Спирты и их свойства

Кислородсодержащие органические соединения

· Спирты,

· Простые эфиры,

· Альдегиды,

· Кетоны,

· Карбоновые кислоты, их ангидриды и галогенангидриды

· Сложные эфиры,

· Фенолы и их простые эфиры.

Спирты

К спиртам относятся соединения, содержащие функциональную группу -OH, связанную с алифатическим радикалом.

Например, CH₂=CH-CH₂-OH, HC≡C-CH₂-OH, CH₃-OH.

аллиловый спирт пропаргиловый спирт метанол

В радикал, соединенный с группой –OH, может входить так же остаток ароматического углеводорода, если он отделён, по крайней мере, одной метиленовой группой.

Классификация спиртов

I. По типу атомов углерода, контактирующих с функциональной группой –OH различают первичные , вторичные и третичные спирты.

Исключение: CH₃-OH (метанол) –он тоже первичный спирт.

II. По количеству гидроксильных групп различают одноатомные, трёхатомные, многоатомные, полиатомные спирты, например:

Номенклатура и изомерия спиртов

По номенклатуре ИЮПАК в структурной формуле спирта находится самая длинная цепь из атомов углерода, обязательно включающая атом углерода, связанный с гидроксильной группой. Эта цепь нумеруется с той стороны, к которой ближе гидроксил. Сначала называются алкильные радикалы с указанием их места положения в цепи, затем название алкана соответствующего длине выбранной цепи, после чего добавляется окончание спиртов – «ол».

По рациональной номенклатуре атом углерода и связанный с ним гидроксил получают название «карбинол». Сначала называются алкильные радикалы, соединённые с упомянутым выше атомом углерода, а затем слитно слово «карбинол». Ниже в таблице приведены названия спиртов с брутто-формулой С₅Н₁₂О по этим видам номенклатур, а также тривиальные (то есть исторически сложившиеся) их названия.

Контрольное задание: написать структурные формулы спиртов C₆H₁₄O и дать им названия по номенклатуре ИЮПАК и по рациональной номенклатуре.

Способы получения спиртов

1. Из алканов. Метан может быть селективно окислен на гетерогенном катализаторе – серебре расчётным количеством кислорода до метанола:

Алканы с большим числом атомов углерода ,такие, например, как пропан и бутан, окисляются до смеси первичных и вторичных спиртов расчётным количеством кислорода в присутствии катализаторов – солей марганца. Реакция малоселективна – получается довольно большое количество примесей: альдегидов и кетонов с тем же числом атомов углерода, альдегидов и спиртов – продуктов деструкции

2. Из алкенов. К любому алкену можно присоединить воду в присутствии кислот

Присоединение идёт по правилу Марковникова.

3. Из алкинов. Ацетилен и терминальные алкины, реагируя с формальдегидом, другими альдегидами и кетонами, дают соответственно первичные, вторичные и третичные спирты

Реакции были впервые опубликованы в 1905 году А.Е. Фаворским и носят его имя.

4. Из алкадиенов. Алкадиены аналогично алкенам присоединяют в присутствии кислот воду.

Присоединение первого моля воды идёт преимущественно в положения 1 – 4. При

присоединении второго моля воды образуются диолы. Ниже представлены примеры обоих

случаев:

5. Из галоидных алкилов. Галоидные алкилы вступают с водными растворами щелочей в реакцию нуклеофильного замещения галогена на гидроксил:

6. Из дигалоидных производных. При действии щелочей на дигалоидные производные алканов получаются двухатомные спирты (или диолы):

Как показано выше из 1,2-дибромэтана получается 1,2-этандиол (этиленгликоль). Этот диол очень широко применяется для производства антифризов. Например, в незамерзающей жидкости для охлаждения двигателей внутреннего сгорания – «Тосол-А 40» его 40%.

7. Из тригалоидных производных. Из 1,2,3-трихлорпропана, например, получают широко используемый глицерин (1,2,3-пропантриол).

8. Из аминов. При нагревании с парами воды в присутствии катализатора протекает обратимая реакция, в которой конечными продуктами являются спирт с тем же строением углеродного скелета и аммиак.

