.е. по правилу Зайцева – с образованием более замещенного алкена (водород отщепляется от менее гидрогенизированного атома углерода).

Первичные спирты при окислении (KMnO₄, K₂Cr₂O₇+H₂SO₄, O₂+катализатор) образуют альдегиды, которые затем легко окисляются до карбоновых кислот.

Вторичных спиртов при окислении образуют кетоны.

Третичные спирты более устойчивы к действию окислителей, чем первичные и вторичные спирты. Их окисление происходит в жестких условиях и приводит к разрыву С-С-связей с образованием кислот и кетонов меньшей молекулярной массы.