Многоатомные спирты (полиолы).

Спирты.

Спирты- органические соединения, производные углеводородов, содержащие одну или несколько групп ОН, (ОН^- -гидроксогруппа)

Общая формула предельных одноатомных спиртов- СnH2n+1ОН ОН— ол. CH3ОН – метанол С2Н5 ОН – этанол гомологи С3Н7 ОН - пропанол С4Н9 ОН - бутанол   · Изомеры: С4Н9ОН а) углеродной цепи CH3- CH2-CH2-CH2ОН бутанол-1 CH3- CH-CH2ОН | CH3 2-метилпропанол-1 б) положения группы ОН CH3 - CH-CH2-CH3 | ОН бутананол-2; в) межклассовая - с простыми эфирами. С2Н5 ОС2Н5 – диэтиловый эфир Классификация: 1. По числу групп ОН а) одноатомные С3Н7 ОН б) многоатомные ОНCH2CH2ОН этандиол-1,2; 2. По расположению группы ОН а) первичные – группа ОН связана с первичным атомом углерода:бутанол-1 б) вторичные - группа ОН связана со вторичным атомом углерода: бутанол-2 г) третичные - группа ОН связана с третичным атомом углерода. CH3 | CH3- C-CH3 | 2-метилпропанол-2 ОН 3. 3. По природе углеводор. радикала - R 4. - алифатические – бутанол, 5. - циклические – циклогексиловый 6. С6Н11ОН - ароматические - фенилметанол С6Н5CH2ОН	Строение	Химические свойства	Получение
δ- δ+ R → O ← H -электронная плотность смещена к атому кислорода (атом Н при группе ОН становится более подвижным) - в углеводородном радикале sp3- гибридизация - у атома О есть свободные (несвязанные) электронные пары. - величина валентного угла связи между углеводородным радикалом, кислородом и водородом 1100 R →Оδ- Hδ+ Между молекулами возникают водородные связи, образуются ассоциаты. δ- δ+ δ- δ+ δ- δ+ O – H … O – H … O – H | | | R R R Поэтому среди спиртов нет газов С1-С15 – жидкости >15 – твердые вещества Растворимы в воде, сами являются растворителями.   CH3ОН–метанол; древесный спирт С2Н5 ОН – этанол Спирт, содержащий 4-4,5% воды - ректификат, а доли % - абсо-лютный; полученный гидроли-зом из глюкозы (крахмала) – пи-щевой или винный, из глюко-зы (целлюлозы)- гидролизный.	· Реакции идут по ионному типу а) кислотные свойства (выражены слабо) Связь Oδ←Hδ+ поляризована, (взаимодействуют с активными Ме, но не реагируют со щелочами) 2RОН + 2Na → 2RONa + H2↑ (алкоголят натрия) с увеличением поляризации группы –ОН кислотность усиливается (2,2диметил этанол-1 или введение F) б) реакции нуклеофильного замещения - с галогеноводородами или их концентрированными водными растворами (реакция первичных спиртов с HCl практически не идет) Н+ С2Н5 ОН+ HBr D С2Н5 Br + Н2О - реакции этерификации (с кислотами) Н+, t0 СН3СООН + НОС2Н5D СН3СООС2Н5 + Н2О → R-O- SO2-OH + Н2О RОН + НО-SO2-OH → R-O- SO2-OR + Н2О в) реакции дегидратации: · С2Н5ОНизб.+НОС2Н5→С2Н5ОС2Н5 +Н2О (t0<1400, Н2SO4) · С2Н5 ОН → CH2=CH2 + Н2О (t0>1400, Н2SO4 -изб,) t0,Al2O3 · 2С2Н5 ОН → CH2=CH- CH=CH2+ Н2О + Н2 - вторичные спирты: атом Н отщепляется от наименее гидрированного углеродного атома (правило Зайцева). CH3- CH(ОН)-CH2-CH3→ CH3- CH= CH-CH3 + Н2О · дегидрирование: Ni СН3CH2ОН → + Н2 г) окисление · полное горение: 2CH3ОН + 3О2 → 2СО2 + 4Н2О + Q · первичные спирты окисляются до альдегидов (К2Cr2O7 + Н2SO4 или СuО): С2Н5ОН+ CuO→СН3CНО +Cu+Н2О (t0) или до карбоновых кислот (в жестких условиях: К2Cr2O7 + Н2SO4,,t0); вторичные спирты окисляются до кетонов (при действии кислого р-ра КMnO4 может идти разрушение углеродного скелета). · третичные спирты не окисляются, разрушаются. д) с аммиаком: Al2O3; t0 СН3ОН+NH3 → CH3NH2+Н2О - реакция протекает трудно	1.Гидролизом алкилгалогенидов: hν; Сl2 NaOH, Н2О СnH2n+2 → СnH2n+1Cl →СnH2n+1ОН   2.Восстановлением альдегидов и кетонов Pt + Н2 → СН3CH2ОН   3.Восстановлением карбоновых кислот и сложных эфиров (с использованием алюмгидрата лития -LiAlH4) LiAlH4 RCOOH → RCH2OH H+, Н2О LiAlH4 С6Н5СООСН3 → С6Н5СН2ОН + СН3ОН метилбензоат бензиловый спирт метанол 4. Гидратацией алкенов H+,t0 CH2 =CH2+ Н2О → СН3CH2ОН (в промышленности) Частные реакции: а) метанол - промышленный способ из синтез – газа: СО + 2Н2 → CH3ОН Р=5-10МПа, t0250-4000С,кат:СuO,Cr2O3, ZnO   б) этанол - гидролизом сахаров ферменты ферменты (С6Н11О5)n → С6Н12О6 → С2Н5ОН сахар глюкоза -СО2 спирт Сахар извлекали из сахарной патоки, содержащейся в сахарном тростнике или из крахмала зерновых культур. Запомни! Если в результате химической реакции образуется вещество, у которого при одном и том же атоме углерода находятся двойная связь и гидроксогруппа, то происходит перестройка молекулы: H2C= CH → | ОН