Первичные амины можно перевести в спирты так же действием нитрита натрия в соляной кислоте при охлаждении до 2 – 5^оС:

9. Из альдегидов и кетонов по реакции Меервейна – Понндорфа – Верлея. На кетон или альдегид действуют каким-либо спиртом в присутствии катализатора – алкоголята алюминия. В качестве алкоксильных групп берут остатки того же спирта, который взят в качестве реагента. Например, в приведённой ниже реакции вместе с нормальным бутиловым спиртом взят трибутилат алюминия. Реакция обратима и равновесие в ней сдвигают по принципу Ле-Шателье избытком спирта-реагента.

Первые публикации об этой реакции появились практически одновременно в двух разных немецких и одном французском химических журналах в 1925 – 1926 годах. Реакция имеет огромное значение, так как позволяет восстановить карбонильную группу в спиртовую, не восстанавливая двойные связи, нитро- и нитрозогруппы, которые водородом и другими восстановителями переводятся соответственно в простые связи и аминогруппы, например:

Как видно двойная связь, присутствовавшая в кетоне, сохранилась и в полученном спирте. Ниже показано, что при гидрировании кетогруппы одновременно гидрируется и двойная связь.

Аналогичная картина наблюдается и при наличии в кетоне нитрогруппы: в реакции Меервейна –Понндорфа-Верлея она сохраняется, а при гидрировании водородом на катализаторе восстанавливается до аминогруппы:

10. Из альдегидов и кетонов путём гидрирования на катализаторах – металлах платиновой группы: Ni, Pd, Pt :

11. Получение спиртов из альдегидов и кетонов путём синтезов Гриньяра.

Реакции, открытые Франсуа Огюстом Виктором Гриньяром в 1900 – 1920 годах имеют колоссальное значение для синтезов многих классов органических веществ. Так, например, с их помощью можно из любого галоидного алкила и формальдегида в три стадии получить первичный спирт:

(1)

Для получения вторичного спирта надо вместо формальдегида взять любой другой альдегид:

При гидролизе такой соли получается спирт с числом атомов углерода равным сумме их в магнийорганическом соединении и в альдегиде:

Для получения третичного спирта вместо альдегида в синтезе используют кетон:

12. Из карбоновых кислот спирты можно получить только в две стадии: на первой из карбоновой кислоты действием пентахлорида фосфора или действием оксиддихлорида серы (IV) получают её хлорангидрид:

На второй стадии, полученный хлорангидрид гидрируют на палладии до спирта:

13. Из алкоголятов спирты очень легко получаются путём гидролиза при комнатной температуре:

Борные эфиры гидролизуются труднее – только при нагревании:

Выпадает в осадок если её больше, чем 4г/100г H₂O

14. Из сложных эфиров спирты наряду с карбоновыми кислотами могут быть получены путём автокаталитического, кислотного или щелочного гидролиза. При автокаталитическом процессе в результате очень медленного гидролиза водой появляется слабая карбоновая кислота, которая в дальнейшем ходе реакции играет роль катализатора, заметно ускоряя расход сложного эфира и появление спирта во времени. Например, для реакции втор-бутилового эфира 2-метилпропановой кислоты кинетические кривые, то есть зависимости изменения молярных концентраций во времени представяют собой сигмоиды или S-образные кривые (смотрите график ниже реакции).

15. Если добавить к сложному эфиру сильную кислоту, которая является катализатором, то в

реакции не будет индукционного периода, когда гидролиз почти не идёт (от 0 до 1 времени).

