Химические свойства

Химические свойства спиртов обусловлены наличием в молекуле группы ОН. Кислород в гидроксильной группе имеет две неподеленных электронных пары, являясь более электроотрицательным, смещает электронную плотность от водорода и углерода на себя.

1.Реакции с разрывом связи О – Н

Вследствие смещения электронной плотности по связи ОН в сторону кислорода – водород способен отщепляться в виде протона, что указывает на кислотные свойства спиртов. Кислотные свойства спиртов выше, чем у ацетилена, но ниже чем у воды.

Кислотность падает при:

переходе от первичных к третичным спиртам (1);

увеличении углеродной цепочки (2);

приближении разветвлений к группе ОН (3).

Пример:

CH₃

|

1. СН₃ОН > CH₃-CH-CH₃ > CH₃-C-CH₃

| |

OH OH

2. CH₃OH > CH₃-CH₂OH > CH₃-CH₂-CH₂OH;

3. CH₃-CH-CH₂-OH > CH₃-CH₂-CH-OH

| |

CH₃ CH₃

1.1Взаимодействие спиртов с металлами.

Реакция протекает в присутствии щелочных металлов с образованием алкоголятов.

Пример: 2СН₃- ОН + 2Na 2СН₃ – ОNa + H₂

метилат натрия

1.2 Реакция этерификации (взаимодействие спиртов с минеральными (1) и карбоновыми кислотами (2)). Реакция протекает при нагревании, в присутствии серной кислоты. В результате реакции образуются сложные эфиры.

Пример: O O

|| ||

CH₃OH + HO – S = O CH₃O – S = O + H₂O (1)

| |

OH OH

монометилсульфат

СН₃ОН + С₂Н₅СООН t, H₂SO₄ С₂Н₅СООСН₃ + Н₂О (2)

пропановая кислота метилпропионат

Реакционная способность кислот и спиртов в данной реакции зависит от кислотных свойств: чем выше кислотность спирта и кислоты, тем легче вступает соединение в данную реакцию.

2.Реакции с разрывом связи С – ОН.

Кислород в группе ОН за счет неподеленных электронных пар, может присоединять протон водорода. В результате чего, спирты проявляют основные свойства. Основность спиртов обратно пропорциональна кислотности (см. выше).

2.1Взаимодействие с галогеноводородами.

Пример:

СН₃ОН + НСI СН₃Сl + Н₂О

2.2 Взаимодействие с фосфорсодержащими соединениями

2.2.1 Взаимодействие с РСl₅

Пример:

СН₃ОН + РС1₅ СН₃С1 + РОС1₃ + НС1

2.2.2 Взаимодействие с РС1₃

Пример:

3СН₃ОН + РС1₃ 3СН₃С1 + Р(ОН)₃

3.Реакции отщепления (отщепление молекулы воды)

3.1 Внутримолекулярная дегидратация.

Реакция протекает по правилу Зайцева (см. способы получения алкенов с.13) при нагревании в присутствии серной кислоты.

Пример:

СН₃-СН(ОН) – СН₂ – СН₃ t, H₂SO₄ CH₃ – CH=CH-CH₃ + H₂O

бутанол-2 бутен-2

3.2Межмолекулярная дегидратация

Реакция протекает между двумя одинаковыми или разными молекулами спиртов с образованием простых эфиров.Условия реакции см. 3.1.

Пример:

СН₃ОН + С₂Н₅ОН t, H₂SO₄ СН₃ОС₂Н₅ + Н₂О

метилэтиловый эфир

4.Окисление спиртов

При окислении спиртов происходит отщепление водорода с выделением молекулы воды. Первичные спирты образуют альдегиды, вторичные – кетоны. Окисление третичных спиртов в данном курсе не рассматривается.

Пример:

СН₃ – СН₂ – СН₂ ОН [O] СН₃ – СН₂ – СН = О + Н₂О

пропанол-1 пропаналь

СН₃ – СН₂ – СН – ОН [O] СН₃ – СН₂ – С = О + Н₂О

| |

СН₃ СН₃

бутанол-2 бутанон-2

В качестве окислителей может использоваться перманганат калия, хромовая смесь.

Контрольные вопросы по теме «Спирты»

1.Какие спирты относятся к первичным, вторичным, третичным?

2.Почему спирты проявляют амфотерные свойства?

3.Какие типы реакций характерны для спиртов?

4.В ходе каких реакций спирты образуют простые и сложные эфиры?

5.Как изменяется реакционная способность спиртов в реакции этерификации?