| Алкены | Алкины | Алкадиены | |
| 1. Реакции дегидрирования алканов. Реакции идут при высокой температуре (600 – 10000С), катализаторы (Cr2O3) | |||
| С3Н8®С3Н6+ Н2 пропан пропен | С3Н8®С3Н4+ 2Н2 пропан пропин | С4Н10®С4Н6+ 2Н2 бутан бутадиен-1,3 | |
| 2. Дегидрогалогенирование галогенпроизводных (– НHal). Реакции идут в спиртовом растворе щелочи - гидроксида калия КОН. (*) | |||
| СН2– СН2– СН3+ КОНспи рт ®® СН2= СН – СН3+KBr+H2O ½ Br | СН2– СH– СН3 + 2КОНспи рт ® СН ºС – СН3 + 2KCl+ 2H2O ½ ½ Сl Cl | СН2– СН2– СН2– СН2+ 2КОНспи рт ® ½ ½ Сl Cl ® СН2= СН – СН = СН2+ 2KCl+ 2H2O | |
| 3. Дегидратация спиртов (*) | 3. Способы получения ацетилена | 3. Из этанола (по методу С.В. Лебедева) | |
| Н2SO4конц.,t> 1400C СН2– СН2– СН3¾¾¾®® СН2= СН – СН3+H2O ½ OH | 3.1. Из карбида кальция СаС2+ 2Н2О®С2Н2+ Са(ОН)2 3.2. Из метана 15000С 2СН4¾¾®С2Н2+ 3Н2 | Al2O3, t0 2C2H5OH¾¾®СН2= СН – СН = СН2+ + H2O + H2 | |
(*) При дегидрогалогенировании и дегидратации несимметричной молекулы отщепление водорода идет преимущественно от наименее гидрогенизированного атома углерода – правило А.М. Зайцева:
СН3– СН – С Н2– СН3+ КОНспи рт®СН3– СН = С Н Cl – СН3+ КCl+ Н2О
2-хлорбутан бутен-2
СПИРТЫИ ФЕНОЛЫ
Спиртами называются соединения, содержащие одну или несколько гидроксильных групп (–ОН), связанных с углеводородным радикалом. Вещества, у которых гидроксил находится непосредственно у бензольного кольца, называются фенолами.
В зависимости от числа гидроксильных групп спирты делят на одно-, двух- и трёхатомные.
В зависимости от того, при каком углеродном атоме находится гидроксильная группа, различают спирты:
первичные R–CH2–OH,
| вторичные | R I CH–OH, I R’ |
| и третичные R’– | R I C–OH. I R’’ |
Физические свойства
|
|
Низшие спирты (до С12) – жидкости, температуры кипения которых значительно выше, чем у соответствующих алканов из-за образования водородных связей за счёт полярной связи О–Н
| ……..: | O–H …..: I R | O–H …… I R |
Метанол и этанол смешиваются с водой в любых соотношениях; с увеличением молекулярной массы растворимость спиртов в воде уменьшается.
Физические свойства спиртов и фенолов
| Название | Формула | d420 | tплC | tкипC |
| Спирты | ||||
| метиловый | СН3OH метанол | 0, 792 | -97 | |
| этиловый | С2Н5OH этанол | 0,79 | -114 | |
| пропиловый | СН3СН2СН2OH | 0,804 | -120 | |
| изопропиловый | СН3–СН(ОH)–СH3 | 0,786 | -88 | |
| бутиловый | CH3CH2CH2CH2OH | 0,81 | -90 | |
| вторбутиловый | CH3CH2CH(CH3)OH | 0,808 | -115 | |
| третбутиловый | (СН3)3С–OH | 0,79 | +25 | |
| циклогексанол | С6Н11OH | 0,962 | -24 | |
| бензиловый | C6H5CH2OH | 1,046 | -15 | |
| этиленгликоль | HOCH2CH2OH | 1,113 | -15,5 | |
| глицерин | НО–СН2–CH(ОН)–СН2OH | 1,261 | -18,2 | |
| Фенолы | ||||
| фенол | С6Н5OH | 1,05(43°) | ||
| пирокатехин | о - С6Н4(OH)2 | – | ||
| резорцин | м - С6Н4(OH)2 | – | ||
| гидрохинон | n - С6Н4(OH)2 | – |
Одноатомные спирты
Общая формула гомологического ряда предельных одноатомных спиртов – CnH2n+1OH.
Изомерия
1. Изомерия углеродного радикала (начиная с C4H9OH).
2. Изомерия положения гидроксильной группы, (начиная с С3Н7ОН).
3. Межклассовая изомерия с простыми эфирами (СН3–СН2–ОН и СН3–О–СН3).
Получение
В промышленности.
1. Метанол синтезируют из синтез-газа на катализаторе (ZnO, Сu) при 250C и давлении 5-10 МПа: СО + 2Н2 = СН3ОН
|
|
Ранее метанол получали сухой перегонкой древесины без доступа воздуха.
2. Этанол получают:
a) гидратацией этилена (Н3РО4; 280C; 8 МПа) СН2=СН2 + Н2О = СН3–СН2–ОН
b) брожением крахмала (или целлюлозы): крахмал С6Н12О6(глюкоза) ––ферменты2С2Н5ОН + 2СО2
(источник крахмала – зерно, картофель)
В лаборатории.
| СH3–СH=CH2 + H2O ––H+ СH3– | CH– СH3 I OH |
1. Гидратация алкенов (согласно правилу Марковникова):
2. Гидролиз галогенопроизводных углеводородов:
СH3–СH2–Br + H2O = СH3–CH2–OH + HBr
Чтобы сдвинуть равновесие вправо, добавляют щёлочь, которая связывает образующийся HBr.
3. Восстановление карбонильных соединений:
Альдегиды образуют первичные спирты, а кетоны – вторичные.
| СH3–СH2- | O II -C I H | ––2[H] СH3–CH2- | -CH2OH |
| СH3- | -C- II O | -CH3––2[H] CH3- | -CH- I OH | -СH3 |
Химические свойства
Свойства спиртов ROH определяются наличием полярных связей O-–H+ и C+–O-, и неподеленных электронных пар на атоме кислорода.
При реакции спиртов возможно разрушение одной из двух связей: C–OH (с отщеплением гидроксильной группы) или O–H (с отщеплением водорода). Это могут быть реакции замещения, в которых происходит замена OH или H, или элиминирование (отщепление), когда образуется двойная связь. На реакционную способность спиртов большое влияние оказывает строение радикалов, связанных с гидроксильной группой.