Кинетические кривые в этом случае будут представлять собой экспоненты: нисходящую

для сложного эфира и восходящую для спирта. Процесс называется кислотным гидролизом:

16. Если добавить к сложному эфиру щёлочь (моль на моль или избыток) , то реакция так же описывается экспоненциальными кинетическими кривыми, но в отличие от кислотного гидролиза, где концентрации веществ стремятся к равновесным значениям, здесь конечная концентрация спирта практически равна исходной концентрации эфира. Ниже приведена реакция щелочного гидролиза того же сложного эфира и график с кинетическими кривыми. Как видно щёлочь здесь не катализатор, а реагент, и реакция необратима:

17. Из сложных эфиров спирты можно получить также по Буво и Блану. Этот способ был впервые опубликован авторами в двух разных французских химических журналах в 1903 и 1906 годах и заключается в восстановлении сложных эфиров натрием в спирте, например:

Как видно в реакции получаются два спирта: один из кислотной части сложного эфира и он всегда первичный, второй из спиртовой части и он может быть любым – первичным, вторичным или третичным.

18. Более современный способ получения спиртов из сложных эфиров заключается в восстановлении их комплексными гидридами до алкоголятов (реакция ( 1 ) ), которые затем легко переводятся в спирты путём гидролиза (реакции ( 2а ) и ( 2b ) ), например:

Физические свойства спиртов

Спирты – бесцветные вещества, поглощающие свет в ближней УФ части спектра 200 < α_max < 300 нм. Среди спиртов нет газов ни при нормальных условиях, ни при комнатной температуре. Спирты линейного строения с числом атомов углерода до 12 – жидкости при комнатной температуре. Например, деканол-1 плавится при +7^оС, додеканол при 24^оС, а тридеканол-1 уже при 30,6^оС, то есть он твёрдое вещество при комнатной температуре. Среди спиртов разветвлённого строения даже с небольшим числом атомов углерода появляются твёрдые вещества. Так, например, трет-бутиловый спирт плавится при +25,5^оС, тогда как нормальный бутиловый плавится при -89,5^оС, изобутиловый при -108^оС, а втор-бутиловый спирт при -114,7^оС.

Спирты способны образовывать межмолекулярные водородные связи.

Образование межмолекулярных водородных связей приводит к значительному повышению температур кипения спиртов по сравнению с веществами, имеющими тот же радикал, но вместо гидроксильной группы OH – другие атомы или группы.

CH₃F, CH₃-Cl, CH₃-Br – газы при нормальных условиях.

t_кип (C₂H₅OH) = 78, 5°C t_кип (CH₃OH) = 65°C

CH₃-O-CH₃ – газ при комнатной температуре.

Температуры кипения у спиртов–изомеров зависят от строения; у линейных изомеров они самые высокие, у наиболее разветвлённых - самые низкие. Например, у нормального бутилового спирта t_кип= 117,7^оС, у изобутилового t_кип= 107,9^оС, а у трет-бутилового t_кип= 82,8^оС

Спирты – вязкие жидкости. Их вязкость превышает вязкость воды при той же температуре. Метанол, этанол и низшие спирты смешиваются с водой при любой температуре. Начиная со спиртов C₄, растворимость становится ограниченной. При увеличении длины углеродной цепи растворимость жидких спиртов в воде резко падает.

Растворимость спиртов в алканах и их смесях, например, в октане или керосине, плохая. Они смешиваются в любых соотношениях с низшими кетонами (ацетоном и метилэтилкетоном). Спирты хорошо растворяются, а чаще – смешиваются в любых соотношениях с кетонами, альдегидами, сложными эфирами с близкой молярной массой. Спирты смешиваются в любых соотношениях или очень хорошо растворимы в полярных органических растворителях: формамиде, ТГФ, диоксане, ДМФА, ДМАА, гексаметаполе, ДМСО и др.

Сами спирты – полярные органические растворители. Они очень хорошо растворяют многие органические вещества: фенол, анилин, нитробензол, галогенпроизводные алканов. Хорошо или очень хорошо растворяются в спиртах также многие соли, например, некоторые из перхлоратов (ClO₄^-):

Растворимость перхлоратов в этой таблице указана в граммах на 100 грамм растворителя.

И метанол, и этанол хорошо растворяют нитрат серебра (AgNO₃), роданид аммония (NH₄NCS) и другие соли. В глицерине растворяется до 30% буры (Na₂B₄O₇)

Метанол, этанол, пропанол–2 имеют специфический запах водки.

