что такое первичные вторичные и третичные спирты

Спирты

Карточка контроля знаний (скачать PDF 255КБ)

Спирты – производные углеводородов, в молекулах которых есть одна или несколько гидроксильных групп (ОН-), непосредственно связанных с атомом углерода в углеводородном радикале.

Классификация спиртов

Спирты классифицируются по разным структурным признакам:

1) По числу гидроксильных групп:

— одноатомные спирты – спирты, у которых имеется одна гидроксильная группа;

— многоатомные – спирты, имеющие несколько гидроксильных групп: например, двухатомные спирты (гликоли), трёхатомные спирты (глицерины) и т.д.;

2) В зависимости от насыщенности углеводородного заместителя:

— предельные (насыщенные) спирты, содержащие в молекуле лишь предельные углеводородные радикалы, например: метанол СН3ОН, этанол CH3 – CH2OH.

— непредельные (ненасыщенные) спирты, содержащие в молекуле кратные (двойные и тройные) связи между атомами углерода, например:

пропен-2-ол-1 (аллиловый спирт) CH2 = СН – CH2OH.

— ароматические спирты, содержащие в молекуле бензольное кольцо и гидроксильную группу, связанные друг с другом не непосредственно, а через атомы углерода, например:

3) В зависимости от наличия или отсутствия цикла в углеводородном заместителе:

— ациклические (алифатические) спирты (этанол);

— алициклические спирты (циклогексанол).

4) В зависимости от числа заместителей при α-углеродном атоме:

Номенклатура

CH3ОН метанол (метиловый спирт)

CH2OH – CH3 этанол (этиловый спирт)

В том случае, когда строение органической группы более сложное, используют общие для всей органической химии правила: углеводородную цепь нумеруют с того конца, к которому ближе расположена ОН-группа. Далее используют эту нумерацию, чтобы указать положение различных заместителей вдоль основной цепи, в конце названия добавляют суффикс «ол» и цифру, указывающую положение ОН-группы:

Изомерия спиртов

1) Структурная изомерия

а) Положения функциональной группы (начинается с третьего члена гомологического ряда)

пропанол-1 (пропиловый спирт) пропанол-2 (изопропиловый спирт)

б) Изомерия углеродного скелета (начинается с четвертого члена гомологического ряда)

бутанол- 1 2-метилпропанол-1

в) Межклассовая изомерия (начинается со второго члена гомологического ряда) – спирты изомерны простым эфирам:

этанол (этиловый спирт) диметиловый эфир

2) Пространственная изомерия – оптическая (зеркальная).

Например, бутанол-2 СH3 CH(OH)СH2 CH3, в молекуле которого второй атом углерода (выделен цветом) связан с четырьмя различными заместителями, существует в форме двух зеркальных изомеров.

Физические свойства спиртов

Низшие и средние члены ряда предельных одноатомных спиртов, содержащие от одного до одиннадцати атомов углерода, – жидкости. Высшие спирты (начиная с С12Н25ОН) при комнатной температуре – твёрдые вещества. Низшие спирты имеют характерный алкогольный запах и жгучий вкус, хорошо растворимы в воде. Растворимость в воде зависит от молекулярной массы, чем она выше, тем спирт хуже растворяется воде. Так, низшие спирты (до пропанола) смешиваются с водой в любых пропорциях, а высшие практически не растворимы в ней. Например, октанол-1 растворяется лишь в пропорции 1 мл в 2 л воды. Температура кипения также возрастает с увеличением атомной массы, например, tкип.СН3ОН 65°С, а tкип.С2Н5ОН 78°С. Чем выше температура кипения, тем ниже летучесть, т.е. вещество плохо испаряется. Данные физические свойства насыщенных спиртов с одной гидроксильной группой можно объяснить возникновением межмолекулярной водородной связи между отдельными молекулами самого соединения или спирта и воды.

При всей пользе этиленгликоля нужно учитывать, это очень сильный яд!

Глицерин представляет собой вязкую бесцветную жидкость, сладковатую на вкус. Он очень хорошо растворим в воде, кипит при температуре 220 0 C. Его химическая формула CH2OH–СНОН–CH2OH – это трёхатомный спирт.

Строение спиртов

Источник

Спирты

Классификация спиртов

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Одноатомные спирты также подразделяются в зависимости от положения OH-группы: первичные (OH-группа у первичного атома углерода), вторичные (OH-группа у вторичного атома углерода) и третичные (OH-группа у третичного атома углерода).

