Хімічні властивості. Як у всіх кисневміснихих сполук, хімічні властивості спиртів визначаються в першу чергу функціональними групамиі

Як у всіх кисневміснихих сполук, хімічні властивості спиртів визначаються в першу чергу функціональними групамиі, певною мірою, будовою радикала.

Характерною рисою гідроксильної групи спиртів є рухливість атома Гідрогену, а звідси й здатність спиртів до реакцій заміщення. Це пояснюється взаємним впливом гідрогенового й оксигенового атомів у молекулі спирту. Як відомо, атом Оксигену має електронегативний характер, тобто схильний притягати електрони, а Гідроген - електропозитивний, тому в гідроксильній групі відбувається зсув електронної щільності від Гідрогену до Оксигену. Зв'язок -О-Н частково поляризується в напрямку О ← Н:, що полегшує деякі реакції заміщення Гідрогену, наприклад, лужними металами.

З іншого боку, має значення й характер зв'язку Карбону з Оксигеном. Внаслідок великої електронегативності Оксигену в порівнянні з Карбоном, зв'язок О – С також дещо поляризований із частковим позитивним зарядом в атома Карбону й негативним - у гідроксилу. Однак варто мати на увазі, що ця поляризація не приводить до дисоціації на іони, спирти не є електролітами, а є нейтральними сполуки, що не змінюють колір індикаторів, але вони мають певний дипольний момент. Зупинимося на наступних хімічних реакціях спиртів:

1. Взаємодія спиртів з лужними металами приводить
до заміщення атому Гідрогену гідроксильної групи металом
з утворенням алкоголятів:

С₂Н₅ – ОН + 2Nа → С₂Н₅ − О Nа + Н₂

Етиловий спирт алкоголят (етилат натрію)

Алкоголяти легко гідролізуються водою:

С₂Н₅ − О Nа + Н₂О → С₂Н₅ – ОН + NаОН

На відміну від спиртів алкоголяти − тверді речовини, добре розчинні у відповідних спиртах, мають властивості солей слабких кислот.

2.Дегідратація спиртів (відщеплення води). Залежно від
умов дегідратації утворяться олефіни або етери. Олефіни (етиленові вуглеводні) утворюються при нагріванні спирту з надлишком сульфатної кислоти:

Н₂SО₄, 160 ⁰С

СН₂ – СН₂ → СН₂ = СН₂ + Н₂О

׀ ׀

Н ОН

Етиловий спирт етилен

При цьому відбувається внутрішньомолекулярне відщеплення води, тобто елементи води Н і ОН віднімаються від однієї й тієї ж молекули спирту.

Реакція дегідратації, як уже було сказано, використається для одержання этилену.

Етери утворяться при обережному нагріванні надлишку спирту з концентрованою сульфатною кислотою. У цьому випадку відбувається міжмолекулярне відщеплення води, тобто елементи молекул води віднімаються від гідроксильних груп різних молекул спирту, як це показано на схемі:

С₂Н₅ – ОН + С₄Н₉ – ОН → С₂Н₅ – О – С₄Н₉ + Н₂0

етиловий спирт бутиловий етилбутиловий етер

спирт

2.Взаємодія спиртів з кислотами. Варто розрізняти взаємодію спиртів з неоксигеновмісними й оксигеновмісними кислотами. При взаємодії спиртів оксигеновмісними кислотами утворюються естери (складні ефіри).

С₂Н₅ – ОН + НСІ → С₂Н₅ – СІ + НОН

етиловий спирт хлоретан

С₂Н₅ – ОН + НО – NО₂ ↔ С₂Н₅ – О − NО₂ + Н₂О

Етиловий спирт етилнітрат

С₂Н₅ – ОН + НО – ОС – СН₃ → С₂Н₅ – О – ОС – СН₃ + Н₂О

Етиловий спирт оцтова кислота етилацетат (етиловий естер оцтової кислоти)

Реакції одержання складних ефірів називають реакціями естерифікації. Вони мають велике біологічне й практичне значення, про що буде сказано нижче.

4. Окиснення спиртів. Горіння спиртів можна розглядати
як повне їх окиснення з утворенням оксиду Карбону і
води:

С₂Н₅ – ОН + 3О₂ →2СО₂+ ЗН₂О

Насичені спирти на відміну від відповідних їм насичених вуглеводнів можуть окиснюватись перманганатом калію КМпО₄, хромовою сумішшю К₂Сг₂О₇ + Н₂SО₄ та іншими окисниками. Окиснення проводять і киснем повітря в присутності каталізаторів. Легкість окиснювання спиртів у порівнянні з вуглеводнями пояснюється наявністю в їхній молекулі гідроксильної групи.

Легше всього окиснюються первинні і вторинні спирти й значно важче - третинні, при цьому утворяться різні оксигеновмісні похідні: альдегіди, кетони, кислоти та ін. За продуктами окиснення можна визначати й будову спиртів.

Окиснення первинних спиртів призводить до одержання
альдегідів:

С₂Н₅ – ОН + О → СН₃ – СОН

Етанол етаналь

Окиснення вторинних спиртів веде до утворення кетонів.

Окиснення третинних спиртів. Відбувається тільки під дією сильних окислювачів або високої температури, тому що третинні спирти не містять Гідрогену при спиртовому атомі Карбону. Окиснення цих спиртів завжди приводить до розпаду молекули й утворенню двох і більше оксигеновмісних сполук: кетонів і кислот.

5. Дегідрування спиртів — відщеплення атомів Гідрогену від гідроксильної групи й сусіднього атому Карбону:

С₂Н₅ – ОН → СН₃ – СОН + Н₂

При дегідруванні, так само як і при окисненні, первинні спирти дають альдегіди, а вторинні − кетони.

ОКРЕМІ ПРЕДСТАВНИКИ НАСИЧЕНИХ ТА НЕНАСИЧЕНИХСПИРТІВ

Дата добавления: 2014-11-29