Спирты C₄ – C₅ имеют запах сивушных масел. Высшие спирты (воск) практически не пахнут. Некоторые спирты, содержащие бензольные кольца, могут хорошо пахнуть, например, 2-фенилэтанол

пахнет розой, а 2,6-диметилгептанол-2 имеет тонкий цветочный запах с оттенком аромата земляники.

Химические свойства спиртов

Спирты являются очень слабыми кислотами .Их pK_a = 16-18. Однако они гораздо более сильные кислоты, чем ацетилен (рК_а= 22) и аммиак (рК_а=35). Поэтому легко, при комнатной температуре низшие спирты реагируют с ацетиленидами щелочных металлов и с амидом натрия:

Со щелочами спирты реагируют обратимо. Равновесие сильно смещено в сторону исходных веществ, так как вода значительно более сильная кислота, чем спирты:

В связи с этим при реакциях галогенпроизводных бензола со щелочами, проводимых в спирте, получается больше продукта I, чем II, так как

скорость реакции с метилат –ионом намного выше, чем с гидроксид-ионом, хотя последнего в равновесии больше.

Спирты могут взаимодействовать с очень многими реагентами. Ниже приведены наиболее важные из этих реакций:

Спирты реагируют с активными металлами:

Реакции, приведённые ниже, используются для абсолютирования спиртов, то есть для удаления из них воды путём её химического связывания. К магниевым стружкам приливают

спирт, содержащий около 4% воды, и кипятят, добавляя йод для активации первой реакции:

Полученный этилат магния самопроизвольно реагирует с водой – обычный гидролиз соли слабого основания и слабой кислоты:

С менее активными металлами, такими как Al, Zn, Fe спирты не реагируют.

Спирты могут реагировать с концентрированными галогеноводородными кислотами в присутствии ZnCl₂ (р. Лукаса):

Эти реакции – хороший пример для иллюстрации положения теории А.М.Бутлерова о влиянии строения на химические свойства. Как видно скорость реакции с одним и тем же реагентом в случае третичных спиртов намного выше, чем для вторичных, а те в свою очередь реагируют быстрее первичных.

С кислородсодержащими кислотами спирты реагируют с образованием сложных эфиров этих кислот:

Спирты реагируют с аммиаком. Реакция обратима. Равновесие в ней смещают вправо избытком аммиака в соответствии с принципом Ле-Шателье:

Спирты реагируют с аминами.

При межмолекулярной дегидратации спиртов образуются простые эфиры:

При дегидратировании в газовой фазе на гетерогенном катализаторе – оксиде алюминия равновесие смещают вправо, понижая давление, так как в реакции из одного моля газа получается два (в соответствии с принципом Ле-Шателье)

При внутримолекулярной дегидратации получаются алкены. В соответствии с правилом Зайцева водород преимущественно отщепляется от менее гидрогенизированного атома углерода из двух соседних с тем атомом углерода, который связан с гидроксилом

Спирты взаимодействуют с непредельными углеводородами:

При реакции спиртов с ацетиленом получаются очень важные для синтеза полимеров виниловые эфиры:

Алкадиены со спиртами так же дают непредельные простые эфиры:

С аренами спирты не реагируют. Они не реагируют также с галогенпроизводными алканов. Однако соли спиртов – алкоголяты реагируют с ними очень легко. В результате реакции получаются простые эфиры (лучший способ получения несимметричных простых эфиров):

Реакция спиртов с альдегидами (получение полуацеталей).

При реакции спиртов с полуацеталями получаются ацетали:

Полуацетали и ацетали, как правило, обладают хорошим запахом, выделяются из растений и часто служат компонентами парфюмерных композиций.

Реакция спиртов с кетонами аналогична их взаимодействию с полуацеталями, но проходит в более жестких условиях.

Спирты взаимодействуют с альдегидами и кетонами по реакции Меервейна – Понндорфа – Верлея, о которой было подробно рассказано в пункте 9 способов получения спиртов. Здесь приведём другой пример этой реакции:

Спирты взаимодействуют также и с карбоновыми кислотами. При этом обратимо получаются сложные эфиры и вода. Процесс называется реакцией этерификации.

