Органическая химия | страница 6
Смещение электронной плотности от Н в радикале приводит к появлению СН-кислотного центра. В этом случае идут реакции окисления и элиминирования.
Физические свойства
Низшие спирты (С>1—С>12) – жидкости, высшие – твердые вещества.
Химические свойства
Кислотно-основные.
Спирты – слабые амфотерные соединения.
Алкоголяты легко гидролизуются, это доказывает, что спирты более слабые кислоты, чем вода:
R-ONa + НОН → R—OH + NaOH.
7. Химические свойства спиртов
Группа – ОН является «плохо уходя щей группой» (связь малополярна), поэтому большинство реакций проводят в кислой среде.
Механизм реакции:
СН>3 —СН>2 —ОН+ Н+ → СН>3 —СН>2 + Н>2O.
карбокатион
Если реакция идет с галогеноводородами, то присоединяться будет галогенид-ион: СН>3 —СН>2 + Сl → СН>3 —СН>2 СI>1.
Анионы в таких реакциях выступают в качестве нуклеофилов (Nu) за счет «-» заряда или неподеленной электронной пары. Анионы являются более сильными основаниями и нуклеофильными реагентами, чем сами спирты. Поэтому на практике для получения простых и сложных эфиров используются алкоголяты, а не сами спирты. Если нуклеофилом является другая молекула спирта, то она присоединяется к карбокатиону:
СН>3 —СН>2 + R-0– Н → CH>3 —CH>2 —O-R.
простой эфир
Реакции Е (отщепления, или элиминирования). Эти реакции конкурируют с реакциями SN.
СН>3 —СН>2 —ОН + Н>+ → СН>3 —СН>2 —O – Н → СН>3 —СН>2 + Н>2O.
Реакция протекает при повышенной температуре и катализаторе H>2SO>4.
При избытке H>2SO>4 и более высокой температуре, чем в случае реакции образования простых эфиров, идет регенерация катализатора и образуется алкен:
СН>3 —СН>2 + HS>04 → СН>2 = СН>2 + H>2SO>4.
Легче идет реакция Е для третичных спиртов, труднее – для вторичных и первичных, т. к. в последних случаях образуются менее стабильные катионы. В данных реакциях выполняется правило А. М. Зайцева: «При дегидратации спиртов атом Н отщепляется от соседнего атома С с меньшим содержанием атомов Н».
В организме группа – ОН под действием фермента превращается в легкоуходящую путем образования эфиров с Н>3РО>4.
СН>3-СН>2-ОН + НО-РО>3Н>2 → СН>3-СН>2-ОРО>3Н>2.
Реакции окисления:
1. Первичные и вторичные спирты окисляются СиО, растворами KMnO>4К>2Сr>2O>7 при нагревании с образованием соответствующих карбонилсодержащих соединений.
СН>3 —СН>2 —СН>2 —ОН + О → СН>3 —СН>2 —НС = О + Н>2О;
СН>3—HСOН—СН>3 + О → СН>3—СO—СН>3 + Н>2О.
2. Третичные спирты окисляются с трудом.
К реакциям окисления относятся и реакции дегидрирования.
СН>3 —СН>2 —ОН ־ СН>3 → НС = О + Н>2.
IV. По радикалу (R) протекают реакции, характерные для соответствующих углеводородов (УВ).