Механизм sn1
Мономолекулярный механизм характерен для первичных алкилгалогенидов и галогенидов аллильного и бензильного типа.
При мономолекулярном механизме сначала происходит ионизация связи углерод - галоген, а затем нуклеофил быстро взаимодействует с карбкатионом.
Первая стадия определяет скорость процесса в целом, на этой стадии происходит медленная диссоциация бромистого трет.бутила, поэтому скорость реакции не зависит от концентрации нуклеофила.
Соединения с вторичными радикалами могут реагировать по двум механизмам.
Подвижность галогенов
Если атом галогена находится у ненасыщенного углеродного атома или связан с атомом углерода бензольного ядра, подвижность галогена резко снижается:
В молекулах хлорбензола и винилхлорида наблюдается сопряжение между свободными электронами атома галогена и π - электронами двойной связи или бензольного кольца, что снижает подвижность галогенов.
Галогениды аллильного и винильного типа
Аллилгалогениды имеют подвижный атом галогена. Как видно и представленной формулы, в этой молекуле π - электроны двойной связи не находятся в сопряжении с р - электронами галогена.
Реакции отщепления (элиминирования)
Химические свойства арилгалогенидов
Реакции электрофильного замещения были рассмотрены в разделе «Арены». Незамещенные и замещенные арилгалогениды с электронодонорными заместителями способны вступать в реакции нуклеофильного замещения с большим трудом при высоких температурах. Нуклеофильное замещение галогена ыв арилгалогенидах становится возможным в мягких условиях при наличии электроноакцепторных заместителей в о - и п - положениях по отношению к галогену.
Спирты, фенолы
Гидроксильная (оксигруппа) ОН является функциональной группой двух классов соединений - спиртов и фенолов. Общая формула спиртов: R - OH, для фенолов: ArOH. В спиртах гидроксильная группа связана с насыщенным атомом углерода. В фенолах ОН группа связана с бензольным кольцом.
Спирты
Классификация
Одноатомные спирты
В зависимости от характера углеродного атома, с которым связана гидроксильная группа в молекуле спирта, различают первичные, вторичные и третичные спирты:
Номенклатура спиртов
Тривиальные названия
Рациональная номенклатура (спирты с прямой цепью называют по наименованию радикала, а разветвленные по карбинольной номенклатуре).
Систематическая номенклатура (углеводород + ол + цифра).
Способы получения спиртов
Промышленные способы получения
1. Гидратация алкенов (присоединение воды к алкенам)
Существует два способа гидратации алкенов: в присутствии серной кислоты, прямая гидратация алкенов (катализаторы фосфорная кислота, оксид алюминия) температура 300-350˚C. Сырьем в обоих случаях служат газы крекинга - этилен, пропилен.
2. Восстановление альдегидов и кетонов
3. Гидролиз галогенопроизводных
4. Получение спиртов из оксида углерода и водорода
Этим способом получают в промышленных масштабах метанол.
5. Способы получения этилового спирта
Получение этилового спирта с помощью спиртового брожения может быть осуществлено различными путями:
брожением пищевого сырья;
гидролизом растительных материалов;
переработкой сульфитного щелока.
В качестве сырья используют крахмалсодержащие продукты: картофель, кукуруза, пшеница, ячмень, мелассу (отход свеклосахарного производства).
Глюкозосодержащий раствор под влиянием ферментов дрожжей превращают в бражку, содержащую до 10 % этилового спирта, который отгоняют и очищают. Из 1 т сырья получают 90-360 л спирта. Остаток после отгонки этанола - сивушные масла. В состав сивушного масла входят спирты С3 - С5.
Экономически более выгодно получать спирт из отходов переработки древесины. Целлюлозу гидролизуют минеральной кислотой до глюкозы, затем раствор глюкозы сбраживают. Из 1 т древесины получают 160-200 л спирта (гидролизного), который применим только для технических целей.
В целлюлозно-бумажной промышленности образуются отходы сульфитных щелоков, содержащих гексозы, которые тоже могут сбраживаться. Из известных способов наиболее экономичным является прямая гидратация этилена.