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Номенклатура и изомерия спиртов

Названия спиртов формируются путем добавления суффикса «ол» к названию алкана с соответствующим числом атомов углерода: метанол, этанол, пропанол, бутанол, пентанол и т.д.

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Для спиртов характерна изомерия углеродного скелета (начиная с бутанола), положения функциональной группы и межклассовая изомерия с простыми эфирами, которых мы также коснемся в данной статье.

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Получение спиртов

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Присоединения молекулы воды (HOH) протекает по правилу Марковникова. Атом водорода направляется к наиболее гидрированному атому углерода, а гидроксогруппа идет к соседнему, наименее гидрированному, атому углерода.

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

В результате восстановления альдегидов и кетонов получаются соответственно первичные и вторичные спирты.

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Синтез газом в промышленности называют смесь угарного газа и водорода, которая используется для синтеза различных химических соединений, в том числе и метанола.

В ходе брожения глюкозы выделяется углекислый газ и образуется этанол.

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Химические свойства спиртов

Щелочные металлы (Li, Na, K) способны вытеснять водород из спиртов с образованием солей: метилатов, этилатов, пропилатов и т.д.

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Необходимо особо заметить, что реакция с щелочами (NaOH, KOH, LiOH) для предельных одноатомных спиртов невозможна, так как образующиеся алкоголяты (соли спиртов) сразу же подвергаются гидролизу.

Реакция с галогеноводородами протекают как реакции обмена: атом галогена замещает гидроксогруппу, образуется молекула воды.

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

В результате реакций спиртов с кислотами образуются различные эфиры.

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Дегидратация спиртов (отщепление воды) идет при повышенной температуре в присутствии серной кислоты (водоотнимающего) компонента.

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Качественной реакцией на спирты является взаимодействие с оксидом меди II. В ходе такой реакции раствор приобретает характерное фиолетовое окрашивание.

Замечу, что в обычных условиях третичные спирты окислению не подвергаются. Для них необходимы очень жесткие условия, при которых углеродный скелет подвергается деструкции.

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Вторичные и третичные спирты определяются другой качественной реакцией с хлоридом цинка II и соляной кислотой. В результате такой реакции выпадает маслянистый осадок.

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Такой реакцией является взаимодействие многоатомного спирта со свежеприготовленным гидроксидом меди II. В результате реакции раствор окрашивается в характерный синий цвет.

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Важным отличием многоатомных спиртов от одноатомных является их способность реагировать со щелочами (что невозможно для одноатомных спиртов). Это говорит об их более выраженных кислотных свойствах.

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

СПИРТЫ

СПИРТЫ (алкоголи) – класс органических соединений, содержащих одну или несколько группировок С–ОН, при этом гидроксильная группа ОН связана с алифатическим атомом углерода (соединения, у которых атом углерода в группировке С–ОН входит в состав ароматического ядра, называются фенолами)

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Классификация спиртов разнообразна и зависит от того, какой признак строения взят за основу.

1. В зависимости от количества гидроксильных групп в молекуле спирты делят на:

а) одноатомные (содержат одну гидроксильную ОН-группу), например, метанол СН3ОН, этанол С2Н5ОН, пропанол С3Н7ОН

б) многоатомные (две и более гидроксильных групп), например, этиленгликоль

Соединения, в которых у одного атома углерода что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты есть две гидроксильных группы, в большинстве случаев нестабильны и легко превращаются в альдегиды, отщепляя при этом воду: RCH(OH)2 ® RCH=O + H2O

Спирты, содержащие три группы ОН у одного атома углерода что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты, не существуют.

2. По типу атома углерода, с которым связана группа ОН, спирты делят на:

а) первичные, у которых ОН-группа связана с первичным атомом углерода. Первичным называют атом углерода (выделен красным цветом), связанный всего с одним углеродным атомом. Примеры первичных спиртов – этанол СH3CH2–OH, пропанол СH3–CH2CH2–OH.

б) вторичные, у которых ОН-группа связана с вторичным атомом углерода. Вторичный атом углерода (выделен синим цветом) связан одновременно с двумя атомами углерода, например, вторичный пропанол, вторичный бутанол (рис. 1).

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Рис. 1. СТРОЕНИЕ ВТОРИЧНЫХ СПИРТОВ

в) третичные, у которых ОН-группа связана с третичным атомом углерода. Третичный углеродный атом (выделен зеленым цветом) связан одновременно с тремя соседними атомами углерода, например, третичный бутанол и пентанол (рис. 2).