Многоатомные спирты (полиолы).

Многоатомные спирты- органические соединения, производные углеводородов, содержащие несколько групп ОН связанных с разными атомами углерода.

Классификация: а) двухатомные CH2-CH2 CH2- CH2-СН3 | | | | ОН ОН ОН ОН этандиол-1,2; пропандиол-1,2 этиленгликоль пропиленгликоль   б) трехатомные CH2- CH- CH2 | | | ОН ОН ОН пропантриол-1,2,3; глицерин   Физические свойства: - бесцветные вязкие сиропообразные жидкости, сладкие на вкус, хорошо растворимы в воде. Этиленгликоль Значительно повышает температуру замерзания воды при растворении, это свойство используется для приготовления антифриза- низкозамерзающей жидкости, применяемой при охлаждении двигателей внутреннего сгорания и установок, работающих в условиях при температуре ниже 00С. Из этиленгликоля и терефталевой кислоты (НООС-С6Н14- СООН) получают волокно- лавсан   Глицерин применяется в парфюмерии, пищевой промышленности (добавляет-ся в ликеры и кондитерские изделия), это исходное вещество для получения нитроглицерина, из которого изготовляют динамит.	Химические свойства	Получение
Химические свойства сходные с одноатомными спиртами: а) взаимодействие с Na c выделением водорода б) взаимодействие с галогеноводородами Реакции могут идти за счет одной или нескольких групп. С увеличением числа гидроксильных групп усиливаются кислотные свойства.   Многоатомные спирты взаимодействуют со щелочами с образованием солей гликолятов и глицератов. CH2-CH2 + 2NaOH→ CH2-CH2 + 2Н2О | | | | ОН ОН ОNa ОNa - гликолят натрия   Образуют сложные эфиры: а) CH2 ОН CH2 О  NO2 | Н2SO4(к) | CH  ОН + 3 HNO3 → CH  О  NO2 + 3Н2О | | CH2ОН СH2 О NO2 тринитрат глицерина   б) CH2 ОН CH2 О  СOС17Н35 | Н+,t0 | CH  ОН + 3 С17Н35СООН D CH  О СOС17Н35 + 3Н2О | | CH2ОН СH2 О СOС17Н35 тристеарат глицерина (жир)   Качественная реакция на многоатомные спирты - взаимодействие со свежеосажденным гидроксидом меди (II) - ярко-синее окрашивание.	I. Получение этиленгликоля: 1. Окислением алкенов (реакция Вагнера) 3CH2=CH2+ 2КMnO4 + 4Н2О→3СН2ОНCH2ОН + 2MnО2↓ + 2 КОН   2. Щелочной гидролиз 1,2 дигалогенэтана: CH2 - CH2 + 2NaOHводн р-р → CH2-CH2 + 2NaCl | | | | Cl Cl ОН ОН   3. Гидролиз этиленоксида – промышленный метод О2, Ag, 3000 O + Н2О, Н+ CH2=CH2 → CH2- CH2 → ОН- СН2- CH2 – ОН этиленоксид II. Получение глицерина: а) промышленный способ: Сl2,3000 HOCl 2OH- CH2=CH-CH3 → CH2=CH-CH2Сl → ClСН2 – CHОН - CH2Сl → пропен аллилхлорид - 2Cl   → СН2ОН-CHОН-CH2ОН б) гидролиз жиров t0 С3Н5О3(СOС17Н35)3 + 3NaOH → 3С17Н35COONa + С3Н5(OH)3     Запомните: два или более гидроксила при одном атоме углерода являются весьма нестабильным сочетанием и в свободном виде такие соединения встречаются крайне редко. В случаях, когда подобное соединение должно образоваться в какой-либо реакции, оно перегруппировывается в альдегид или кетон. OH O | - Н2О ǁ R1- C - R2 R1- C- R2 | ОН R1 и R2- алкил, водород