Спирты и фенолы
Растворимость алифатических спиртов в воде зависит от длины углеводородного радикала, к которому присоединена гидроксильная группа: чем длиннее цепь, тем ниже растворимость. Увеличение числа гидроксильных групп увеличивает растворимость спиртов. Кислотные свойства спиртов определяются способностью к отщеплению атома водорода гидроксильной группы. Алифатические спирты являются более слабыми кислотами, чем вода, фенолы же (за счет влияния ароматического кольца) – более сильными. Химические свойства спиртов связаны с разрывом связи О-Н в гидроксильной группе, а также с замещением или отщеплением гидроксильной группы. Для фенолов характерны реакции как по гидроксильной группе, так и по ароматическому кольцу. При этом гидроксильная группа, повышая электронную плотность в ароматическом кольце, облегчает протекание реакций электрофильного замещения и обеспечивает замещение в орто- и пара-положения относительно ОН-группы. Некоторые реакции спиртов и фенолов приведены на схеме.
Следует отметить, что химической особенностью многоатомных спиртов является их способность реагировать с гидроксидами тяжелых металлов (качественная реакция на многоатомные спирты).
Лабораторная работа № 4
Опыт 1. Растворимость в воде спиртов и фенолов.
а) Налейте в 4 пробирки по 1 мл воды и добавьте: в первую – 0,5 мл этилового спирта, во вторую – 0,5 мл бутилового спирта, в третью – 0,5 мл амилового спирта, в четвертую – 0,5 г фенола, все пробирки встряхните. Пробирку с фенолом сохраните для опытов 3, 5 и 6.
Наблюдения и выводы запишите в журнал.
Опыт 2. Получение этилата натрия.
В сухую пробирку налейте 1 мл абсолютного этилового спирта и внесите небольшой кусочек натрия (0,1 г). После того, как весь натрий прореагирует, определите рН раствора по универсальному индикатору. Добавьте к раствору этилата натрия 5 капель воды, определите рН раствора. Наблюдения и выводы запишите в журнал.
Опыт 3. Получение глицерата меди.
Налейте в пробирку 0,5 мл 2% раствора сернокислой меди и 1 мл 10%-ого раствора едкого натра. При этом образуется студенистый голубой осадок гидроксида меди (II). В эту же пробирку добавьте 4 капли глицерина. Осадок гидроксида меди растворяется, а раствор окрашивается в синий цвет.
Затем добавьте 1 мл 20% HCl, окраска исчезает. Это качественная реакция на гликоли и полиолы. Наблюдения и выводы запишите в журнал.
Опыт 4. Получение фенолята натрия.
К смеси воды и фенола, из опыта 1 добавьте по каплям 10%-ый раствор едкого натра до полного растворения фенола. Образовавшийся раствор фенолята натрия разделите на две пробирки. В первую пропустите углекислый газ, во вторую добавьте несколько капель разбавленной серной кислоты. Наблюдения и выводы запишите в журнал.
Опыт 5. Бромирование фенола.
Налейте в пробирку 1 мл раствора фенола в воде, добавьте к нему 1 мл бромной воды, наблюдается выпадение белого осадка. Наблюдения и выводы запишите в журнал.
Опыт 6. Цветные реакции на фенольную группу.
а) Поместите с помощью пипетки в пробирку 3 капли раствора фенола в воде (из оп. 1) и добавьте 1 каплю 0,1 н. раствора FeCl3 – появляется фиолетовое окрашивание. Это характерная реакция на фенолы, так как фенолы с FeCl3 дают различные окрашенные комплексы.
б) Поместите в пробирку 1 каплю прозрачного раствора фенола в воде (из оп. 1). Добавьте к ней 3 капли 2 н. NH4OH и затем 3 капли насыщенного раствора бромной воды. Через несколько секунд на белом фоне бумаги можно заметить синее окрашивание, постепенно усиливающееся за счет образования красящегося вещества – индофенола. Это чувствительная реакция на фенол называется индофенольная проба. Появление синей окраски обусловлено возникновением в молекуле индофенола характерной хиноидной группировки:
