Главная страница
qrcode

Спирты общая формула CnH2n 1oh изомерия


Скачать 111.44 Kb.
НазваниеСпирты общая формула CnH2n 1oh изомерия
Дата20.07.2020
Размер111.44 Kb.
Формат файлаpdf
Имя файлаSpirty.pdf
оригинальный pdf просмотр
ТипДокументы
#70288
Каталог
С любовью от Менделеевой
СПИРТЫ
Общая формула: C
n
H
2n+1
OH
Изомерия:
• Углеродного скелета.
• Межклассовая изомерия с простыми эфирами.
• Положения функциональной группы.
ПОЛУЧЕНИЕ
ОДНОАТОМНЫЕ СПИРТЫ
1. ГИДРАТАЦИЯ АЛКЕНОВ
Например, пропиловый спирт получают из пропилена в присутствии фосфорной кислоты, при нагревании и при повышенном давлении
(H
3
PO
4
, p, 300°C).
По правилу Марковникова.
СH
2
=CH-СН
3
+ H
2
O → CH
3
-CH(OH)-СН
3
2. ЩЕЛОЧНОЙ ГИДРОЛИЗ ГАЛОГЕНАЛКАНОВ
В лаборатории спирты можно получить при нагревании галогеналканов с водным раствором щёлочи.
C
2
H
5
Cl + NaOH(водн) → C
2
H
5
OH + NaCl
3. ВОССТАНОВЛЕНИЕ АЛЬДЕГИДОВ И КЕТОНОВ
Гидрируя альдегид на никелевом катализаторе, получим первичный спирт.
CH
3
-CH
2
-CНО + H
2
→ СН
3
-СН
2
-СН
2
ОН
Гидрируя кетон на том же катализаторе, получим вторичный спирт.
СН
3
-С(О)-СН
3
+ Н
2
→ СН
3
-СН(ОН)-СН
3
СПЕЦИФИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАНОЛА И ЭТАНОЛА
1. ИЗ СИНТЕЗ-ГАЗА
Метанол получаем из смеси СО и Н
2
в присутствии катализатора при повышенном давлении.
CO + 2H
2
→ CH
3
OH
26
С любовью от Менделеевой
2. БРОЖЕНИЕМ ГЛЮКОЗЫ
Этанол получают в присутствии ферментов.
Обязательна надпись над стрелкой «ферменты» или «брожение».
C
6
H
12
O
6
→ 2C
2
H
5
OH + 2CO
2
МНОГОАТОМНЫЕ СПИРТЫ
1. РЕАКЦИЯ ВАГНЕРА
Окислении алкенов водным раствором перманганата калия.
3CH
2
=CH
2
+ 2KMnO
4
+ 4H
2
O → 3CH
2
(OH)-CH
2
(OH) + 2MnO
2
+ 2KOH
2. ЩЕЛОЧНОЙ ГИДРОЛИЗ ГАЛОГЕНОАЛКАНОВ
CH
2
(Сl)-CH
2
(Cl) + 2NaOH → CH
2
(OH)-CH
2
(OH) + 2NaCl
3. ГИДРОЛИЗ ЭПОКСИЭТАНА (ОКСИД ЭТИЛЕНА)
Реакция протекает в кислой среде (H
+
).
(CH
2
-CH
2
)O + Н
2
О → CH
2
(OH)-CH
2
(OH)
4. ИЗ ЭТИЛЕНА И ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА
При нагревании.
CH
2
=CH
2
+ H
2
O
2
→ CH
2
(OH)-CH
2
(OH)
АРОМАТИЧЕСКИЕ СПИРТЫ
Нельзя путать фенол и ароматические спирты.
Первым в гомологическом ряду ароматических спиртов является бензиловый спирт С
6
Н
5
-СН
2
-ОН.
Фенол - не ароматический спирт!
Бензиловый спирт получают щелочным гидролизом хлорметилбензола.
С
6
Н
5
-СН
2
-Сl + NaOH(водн.) → С
6
Н
5
-СН
2
-ОН + NaCl
27
С любовью от Менделеевой
ФЕНОЛЫ
1. ЩЕЛОЧНОЙ ГИДРОЛИЗ ХЛОРБЕНЗОЛА
Реакция протекает при нагревании хлорбензола с раствором гидроксида натрия под давлением (t°C, р).
С
6
Н
5
-Сl + 2NaOH → С
6
Н
5
-ОNa + NaCl + H
2
O
Дальше из фенолята натрия получают фенол.
Вытесняют атом натрия кислотой более сильной, чем фенол.
Для этого можно взять даже слабую угольную кислоту.

6
Н
5
-ОNa + H
2
CO
3
→ 2С
6
Н
5
-ОH + Na
2
CO
3
2. КУМОЛЬНЫЙ СПОСОБ
Фенол можно получить из изопропилбензола
(тривиальное название - кумол).
Его подвергают окислению воздухом.
Над стрелкой нужно указать серную кислоту H
2
SO
4
Достоинство этой реакции в том, что помимо фенола, мы получим ещё и такой важный диметилкетон (ацетон).

6
Н
5
-CH(CH
3
)
2
+ O
2
→ 2С
6
Н
5
OH + 2CH
3
-C(O)-CH
3
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ОДНОАТОМНЫЕ СПИРТЫ
Спирты проявляют очень слабые кислотные свойства и слабые основные.
1. РЕАКЦИЯ С МЕТАЛЛИЧЕСКИМ НАТРИЕМ
2C
2
H
5
OH + 2Na → 2C
2
H
5
ONa + H
2
Но в присутствии воды этилат натрия полностью гидролизуется.
C
2
H
5
ONa + H
2
O → C
2
H
5
OH + NaOH
2. РЕАКЦИЯ С ТВЁРДОЙ ЩЁЛОЧЬЮ
C раствором щёлочи реакция не пойдёт!
Только твёрдая, только хардкор.
C
2
H
5
OH + NaOH(тв.)
⇄ C
2
H
5
ONa + H
2
O
28
С любовью от Менделеевой
3. РЕАКЦИЯ ЭТЕРИФИКАЦИИ
Этерификацией называют взаимодействие спирта и кислоты с образованием сложного эфира и воды.
Реакция идёт в обе стороны (сложные эфиры гидролизуются).
Поэтому в качестве катализатора - конц. серная кислота.
Образуется этиловый эфир уксусной кислоты - этилацетат.
C
2
H
5
-COO-CH
3
+ H
2
O
⇄ C
2
H
5
-COOH + CH
3
-OH
В этой реакции от кислоты отщепляется ОН-группа, а от спирта водород.
Такой вопрос мелькает в вариантах!
В общем виде реакция запишется так:
R-OH + R
1
-COOH
⇄ R
1
-COO-R + H
2
O
Но спирт может реагировать и с азотной кислотой
Образуется этиловый эфир азотной кислоты - этилнитрат.
C
2
H
5
OH + HNO
3
→ C
2
H
5
-O-NO
2
+ H
2
O
4. РЕАКЦИЯ С ГАЛОГЕНОВОДОРОДОМ
C
2
H
5
OH + HBr
⇄ C
2
H
5
Br + H
2
O
5. МЕЖМОЛЕКУЛЯРНАЯ ДЕГИДРАТАЦИЯ
Температура <140 °C и концентрированная серная кислота - обязательные условия.
2C
2
H
5
OH
⇄ C
2
H
5
-O-C
2
H
5
+ H
2
O
6. ВНУТРИМОЛЕКУЛЯРНАЯ ДЕГИДРАТАЦИЯ
Реакция идёт при температуре в 180 градусов по Цельсию и в присутствии водоотнимающего средства - серной кислоты! По правилу Зайцева.
CH
2
(H)-CH
2
(OH) → CH
2
=CH
2
+ H
2
O
7. ГОРЕНИЕ
C
n
H
2n+1
OH + 3n/2O
2
→ nCO
2
+ (n+1)H
2
O
29
С любовью от Менделеевой
8. РЕАКЦИИ НЕПОЛНОГО ОКИСЛЕНИЯ
Спирты окисляются кислородом в присутствии катализаторов (медь) и такими окислителями, как дихромат натрия, перманганат натрия и т.д.