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Рис. 2. СТРОЕНИЕ ТРЕТИЧНЫХ СПИРТОВ

В соответствии с типом углеродного атома присоединенную к нему спиртовую группу также называют первичной, вторичной или третичной.

У многоатомных спиртов, содержащих две или более ОН-групп, могут присутствовать одновременно как первичные, так и вторичные НО-группы, например, в глицерине или ксилите (рис. 3).

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Рис. 3. СОЧЕТАНИЕ В СТРУКТУРЕ МНОГОАТОМНЫХ СПИРТОВ ПЕРВИЧНЫХ И ВТОРИЧНЫХ ОН-ГРУПП.

3. По строению органических групп, связанных ОН-группой, спирты подразделяют на предельные (метанол, этанол, пропанол), непредельные, например, аллиловый спирт СН2=СН–СН2–ОН, ароматические (например, бензиловый спирт С6Н5СН2ОН), содержащие в составе группы R ароматическую группу.

Непредельные спирты, у которых ОН-группа «примыкает» к двойной связи, т.е. связана с атомом углерода, участвующим одновременно в образовании двойной связи (например, виниловый спирт СН2=СН–ОН), крайне нестабильны и сразу же изомеризуются (см. ИЗОМЕРИЗАЦИЯ) в альдегиды или кетоны:

Номенклатура спиртов.

Для распространенных спиртов, имеющих простое строение, используют упрощенную номенклатуру: название органической группы преобразуют в прилагательное (с помощью суффикса и окончания «овый») и добавляют слово «спирт»:

СН3ОНметиловый спирт
С2Н5ОНэтиловый спирт
3С)2СНОНизопропиловый спирт
С4Н9ОНбутиловый спирт

В том случае, когда строение органической группы более сложное, используют общие для всей органической химии правила. Названия, составленные по таким правилам, называют систематическими. В соответствии с этими правилами, углеводородную цепь нумеруют с того конца, к которому ближе расположена ОН-группа. Далее используют эту нумерацию, чтобы указать положение различных заместителей вдоль основной цепи, в конце названия добавляют суффикс «ол» и цифру, указывающую положение ОН-группы (рис. 4):

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Рис. 4. СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ НАЗВАНИЯ СПИРТОВ. Функциональные (ОН) и замещающие (СН3) группы, а также соответствующие им цифровые индексы выделены различающимися цветами.

Систематические названия простейших спиртов составляют по тем же правилам: метанол, этанол, бутанол. Для некоторых спиртов сохранились тривиальные (упрощенные) названия, сложившиеся исторически: пропаргиловый спирт НС є С–СН2–ОН, глицерин HO–СH2–СН(ОН)–CH2–OH, пентаэритрит С(СН2ОН)4, фенетиловый спирт С6Н5–CH2–CH2–OH.

Физические свойства спиртов.

Спирты растворимы в большинстве органических растворителей, первые три простейших представителя – метанол, этанол и пропанол, а также третичный бутанол (Н3С)3СОН – смешиваются с водой в любых соотношениях. При увеличении количества атомов С в органической группе начинает сказываться гидрофобный (водоотталкивающий) эффект, растворимость в воде становится ограниченной, а при R, содержащем свыше 9 атомов углерода, практически исчезает.

Благодаря наличию ОН-групп между молекулами спиртов возникают водородные связи.

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Рис. 5. ВОДОРОДНЫЕ СВЯЗИ В СПИРТАХ (показаны пунктиром)

В результате у всех спиртов более высокая температура кипения, чем у соответствующих углеводородов, например, Т. кип. этанола +78° С, а Т. кип. этана –88,63° С; Т. кип. бутанола и бутана соответственно +117,4° С и –0,5° С.

Химические свойства спиртов.

Спирты отличаются разнообразными превращениями. Реакции спиртов имеют некоторые общие закономерности: реакционная способность первичных одноатомных спиртов выше, чем вторичных, в свою очередь, вторичные спирты химически более активны, чем третичные. Для двухатомных спиртов, в том случае, когда ОН-группы находятся у соседних атомов углерода, наблюдается повышенная (в сравнении с одноатомными спиртами) реакционная способность из-за взаимного влияния этих групп. Для спиртов возможны реакции, проходящие с разрывом как С–О, так и О–Н – связей.

1. Реакции, протекающие по связи О–Н.