Спирты могут взаимодействовать также со сложными эфирами. Получается новый спирт и новый сложный эфир. Реакция носит характер обратимой , катализируется кислотами и называется реакцией переэтерификации спиртом. Она очень широко применяется в синтезах душистых веществ для парфюмерных композиций.

Спирты могут окисляться в различных условиях до различных продуктов:

а) При горении:

б) При окислении паров первичных и вторичных спиртов оксидом меди получаются соответственно альдегиды и кетоны, например:

в) При дегидрировании спиртов на катализаторах платиновой группы первичные спирты окисляются до альдегидов, а вторичные - до кетонов:

При окислении спиртов в жидкой фазе в кислой среде сильными окислителями, такими как перманганат калия, дихромат калия или висмутат натрия первичные спирты окисляются до карбоновых кислот. Вторичные - до кетонов. Например, этанол до уксусной кислоты:

Изопропиловый спирт окисляется до кетона (до пропанона )

Окисление третичных спиртов идет

только при нагревании с разрывом C-C связи. Получается сложная смесь карбоновых кислот, кетонов и углекислый газ:

Если все алкильные радикалы одинаковы, то реакция может быть уравнена. Ниже приведена реакция окисления третичного спирта – триэтилкарбинола висмутатом натрия в среде разбавленной азотной кислоты:

Особенности способов получения и реакционной способности двух- и многоатомных спиртов.

Наряду со способами аналогичными способам получения одноатомных спиртов, двухатомные спирты могут быть получены путём окисления алкенов по Вагнеру, например:

При присоединении воды к эпоксисоединениям так же получаются диолы:

Трёхатомный спирт – глицерин может быть получен, например, по приведённой ниже цепи превращений:

Двух- и многоатомные спирты вступают во все те же реакции, в которые вступают одноатомные спирты, правда реакция может идти ступенчато, например:

При взаимодействии многоатомных спиртов с гидроксидами тяжелых металлов, таких как хром, свинец , висмут и медь в щелочной среде образуются хорошо растворимые в воде комплексные соединения. Медный комплекс ярко окрашен в сине-фиолетовый цвет. Для образования комплексов необходимо, чтобы гидроксильные группы в спиртах находились у соседних атомов углерода.

Незаряженные комплексы такого типа могут из водного раствора переходить в органические растворители , например, в 1,2-дихлорэтан или в хлороформ.

В трёхатомных спиртах, а так же и в спиртах с большим количеством гидроксильных групп, в образовании комплекса участвуют только два стоящих рядом гидроксила. Например, в комплексе из глицерина и катиона меди (II):

ПРИМЕНЕНИЕ И МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ

ЗНАЧЕНИЕ СПИРТОВ

Простейший спирт – метанол очень широко применяется как исходное сырьё в многочисленных органических синтезах. Например, для синтеза формальдегида, метилмеркаптана, метиламина, сложных эфиров многих карбоновых кислот, которые в свою очередь применяются как пластификаторы, растворители, душистые вещества в парфюмерии и компоненты пищевых эссенций. Очень важным является синтез уксусной кислоты из метанола и угарного газа:

Этот способ производства уксусной кислоты вытеснил вредный с позиции экологии способ её синтеза из ацетилена через ацетальдегид по Кучерову, так как в нём получается большое количество ртутьсодержащих сточных вод.

Не менее важным является использование метанола в синтезе метилакрилата из ацетилена , угарного газа и этого спирта:

Метанол используется также как растворитель, антифриз и моторное топливо. Им растворяют пробки, образующиеся из замёрзшего конденсата в газопроводах на крайнем севере.

Метанол чрезвычайно токсичен. 7- 10 мл его достаточно для того, чтобы мужчина с массой тела около 70 кг ослеп. Выпитые по ошибке 25 – 30 мл приводят к летальному исходу. Важно знать, что токсичен не сам метанол, а продукты его окисления под действием ферментов – формальдегид и муравьиная кислота. Поэтому, если занять ферменты окислением гораздо менее опасного для человека этанола (в виде водки, принимаемой постоянно в течение трёх суток), то пациента можно спасти.