⚠ Метанол всегда будет окисляться до углекислого газа.
Первичные спирты - до альдегидов.
3CH
3
-CH
2
-OH + Na
2
Cr
2
O
7
+ 4H
2
SO
4
→ 3CH
3
-CНО + Na
2
SO
4
+ Cr
2
(SO
4
)
3
+ 7H
2
O
Вторичные - до кетонов.
3CH
3
-CH(OH)-CH
3
+ Na
2
Cr
2
O
7
+ 4H
2
SO
4
→ 3CH
3
-C(O)-CH
3
+ Na
2
SO
4
+ Cr
2
(SO
4
)
3
+ 7H
2
O
9. РЕАКЦИИ ДЕГИДРИРОВАНИЯ
Из первичного спирта образуется альдегид.
Обязательно медный катализатор и температура.
CH
3
-CH
2
-OH → CH
3
-CHO + H
2
Из вторичных спиртов образуются кетоны.
Обязательно никель как катализатор и температура.
CH
3
-CH(OH)-CH
3
→ CH
3
-C(O)-CH
3
+ H
2
⚠ Вы уже заметили, что про третичные спирты вообще ничего не слышно.
Это потому что они не хотят окисляться и дегидрироваться вообще никак!
10. ОКИСЛЕНИЕ СПИРТОВ ОКСИДОМ МЕДИ (II)
Качественная реакция на спирты.
Появляется специфический запах ацетальдегида!
C
2
H
5
OH + CuO → CH
3
-CHO + Cu + H
2
O
МНОГОАТОМНЫЕ СПИРТЫ
В качестве многоатомных спиртов в органике рассматривают этиленгликоль
(двухатомный, этандиол-1,2) и глицерин (трёхатомный, пропантриол-1,2,3).
Проявляют слабые кислотные свойства (как и одноатомные спирты).
30
С любовью от Менделеевой
1. РЕАКЦИЯ С МЕТАЛЛИЧЕСКИМ НАТРИЕМ
Образуются соли - гликоляты или глицераты.
CH
2
(OH)-CH
2
(OH) + 2Na → CH
2
(ONa)-CH
2
(ONa) + H
2
2. РЕАКЦИЯ С НЕОРГАНИЧЕСКИМИ И ОРГАНИЧЕСКИМИ КИСЛОТАМИ
Взаимодействие с азотной кислотой. В присутствии серной кислоты.
Образуется тринитрат глицерина - нитроглицерин.
CH
2
(OH)-CH(OH)-CH
2
(OH) + 3HNO
3
→ CH
2
(ONO
2
)-CH(ONO
2
)-CH
2
(ONO
2
) + 3H
2
O
При взаимодействии глицерина с органическими кислотами
(р. этерификации), образуются жиры.
Жиры - это сложные эфиры глицерина (трёхатомный спирт) и высших карбоновых кислот. Получаем той же самой реакцией этерификации, так же, как и со сложными эфирами. К каждому углероду из спирта присоединится кислотный остаток.
3. РЕАКЦИЯ СО СВЕЖЕОСАЖДЁННЫМ Cu(OH)
2
Эта реакция - качественная на многоатомные спирты
Для реакции нам понадобится свежеосажденный гидроксид меди (II) в сильно щелочной среде. Реакция сложная, для ЕГЭ её знать не нужно.
Идёт ярко-синее окрашивание раствора!
АРОМАТИЧЕСКИЕ СПИРТЫ
Они имеют свойства предельных одноатомных спиртов.
Так, при взаимодействии с активными металлами они образуют алкоголяты, а с кислотами- сложные эфиры.
В отличие от фенола они не реагируют со щелочами!
ФЕНОЛ
Фенол обладает более сильными кислотными свойствами, чем спирты.
Поэтому рассмотрим реакции с участием гидроксильной группы.
Фенол, в отличие от спиртов, окрашивает индикатор лакмус в красный цвет.
Так как он проявляет кислотные свойства (его даже исторически прозвали карболовая кислота).