При взаимодействии с активными металлами (Na, K, Mg, Al) спирты проявляют свойства слабых кислот и образуют соли, называемые алкоголятами или алкоксидами:

Алкоголяты химически не стабильны и при действии воды гидролизуются с образованием спирта и гидроксида металла:

Эта реакция показывает, что спирты в сравнении с водой представляют собой более слабые кислоты (сильная кислота вытесняет слабую), кроме того, при взаимодействии с растворами щелочей спирты не образуют алкоголяты. Тем не менее, в многоатомных спиртах (в том случае, когда ОН-группы присоединены к соседним атомам С) кислотность спиртовых групп намного выше, и они могут образовывать алкоголяты не только при взаимодействии с металлами, но и со щелочами:

Когда в многоатомных спиртах НО-группы присоединены к не соседствующим атомам С, свойства спиртов близки к одноатомным, поскольку взаимовлияние НО-групп не проявляется.

При взаимодействии с минеральными или органическими кислотами спирты образуют сложные эфиры – соединения, содержащие фрагмент R–O–A (А – остаток кислоты). Образование сложных эфиров происходит и при взаимодействии спиртов с ангидридами и хлорангидридами карбоновых кислот (рис. 6).

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

При действии окислителей (К2Cr2O7, KMnO4) первичные спирты образуют альдегиды, а вторичные – кетоны (рис.7)

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Рис. 7. ОБРАЗОВАНИЕ АЛЬДЕГИДОВ И КЕТОНОВ ПРИ ОКИСЛЕНИИ СПИРТОВ

Восстановление спиртов приводит к образованию углеводородов, содержащих то же количество атомов С, что молекула исходного спирта (рис.8).

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Рис. 8. ВОССТАНОВЛЕНИЕ БУТАНОЛА

2. Реакции, протекающие по связи С–О.

В присутствии катализаторов или сильных минеральных кислот происходит дегидратация спиртов (отщепление воды), при этом реакция может идти в двух направлениях:

а) межмолекулярная дегидратация с участием двух молекул спирта, при этом связи С–О у одной из молекул разрываются, в результате образуются простые эфиры – соединения, содержащие фрагмент R–О–R (рис. 9А).

В случае вторичных спиртов при образовании алкена возможны два направления реакции (рис. 9В), преимущественное направление то, при котором в процессе конденсации отщепляется водород от наименее гидрогенизированного атома углерода (отмечен цифрой 3), т.е. окруженного меньшим количеством атомов водорода (в сравнении с атомом 1). Показанные на рис. 10 реакции используют для получения алкенов и простых эфиров.

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Разрыв связи С–О в спиртах происходит также при замещении ОН-группы галогеном, или аминогруппой (рис. 10).

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Рис. 10. ЗАМЕНА ОН-ГРУППЫ В СПИРТАХ ГАЛОГЕНОМ ИЛИ АМИНОГРУППОЙ

Реакции, показанные на рис. 10, используют для получения галогенуглеводородов и аминов.

Получение спиртов.

Некоторые из показанных выше реакций (рис. 6,9,10) обратимы и при изменении условий могут протекать в противоположном направлении, приводя к получению спиртов, например при гидролизе сложных эфиров и галогенуглеводородов (рис.11А и Б, соответственно), а также гидратацией алкенов – присоединением воды (рис.11В).

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Рис. 11. ПОЛУЧЕНИЕ СПИРТОВ ГИДРОЛИЗОМ И ГИДРАТАЦИЕЙ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Реакция гидролиза алкенов (рис. 11, схема В) лежит в основе промышленного производства низших спиртов, содержащих до 4 атомов С.

Этанол образуется и при так называемом спиртовом брожении сахаров, например, глюкозы С6Н12О6. Процесс протекает в присутствии дрожжевых грибков и приводит к образованию этанола и СО2:

Брожением можно получить не более чем 15%-ный водный раствор спирта, поскольку при более высокой концентрации спирта дрожжевые грибки погибают. Растворы спирта более высокой концентрации получают перегонкой.

Метанол получают в промышленности восстановлением монооксида углерода при 400 ° С под давлением 20–30 МПа в присутствии катализатора, состоящего из оксидов меди, хрома, и алюминия:

Если вместо гидролиза алкенов (рис. 11) проводить окисление, то образуются двухатомные спирты (рис. 12)

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Рис. 12. ПОЛУЧЕНИЕ ДВУХАТОМНЫХ СПИРТОВ

Применение спиртов.