В мире производится около 30 миллионов тонн метанола в год.

Этанол применяется в производстве ацетальдегида, хлороформа, диэтилового эфира, этилацетата, уксусной кислоты, дивинила, многих душистых веществ для парфюмерии. Кроме того он применяется как растворитель лакокрасочных материалов, взрывчатых и лекарственных веществ. Этиловый спирт, получаемый путём брожения пищевого сырья, применяется при изготовлении алкогольных напитков, растворения и перекристаллизации лекарственных препаратов. Этанол – наркотик, возбуждающе действующий на организм; его постоянное (важно знать любителям пива) или периодическое, но неумеренное употребление ведёт к алкоголизму – тяжёлой болезни, заканчивающейся циррозом печени и полной деградацией личности. В мире производится около 3 миллионов тонн этанола в год.

Пропанол-1 широко применяется как растворитель для восков, природных и синтетических смол. Как исходное вещество в синтезе лекарственных препаратов, душистых веществ для парфюмерных композиций, сложных эфиров – растворителей лакокрасочных материалов, пестицидов.

Пропанол-2 широко применяется как растворитель ацетатов целлюлозы, этилцеллюлозы, целлофана, эфирных масел, алкалоидов. Как исходное вещество он применяется в синтезах ацетона, изорпопиламина, изопропилацетата , косметических, моющих и лекарственных средств.

Изопропиловый спирт входит в состав жидкостей для размораживания замков и в состав «жидкого ключа», помогающего отворачивать гайки, например, на колёсах автомобилей.

Бутанол-1 применяется как растворитель лакокрасочных материалов, как исходное вещество в синтезе душистых веществ для парфюмерных композиций, пластификаторов для полимерных материалов, гербицидов.

Бутанол-2 применяется как высокооктановый ( ОЧ = 110 ) компонент моторных топлив, как исходное вещество в синтезах. В мире производится около 1 миллиона тонн бутанола-2 в год.

Изобутиловый спирт ( 2-метилпропанол-1 ) применяется как растворитель лакокрасочных материалов и азотнокислых эфиров целлюлозы (взрывчатые вещества, ракетное топливо). Он используется так же в синтезах душистых веществ, пластификаторов для полимеров, гербицидов.

Трет-бутиловый спирт ( 2-метипропанол-2 )в огромных масштабах используется для получения путём дегидратации изобутилена ( 2-метилпропена ), который идёт как мономер для производства полиизобутилена. Последний с малой степенью полимеризации ( 15 – 50 ) служит как присадка к моторным маслам, а с большой (десятки тысяч) как материал для защиты от коррозии аппаратов большого объёма в химической промышленности. Трет-бутиловый спирт используется так же в производстве инициаторов полимеризации.

Высшие спирты ( С₆ – С₂₀ ) применяются по-разному в зависимости от длины углеродной цепи. Спирты ( С₆ – С₈ ) как флотореагенты, как экстрагенты солей Co, V и U, как растворители для синтетических смол, как сырьё в производстве пластификаторов. Спирты ( С₁₀ – С₂₀ ) как компоненты пеногасителей, смазочно-охлаждающих жидкостей, текстильно-вспомогательных веществ, косметических составов. Метакриловые эфиры спиртов ( С₇ – С₉ ) как депрессорные присадки к моторным топливам и маслам. Натровые и аммонийные соли сернокислых эфиров спиртов ( С₁₀ – С₂₀ ) как синтетические моющие средства, способные стирать в жёсткой и морской воде.

Этиленгликоль ( 1,2-этандиол ) очень широко применяется как компонент антифризов для охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Эти антифризы обеспечивают хороший отвод тепла на рабочих режимах двигателя и не замерзают при отрицательных температурах, как вода. Отечественная промышленность выпускает антифризы «Тосол –А 40» и «Тосол –А 60». Первый содержит 40% этиленгликоля и 60% воды и предназначен для работы в средней полосе России, а второй содержит 60% этиленгликоля и 40% воды и используется на крайнем севере. Кроме того этиленгликоль широко применяется в синтезе полиэтилентерефталата, из которого производят волокно лавсан ( за границей терилен, дакрон, ямболен и другие ). Из этиленгликоля получают так же многочисленные сложные эфиры. Например, дибутиловый эфир этиленгликоля используют как реагент для выделения Bi(III), Po(IV) и U(IV) из водных растворов. Этиленгликоль входит так же в состав гидравлических, тормозных и закалочных жидкостей. В мире производится около 20 миллионов тонн этиленгликоля в год.

