Спирты

1.

Повторение
1. Общая формула Аренов
СnH2n-6
2. Первые представители ряда аренов
3. Какие реакции характерны для аренов
Реакции присоединения
Реакции замещения
Реакции окисления

2. Спирты и фенолы

3.

Гидроксисоединения – это органические вещества,
молекулы которых содержат, помимо углеводородной
цепи, одну или несколько гидроксильных групп ОН.
Спирты – это гидроксисоединения, в которых группа ОН соединена
с алифатическим углеводородным радикалом R-OH.
Если гидроксогруппа ОН соединена с бензольным кольцом, то вещество
относится к фенолам.

4.

Общая
формула
предельных
спиртов: CnH2n+2Om, где m ≤ n.
нециклических
Двухатомные спирты с двумя и тремя гидроксогруппами у
одного атома углерода R‒CH(OH)2 или R-C(OH)3 неустойчивы,
от них легко отрывается вода и образуется карбонильное
соединение.

5.

Классификация по числу углеводородных радикалов
у атома углерода при гидроксильной группе
•Метанол не относится ни к первичным, ни к
вторичным, ни к третичным спиртам.

6.

Классификация
радикала
по
строению
углеводородного
Непредельные спирты, в которых гидроксильная группа
соединена с атомом углерода при двойной связи (алкенолы),
неустойчивы
и
изомеризуются
в
соответствующие
карбонильные соединения.

7.

В молекулах спиртов, помимо связей С–С и С–Н, присутствуют
ковалентные полярные химические связи О–Н и С–О.
Электронная плотность обеих связей смещена к более
электроотрицательному атому кислорода:
Спирты
образуют
межмолекулярные
водородные
связи. Водородные связи вызывают притяжение и
ассоциацию молекул спиртов:
Поэтому спирты – жидкости с относительно высокой температурой
кипения (температура кипения метанола +64,5оС). Температуры кипения
многоатомных спиртов и фенолов значительно выше.

8.

Номенклатура спиртов
По
систематической
номенклатуре
к
названию
углеводорода добавляют суффикс
«-ОЛ» и цифру,
указывающую номер атома углерода, к которому
присоединена гидроксильная группа.
Нумерация ведется от ближайшего к ОН-группе конца цепи.
По радикально-функциональной номенклатуре названия
спиртов составляют от названий углеводородных радикалов,
соединенных с группой ОН, с добавлением слова «спирт».
СН3ОН – метиловый спирт, С2Н5ОН – этиловый
спирт и т.д.

9.

Структурная изомерия
Структурные изомеры — это соединения с одинаковым
составом, которые отличаются порядком связывания атомов в
молекуле, т.е. строением молекул.
2-Метилпропанол-1
Бутанол-1
Изомеры углеродного скелета характерна для спиртов, которые
содержат не менее четырех атомов углерода.

10.

Изомеры с различным положением группы ОН отличаются
положением гидроксильной группы в молекуле.
Пропанол-1
Пропанол-2
Такая изомерия характерна для спиртов, которые содержат три
или больше атомов углерода.

11.

Химические свойства спиртов
1. Кислотные свойства
Взаимодействие с раствором щелочей
Взаимодействие с металлами (щелочными и
щелочноземельными)
этилата калия
Спирты взаимодействуют с активными металлами (щелочными и
щелочноземельными).
При
этом
образуются
алкоголяты.
При
взаимодействии с металлами спирты ведут себя, как кислоты.

12.

Алкоголяты под действием воды полностью гидролизуются с
выделением спирта и гидроксида металла.
Многоатомные спирты также реагируют с активными
металлами:

13.

Взаимодействие с гидроксидом меди (II)
Многоатомные спирты взаимодействуют с раствором
гидроксида меди (II) в присутствии щелочи, образуя
комплексные соли (качественная реакция на многоатомные
спирты).

14.

2. Реакции замещения группы ОН
Взаимодействие с галогеноводородами
Многоатомные спирты также, как и одноатомные спирты,
реагируют с галогеноводородами.

15.

Взаимодействие с аммиаком
Гидроксогруппу спиртов можно заместить на аминогруппу при
нагревании спирта с аммиаком на катализаторе.
Этерификация (образование сложных эфиров)
Многоатомные спирты вступают в реакции этерификации с органическими и
неорганическими кислотами.

16.

Взаимодействие с кислотами-гидроксидами
Внутримолекулярная дегидратация
Отщепление воды от несимметричных спиртов
проходит в соответствии с правилом Зайцева: водород
отщепляется от менее гидрогенизированного атома
углерода.

17.

Межмолекулярная дегидратация
При низкой температуре (меньше 140оС) происходит межмолекулярная
дегидратация по механизму нуклеофильного замещения: ОН-группа в одной
молекуле спирта замещается на группу OR другой молекулы. Продуктом
реакции является простой эфир.
Окисление спиртов
Окисление оксидом меди (II)

18.

Окисление кислородом в присутствии катализатора
Cпирты можно окислить кислородом в присутствии
катализатора (медь, оксид хрома (III) и др.). Первичные
спирты окисляются до альдегидов, вторичные до
кетонов, а метанол окисляется до метаналя.

19.

Жесткое окисление
При жестком окислении под действием перманганатов или
соединений хрома (VI) первичные спирты окисляются до
карбоновых кислот
вторичные спирты окисляются до кетонов
метанол окисляется до углекислого газа.

20.

Горение спиртов
2CH3OH + 3O2 = 2CO2 + 4H2O
Дегидрирование спиртов
При
нагревании
спиртов
в
присутствии
медного
катализатора протекает реакция дегидрирования. При
дегидрировании метанола и первичных спиртов образуются
альдегиды, при дегидрировании вторичных спиртов образуются
кетоны.

21.

Получение спиртов
Щелочной гидролиз галогеналканов
Гидратация алкенов
Для несимметричных алкенов реакция идёт преимущественно
по правилу Марковникова.

22.

Окисление алкенов
перманганата калия
холодным
водным
раствором
Промышленное получение метанола из «синтез-газа»
CO + 2H2 ⇄ CH3OH
Каталитический синтез метанола из монооксида
углерода и водорода при 300-400°С и давления 500 атм в
присутствии смеси оксидов цинка, хрома и др.