Способность спиртов участвовать в разнообразных химических реакциях позволяет их использовать для получения всевозможных органических соединений: альдегидов, кетонов, карбоновых кислот простых и сложных эфиров, применяемых в качестве органических растворителей, при производстве полимеров, красителей и лекарственных препаратов.

Этанол С2Н5ОН – исходное соединение для получения ацетальдегида, уксусной кислоты, а также для производства сложных эфиров карбоновых кислот, используемых в качестве растворителей. Кроме того, этанол – основной компонент всех спиртных напитков, его широко применяют и в медицине как дезинфицирующее средство.

Бутанол используют как растворитель жиров и смол, кроме того, он служит сырьем для получения душистых веществ (бутилацетата, бутилсалицилата и др.). В шампунях он используется как компонент, повышающий прозрачность растворов.

Фенетиловый спирт С6Н5–CH2–CH2–OH обладает запахом розы, содержится в розовом масле, его используют в парфюмерии.

Этиленгликоль HOCH2–CH2OH используют в производстве пластмасс и как антифриз (добавка, снижающая температуру замерзания водных растворов), кроме того, при изготовлении текстильных и типографских красок.

Диэтиленгликоль HOCH2–CH2OCH2–CH2OH используют для заполнения тормозных гидравлических приспособлений, а также в текстильной промышленности при отделке и крашении тканей.

Глицерин HOCH2–CH(OH)–CH2OH применяют для получения полиэфирных глифталевых смол, кроме того, он является компонентом многих косметических препаратов. Нитроглицерин (рис. 6) – основной компонент динамита, применяемого в горном деле и железнодорожном строительстве в качестве взрывчатого вещества.

Пентаэритрит (HOCH2)4С применяют для получения полиэфиров (пентафталевые смолы), в качестве отвердителя синтетических смол, как пластификатор поливинилхлорида, а также в производстве взрывчатого вещества тетранитропентаэритрита.

Многоатомные спирты ксилит НОСН2–(СНОH)3–CН2ОН и сорбит НОСН2– (СНОН)4–СН2OН имеют сладкий вкус, их используют вместо сахара в производстве кондитерских изделий для больных диабетом и людей страдающих от ожирения. Сорбит содержится в ягодах рябины и вишни.

Источник

Что такое первичные вторичные и третичные спирты

Tомский государственный университет

кафедра органической химии

Кислородсодержащие соединения. Спирты

Строение и классификация спиртов

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Среди многоатомных спиртов наиболее известен шестиатомный циклический спирт инозит :

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

3. По положению гидроксильной группы в цепи различают первичные, вторичные и третичные спирты:

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

При наименовании спиртов по номенклатуре IUPAC находят самую длинную цепь атомов углерода, содержащую гидрокисльную группу, и нумеруют ее с края, к которому ближе гидроксильная группа. После перечисления заместителей добавляется название, соответствующее углеводороду главной цепи с добавлением окончания –о л и цифры, показывающей место гидроксильной группы в цепи (см. примеры выше).

Химические свойства спиртов

1. Реакции дегидратации спиртов (внутри- и межмолекулярная дегидратация)

При кипячении с кислотами спирты могут образовывать алкены и простые эфиры.

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты
что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Как правило, получаются смеси продуктов. Преобладание того или иного соединения связано с условиями проведения реакции. Так, при повышении температуры выход алкенов увеличивается. Выходы алкенов также возрастают при переходе от первичных к третичным спиртам. Очень часто перечисленные реакции сопровождаются перестройками в углеродном скелете:

Образование простых эфиров (межмолекулярная дегидратация спиртов).

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты
В присутствии серной кислоты:

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты
что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Пример получения метил-третбутилового эфира (МТБЭ) реакциями:

2. Образование галоидных алкилов из спиртов происходит при реакции с различными реагентами:

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты
Во всех случаях наиболее гладко протекают реакции с первичными спиртами, третичные спирты чаще дают различные побочные продукты.

Механизмы галогенирования спиртов тионилхлоридом ( SOCl 2 ) и галогенидами фосфора

Тионилхлорид образует со спиртами эфиры хлорсернистой кислоты (хлорсульфиты ):

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

При этом генерируется некоторое (заметное) количество анионов хлора.