Диссоциация фенола в растворе
По кислотному принципу!
(образуется фенолят-ион C
6
H
5
-O- с зарядом минус и водород H
+
)
31
С любовью от Менделеевой
1. РЕАКЦИЯ С АКТИВНЫМ МЕТАЛЛОМ
С образованием солей - фенолятов.
2C
6
H
5
OH + 2Na → 2C
6
H
5
-ONa + H
2
2. С РАСТВОРАМИ ЩЕЛОЧЕЙ - РЕАКЦИЯ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ
Спирты, в отличие от фенола, реагируют только с твёрдыми щелочами.
C
6
H
5
OH + NaOH → C
6
H
5
ONa + H
2
O
3. ГИДРОЛИЗ
Фенол очень слабая кислота.
C
6
H
5
ONa + H
2
O → C
6
H
5
OH + NaOH
Реакция с кислотами.
Вытеснить может даже слабая угольная кислота.
C
6
H
5
ONa + H
2
O + CO
2
→ C
6
H
5
OH + NaHCO
3
И ещё одна секретная реакция.
C
6
H
5
ONa+CH
3
I → C
6
H
5
OCH
3
+ NaI
НЕ ВСТУПАЕТ В РЕАКЦИЮ ЭТЕРИФИКАЦИИ (ОТЛИЧИЕ ОТ СПИРТОВ)
НЕ РЕАГИРУЕТ С ГАЛОГЕНОВОДОРОДАМИ (ОТЛИЧИЕ ОТ СПИРТОВ)
РЕАКЦИЯ С ХЛОРАНГИДРИДОМ КАРБОНОВОЙ КИСЛОТЫ
Хлорангидрид - это когда на место "OH" в кислоту приходит Сl.
Например, CH
3
-COCl (хлорангидрид уксусной кислоты).
CH
3
-COCl + HO-C
6
H
5
→ CH
3
-COO-C
6
H
5
+ HCl
РЕАКЦИИ С УЧАСТИЕМ БЕНЗОЛЬНОГО КОЛЬЦА
Гидроксильная группа фенола направляет замещение в орто- и параположения. Обратите внимание, в некоторых реакциях даже не нужны катализаторы, как для бензола. Это говорит о том, что фенол легче вступает в подобные реакции
32
С любовью от Менделеевой
4. ОБЕСЦВЕЧИВАНИЕ БРОМНОЙ ВОДЫ
Качественная реакция на фенол.
Происходит исчезновение желто-коричневой окраски бромной воды с одновременным выпадением белого осадка трибромфенола (очень белый и яркий).
C
6
H
5
-OH + 3Br
2
→ 2,4,6-трибромфенол + 3HBr
5. РЕАКЦИЯ С ХЛОРИДОМ ЖЕЛЕЗА (III)
Это тоже качественная реакция.
6. НИТРОВАНИЕ
Концентрированная азотная кислота в присутствии концентрированной серной.
2,4,6-тринитрофенол - кристаллическое взрывчатое вещество желтого цвета. Тривиальное название - пикриновая кислота.
C
6
H
5
OH + 3HNO
3
→ 2,4,6-тринитрофенол + 3H
2
О
7. ГИДРИРОВАНИЕ
Катализатор - никель Ni.
C
6
H
5
OH + 3H
2
→ C
6
H
11
OH (циклогексанол)
8. РЕАКЦИЯ ПОЛИКОНДЕНСАЦИИ С ФОРМАЛЬДЕГИДОМ
Поликонденсация - это тип реакций, в которых образуется полимер и низкомолекулярный продукт.
В нашем случае - от двух молекул (фенола и формальдегида) отщепляется вода и они склеиваются вместе и по такому же принципу цепочка строится дальше.
Для ЕГЭ достаточно знать, что фенол реагирует с формальдегидом с образованием фенолформальдегидных смол.
Две загадочные реакции:
Многоатомные спирты с растворами щелочей
Реакция одноатомных спиртов с альдегидами с образованием полуацеталей или ацеталей.
33

перейти в каталог файлов


связь с админом