Глицерин ( 1,2,3-триоксипропан, 1,2,3-пропантриол ) применяется для производства тринитрата 1,2,3-пропантриола, неправильно называемого нитроглицерином. Нитрогглицерин одновременно является взрывчатым веществом и препаратом для снятия сердечных приступов.

Глицерин является сырьём в производстве алкидных смол, акролеина, полиуретанов. Он входит в состав эмульгаторов, моющих средств, антифризов, косметических и парфюмерных препаратов, медицинских мазей и растворов, кремов для обуви. В некоторых алкогольных напитках до 15%

глицерина. Глицерин абсолютно не токсичен. В виде фрагмента он входит в состав всех жиров и некоторых других липидов.

Пентаэритрит (2,2-диметилол-1,3-пропандиол) широко применяется как исходное вещество в синтезе синтетических смазочных масел повышающих моторесурс турбозубчатых агрегатов в 5 – 6 раз. Он является также сырьём в производстве алкидных смол, тетранитропентаэритрита, поверхностно-активных веществ и пластификаторов.

Поливиниловый спирт применяется в производстве волокон для хирургии, как компонент кровезаменяющих составов и некоторых готовых выпускных форм, например, «йодинола», как эмульгатор. В мире производится около 1 миллиона тонн поливинилового спирта в год.

Содержание

Кислородсодержащие органические соединения. . . . . . . . . . . . ..1 Спирты. Определение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …..1

Классификация спиртов:

по типу атомов углерода, контактирующих с функциональной группой «ОН». . . . 1

по количеству гидроксильных групп . . . . . . . . . . . . . . . . ..2

Номенклатура и изомерия спиртов . . . . . . . . . . . . . . . . ….2

Способы получения спиртов:

1. Из алканов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

2. Из алкенов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

3. Из алккинов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …..4

4. Из алкадиенов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

5. Из галоидных алкилов. . . . . . . . . . . . . . . . . . ….6

6. Из дигалоидных производных. . . . . . . . . . . . . . . . .7

7. Из тригалоидных производных. . . . . . . . . . . . . . . . 7

8. Из аминов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..7

9. Из альдегидов и кетонов по реакции Меервейна-Понндорфа-Верлея. . . . ..7

10. Из альдегидов и кетонов путём гидрирования в присутствии катализаторов. . .9

11. Из альдегидов и кетонов и галоидных алкилов путём синтезов Гриньяра. . ….11

12. Из карбоновых кислот через галогенангидриды, которые гидрируют. . . . 11

13. Из алкоголятов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …12

14. Из сложных эфиров путём автокаталитического гидролиза. . . . . . . .13

15. Из сложных эфиров путём кислотного гидролиза. . . . . . . . . . .13

16. Из сложных эфиров путём щелочного гидролиза. . . . . . . . . . .14

17. Из сложных эфиров восстановлением по Буво и Блану. . . . . . . . …15

18. Из сложных эфиров восстановлением комплексными гидридами. . . . . 15

Физические свойства спиртов. . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Отношение спиртов к свету. . . . . . . . . . . . . . . . . ….16

Агрегатное состояние спиртов при различных температурах. . . . . . . ….16

Зависимость температур плавления спиртов-изомеров от строения. . . . . ..16

Межмолекулярные водородные связи в спиртах. . . . . . . . . . . .17

Влияние водородных связей в спиртах на их физические свойства. . . . . …..17

Зависимость температур кипения спиртов-изомеров от строения. . . . . . .17

Вязкость спиртов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Растворимость спиртов в воде и органических растворителях. . . . . . . ..17