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Полученное промежуточное соединение атакуется повторно анионами Cl- с противоположной стороны, в результате чего не происходит обращения оптической конфигурации (если сравнивать с исходным спиртом):

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Однако, в таких растворителях, как пиридин или гексаметилфосфотриамид (НМРТ), концентрация свободных ионов хлора достаточно велика, чтобы атаковать эфиры хлорсульфита с образованием галогенпроизводных спирта с обращенной конфигурацией:

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Реакции с галогенидами фосфора протекают с обращением конфигурации согласно ниже приведенной схеме;

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

После чего хлорид ио н- замещает группировку с атомом фосфора:

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

3. Кислотные свойства спиртов

При взаимодействии с сильными основаниями и щелочными металлами спирты ведут себя как кислоты:

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

4. Окисление спиртов

Спирты окисляются различными окислителями до альдегидов (первичные спирты) и кетонов (вторичные спирты). Механизм окисления спиртов хромовой кислотой:

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Образующиеся вначале эфиры хромовой кислоты претерпевают отщепление протона от атома углерода, при котором стояла гидроксильная группа (вследствие повышения его кислотности в результате образования эфира, он отщепляется даже таким слабым основанием, как вода):

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Образуется продукт окисления и хромистая кислота ( Cr IV ). Хромистая кислота быстро диспропорционирует до гидроокиси хрома ( Cr III ) и хромовой кислоты ( Cr VI ):

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Если таким образом окисляются вторичные спирты, то образующиеся кетоны сравнительно устойчивы, однако, при окислении первичных спиртов образуются альдегиды, которые легко окисляются дальш е- до карбоновых кислот (если не предпринимать меры предосторожности). Альдегиды с небольшим числом атомов углерода можно выделить из реакционной смеси отгонкой в процессе получения, однако, для более тяжелых альдегидов такой способ не помогает.

Окисление спиртов реагентом Саретта ( Sarett )- смесью хромового ангидрида и пиридина позволяет выделять альдегиды.

5. Образование сложных эфиров

Сложные эфиры образуются при реакции спиртов с минеральными и органическими кислотами.

(Реакции протекают при умеренном нагревании, кислотный катализ).

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

6. Образование ацеталей и полуацеталей

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты
Спирты взаимодействуют с альдегидами и кетонами— с образованием полуацеталей и ацеталей (альдегиды) и полукеталей и кеталей (кетоны):

Ацетали представляют собой жидкости с приятным эфирным запахом.

Способы получения спиртов

1. Гидратация алкенов (правило Марковникова):

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

2. Гидролиз галоидных алкилов :

а) обратимый гидролиз в кислой среде;

б) необратимый гидролиз в щелочной среде:

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

3. Взаимодействие металлорганических соединений (реактивы Гриньяра ) с карбонильными группами (нуклеофильное присоединение по кратной связи С =О):

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты
Из кетонов получаются третичные спирты. Так, из метилэтилкетона (бутанон-2) получается 2-метилбутанол-2. Альдегиды в подобной реакции дают вторичные спирты. Из пропионового альдегида (пропаналь ) получается бутанол-2:

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты
Из формальдегида образуются первичные спирты.

Взаимодействие реактивов Гриньяра со сложными эфирами карбоновых и муравьиной кислот ы- приводит к получению третичных и вторичных спиртов, соответственно.

Менее распространены способы получения спиртов восстановлением альдегидов и кетонов.

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

5. Восстановление сложных эфиров ( каталитические и некаталитические).

Получение спиртов восстановлением сложных эфиров по Буво-Блану (кипячение с натрием).

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

6. Расщепление простых эфиров HJ и HBr

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Реакция представляет собой нуклеофильное замещение в алкил оксонии :

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Реакции двухатомных спиртов (отличные от первичных спиртов реакции).

1. внутримолекулярная дегидратация :

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

г) пинакон-пинаколиновая перегруппировка

д ) дегидратация пинаконов в присутствии окиси алюминия приводит к диенам:

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

а) образование спиртоэфиров

б) образование циклических эфиров:

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

Получение двухатомных спиртов

1. Гидролиз дигалогенпроизводных или хлоргидринов :

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

2. Гидратация альфа-окисей (эпоксидов ):

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

3. Окисление олефинов перекисью водорода или перманганатом (холодные растворы):

что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть фото что такое первичные вторичные и третичные спирты. Смотреть картинку что такое первичные вторичные и третичные спирты. Картинка про что такое первичные вторичные и третичные спирты. Фото что такое первичные вторичные и третичные спирты

4. Каталитическое восстановление сложных эфиров дикарбоновых кислот:

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *