Химические свойства. 1. Фенолы проявляют большую кислотность, чем спирты, однако они слабее, чем карбоновые кислоты

1. Фенолы проявляют большую кислотность, чем спирты, однако они слабее, чем карбоновые кислоты. Фенолы реагируют со щелочами, с образованием фенолятов:

2. Феноляты реагируют с галогенпроизводными с получением эфиров фенолов:

3. С галогенангидридами кислот феноляты образуют сложные эфиры:

4. С хлоридом железа (III) FeCl₃ фенол дает комплексные соединения с фиолетовым окрашиванием. Реакция используется как качественная при определении фенолов:

Кроме того, для фенолов характерны реакции замещения (сульфирования, нитрования, галогенирования) в ароматическом кольце, при этом группа ОН проявляет себя как очень активный заместитель первого рода, и эти реакции замещения для фенола проходят намного легче, чем для бензола.

1. Так, при действии на фенол бромной воды идет замещение сразу трех атомов водорода при углеродных атомах ароматического кольца на бром, и образуется 2,4,6-трибромфенол:

2. При сульфировании фенола получают орто- и пара-фенолсульфокислоты:

3. Нитрование фенола идет уже при действии разбавленной азотной кислоты. Получается смесь орто- и пара-нитрофенолов:

4. В присутствии кислых катализаторов фенол вступает в реакцию поликонденсации с формальдегидом:

По такой схеме в промышленности получают фенол-формальдегидные смолы.

3.3.3. Карбоновые кислоты

Карбоновые кислоты - это производные углеводородов, в молекулах которых содержится карбоксильная группа

Общая формула одноосновных кислот C_nH_2n+1COOH.Простейшие представители предельных одноосновных кислот:

Карбоновые кислоты содержатся в нефтях в количестве от десятых долей процента до 3%. В нефтях найдены карбоновые кислоты с алифатическими радикалами (CH₃-, СН₃-СН₂- и т.д. до 24 атомов углерода в молекуле) с нафтеновыми и ароматическими радикалами.

Нефтяные кислоты выделяютиз нефтей и далее используют для получения мыла, антисептиков, наполнителей для взрывчатки. В промышленности кислоты получают также окислением высокомолекулярных парафиновых углеводородов, выделенных из нефтей.

Окисление проводят кислородом воздуха при температуре 100-150°С в присутствии катализаторов:

Кроме того, карбоновые кислоты получают окислением:

а) первичных спиртов при температуре 300-500°С в присутствии катализаторов:

б) альдегидов:

В карбоновых кислотах, в отличие от альдегидов и кетонов, не проявляются специфические свойства карбонильной группы. Основными же реакциями карбоновых кислот являются реакции замещения -Н или -ОН, приводящие к образованию различных функциональных производных.

Все органические кислоты являются более слабыми кислотами, чем любая минеральная кислота.

Некоторые важнейшие свойства карбоновых кислот:

1. Органические кислоты с металлами или гидроксидами металлов способны образовывать соли:

СН₃-СООН + NaOH ® СН₃-COONa + Н₂О

уксусная кислота ацетат натрия

2СН₃-СООН + 2 К ® 2СН₃-COOК + Н₂

2. При действии аммиака на кислоты образуются аммонийные соли, которые при нагревании теряют воду и образуют амиды кислот:

СН₃-СООН + NН₃ ——® СН₃-СООNН₄ ——® CH₃-CONH₂ + H₂O;

уксусная кислота аммонийная соль ацетамид

3. При взаимодействии с РСl₅ карбоновые кислоты дают хлорангидриды кислот:

4. Со спиртами карбоновые кислоты образуют сложные эфиры. Реакция эта происходит в присутствии минеральных кислот:

этилацетат

5. При действии Р₂O₅ происходит отщепление молекулы воды от двух молекул кислоты, и образуется ангидрид кислоты:

Хлорангидриды и ангидриды кислот во многих химических реакциях более активны, чем сами кислоты.

3.3.4. Практикум

Лабораторная работа № 6. Кислородсодержащие органические соединения

Опыт 1. Свойства спиртов

а) Обнаружение воды в спирте и обезвоживание спирта. Этиловый спирт образует азеотропную смесь с водой в соотношении 96,5% спирта и 3,5% воды. Удалить эту воду из спирта можно специальными химическими методами.

В фарфоровой чашке или тигле нагревают на горелке 2 г кристаллогидрата сернокислой меди (медного купороса), перемешивая соль медной проволокой до полного исчезновения голубой окраски соли и прекращения выделения паров воды. Дают остыть полученному белому порошку CuSO₄ (безводн.), пересыпают его в сухую пробирку и добавляют 2-3 мл этилового спирта. При встряхивании и слабом нагревании пробирки белый порошок в ней быстро окрашивается в голубой цвет. Обезвоженный спирт осторожно сливают, индикаторной бумагой проверяют его реакцию и используют в следующем опыте.

б) Образование и гидролиз этилата натрия

В спирт погружают маленький кусочек металлического натрия. Охлаждая пробирку в стакане с водой, предотвращают разогревание смеси и выкипание спирта. Выделяющийся водород осторожно поджигают; его смесь с воздухом горит с характерным резким звуком. По окончании реакции удаляют непрореагировавший натрий, добавляют в пробирку 5-6 мл воды и проверяют реакцию полученного раствора с помощью фенолфталеина.

2 C₂H₅OH + 2Na —® 2 C₂H₅ONa + H₂ ­

C₂H₅ONa + H₂О —® C₂H₅OH + NaOH

После добавления фенолфталеина в пробирку с реакционной смесью появляется яркое малиновое окрашивание, указывающее на наличие щелочи.

Дата добавления: 2014-10-17