Спирты как растворители органических и неорганических веществ. . . . . ….18

Запах спиртов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …..18

Химические свойства спиртов. . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Спирты как слабые кислоты. . . . . . . . . . . . . . . . . ….19

Реакция спиртов с ацетиленидами металлов. . . . . . . . . . . . …19

Реакция спиртов с амидами щелочных металлов. . . . . . . . . . . .19

Реакция спиртов со щелочами. . . . . . . . . . . . . . . . ….19

Активированное нуклеофильное замещение атомов галогенов в ароматическом

ядре равновесной смесью спиртов и их алкоголятов. . . . . . . . . . 19

Реакция спиртов с активными металлами. . . . . . . . . . . . . ..19

Абсолютирование этанола. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Гидролиз алкоголятов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..20

Реакция спиртов с концентрированными галогеноводородными кислотами

( реактивом Лукаса ). . . . . . . . . . . . . . . . . . . …..20

Реакция спиртов с кислородсодержащими неорганическими кислотами. . . …..20

Реакция спиртов с аммиаком и аминами. . . . . . . . . . . . . ….21

Межмолекулярная дегидратация спиртов. . . . . . . . . . . . . .21

Внутримолекулярная дегидратация спиртов. . . . . . . . . . . . …22

Реакция спиртов с алкенами. . . . . . . . . . . . . . . . . ..22

Реакция спиртов с ацетиленом. . . . . . . . . . . . . . . . ….23

Реакция спиртов с алкадиенами. . . . . . . . . . . . . . . . 23

Реакции алкоголятов с галоидными алкилами. . . . . . . . . . . …..23

Реакция спиртов с альдегидами. . . . . . . . . . . . . . . . .23

Реакция спиртов с полуацеталями. . . . . . . . . . . . . . . ..24

Реакция спиртов с кетонами. . . . . . . . . . . . . . . . . .24

Реакция спиртов с полукеталями. . . . . . . . . . . . . . . …..24

Реакция спиртов с альдегидами и кетонами по Меервейну-Понндорфу-Верлею. ..24

Реакция спиртов с карбоновыми кислотами – реакция этерификации. . . . …25

Реакция спиртов со сложными эфирами – реакция переэтерификации. . . . .25

Горение спиртов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ….25

Окисление первичных спиртов до альдегидов. . . . . . . . . . . ….25

Окисление вторичных спиртов до кетонов. . . . . . . . . . . . . 25

Дегидрирование первичных спиртов до альдегидов. . . . . . . . . …..26

Дегидрирование вторичных спиртов до кетонов. . . . . . . . . . . 26

Окисление спиртов сильными окислителями в жидкой фазе в кислой среде. . ..26

Особенности способов получения и реакционной способности двух- и много-

атомных спиртов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ….27

Получение диолов из алкенов по Вагнеру. . . . . . . . . . . . . .27

Получение диолов из эпоксидных соединений. . . . . . . . . . . ….28

Получение глицерина из простых и неорганических веществ. . . . . . . ..28

Ступенчатая этерификация диолов карбоновыми кислотами. . . . . . . …28

Образование комплексных соединений из гидроксидов тяжёлых металлов

и двух- или трёхатомных спиртов. . . . . . . . . . . . . . . …..29

Применение и медико-биологическое значение спиртов. . . . . . . . …29

Применение метанола и его токсические свойства. . . . . . . . . . …29

Применение этанола, его токсические свойства и медико-биологическое значение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..30

Применение пропанола-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . …..30

Применение пропанола-2. . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

Применение бутанола-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..30

Применение бутанола-2 . . . . . . . . . . .. . . . . . . . ..30

Применение изобутилового спирта. . . . ... . . . . . . . . . . 31

Применение трет-бутилового спирта. . . . ... . . . . . . . . . 31

Применение высших спиртов. . . . ... …... . . . . . . . . . . 31

Применение этиленгликоля. . . . . . . . . . . . . . . . . ….31

Применение и медико-биологическое значение глицерина. . . . . .. ….. .31

Применение пентаэритрита. . . . . . . . . . . . . . . . . ….31

Применение поливинилового спирта и его и медико-биологическое значение. . .32

Содержание. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …32