Получаване на многоатомни алкохоли. Получаване на моноатомни алкохоли

Многоатомни алкохоли - органични съединения, молекулите на които съдържат няколко хидроксилни групи (-ОН), комбинирани с въглеводороден радикал

Гликоли (диоли)

• Сиропирана, вискозна, безцветна течност, има алкохолна миризма, смесва се добре с вода, значително намалява точката на замръзване на водата (60% разтвор замръзва при -49 ˚С) - това се използва в системи за охлаждане на двигателя - антифризи.
• Етиленгликолът е токсичен - силна отрова! Той потиска централната нервна система и засяга бъбреците.

Триоли

• Безцветна, вискозна сиропирана течност, сладка на вкус. Не отровен. Без мирис. Смесва се добре с вода.
• Разпространен в дивата природа. Играе важна роля в метаболитните процеси, тъй като е част от мазнините (липидите) на животинските и растителните тъкани.

Номенклатура

В имената на многоатомни алкохоли ( полиоли) позицията и броят на хидроксилните групи са обозначени със съответните номера и наставки -диол(две OH групи), -триол(три OH групи) и др. Например:

Получаване на многоатомни алкохоли

Аз... Получаване на двуатомни алкохоли

В индустрията

1. Каталитична хидратация на етилен оксид (производство на етилен гликол):

2. Взаимодействие на дихалогенирани алкани с водни разтвори на основи:

3. От синтез газ:

2CO + 3H2 250 °, 200 MPa, кат→ CH 2 (OH) -CH 2 (OH)

В лабораторията

1. Окисление на алкени:

II... Получаване на триатомни алкохоли (глицерин)

В индустрията

Осапуняване на мазнини (триглицериди):

Химични свойства на многоатомните алкохоли

Киселинни свойства

1. С активни метали:

HO -CH 2 -CH 2 -OH + 2Na → H 2 + NaO -CH 2 -CH 2 -ONa(натриев гликолат)

2. С меден хидроксид ( II ) - качествен отговор!

Опростена диаграма

Основни свойства

1. С водоводородни киселини

HO -CH 2 -CH 2 -OH + 2HCl Н +↔ Cl -CH2 -CH2 -Cl + 2H20

2. С азот киселина

T ринитроглицерин - основа на динамит

Приложение

• Етиленов гликол производство на лавсан , пластмаси, и за готвене антифриз - водни разтвори, които замръзват доста под 0 ° C (използването им за охлаждане на двигателите позволява на автомобилите да работят през зимата); суровини в органичен синтез.
• Глицеролшироко използван в кожа, текстилна промишленост за довършване на кожа и тъкани и в други области на националната икономика. Сорбитол (хексахидричен алкохол) се използва като заместител на захарта за диабетици. Глицеринът се използва широко в козметиката , Хранително-вкусовата промишленост , фармакология , производство експлозиви ... Чистият нитроглицерин експлодира дори при слабо въздействие; той служи като суровина за получаване бездимен прах и динамит - експлозив, който за разлика от нитроглицерина може да бъде хвърлен безопасно. Динамитът е изобретен от Нобел, който основава световноизвестната Нобелова награда за изключителни научни постижения в областта на физиката, химията, медицината и икономиката. Нитроглицеринът е токсичен, но в малки количества служи като лекарство , тъй като разширява сърдечните съдове и по този начин подобрява кръвоснабдяването на сърдечния мускул.

ТЕМА №4: ЕДИН И МНОГОАТОМНИ АЛКОХОЛИ. ЕТЕРИ.

Лекция 4.1: Един и многоатомни алкохоли. Етери.

Учебни въпроси:

1. Обща класификация на алкохолите. Ограничете моноатомните алкохоли, техните хомоложни серии, обща формула, изомерия, номенклатура.

2. Физико -химични и пожароопасни свойства на алкохолите;

3. Основни химични реакции: окисляване (горене, склонност към самозапалване, непълно окисляване); заместване (образуване на алкохолати, етери и естери, халогенни производни); дехидрогениране и дехидратация на алкохоли.

4. Индустриални и лабораторни методи за производство на алкохоли от въглеводороди, естествени захарни вещества, алкил халогениди, чрез редукция на карбонилни съединения. Кратко описание на алкохолите: метил, етил, пропил, бутил, бензил и циклохеканол.

5. Многоатомни алкохоли: изомерия, номенклатура, физико -химични и пожароопасни свойства (например етилен гликол и глицерин). Основни химични реакции: окисляване (горене, склонност към самозапалване, непълно окисляване); заместване (образуване на естерни алкохолати); дехидратация.

6. Индустриални методи за получаване на многоатомни алкохоли от полихалогенирани въглеводороди чрез окисляване на алкени.

7. Етери: номенклатура, изомерия, физико -химични и пожароопасни свойства. Основни химични реакции: окисляване (горене, склонност към самозапалване), автоокисление. Методи за получаване на етери. Кратко описание на етерите: диетил и дипропил.

Едноатомни алкохоли.

Алкохолите са производни на въглеводороди, които са продукти на заместване на водородния (ите) атом (и) във въглеводородна молекула с хидроксилна група –OH... В зависимост от това колко водородни атоми са заменени, алкохолите са едноатомни и многоатомни. Тези. броят на –ОН групи в алкохолната молекула характеризира атомността на последната.

Най -важните са наситените моноатомни алкохоли. Съставът на членовете на редица наситени едноатомни алкохоли може да се изрази с общата формула - C n H 2n + 1 OH или R -OH.

Няколко първи членове на хомоложната серия алкохоли и техните имена съответно по радикално-функционални, заместващи и рационални номенклатури са дадени по-долу:

Според радикалната функционална номенклатураимето на алкохолите се формира от името на радикалите и думата „алкохол“, която изразява функционалното име на класа.

Международна номенклатура за заместване: добавете окончанието -ol (алканоли) към името на заместителя на въглеводорода, получен от алкохол. Локант показва номера на въглеродния атом, при който хидроксил... Въглеродният гръбнак е избран да включва въглерод, носещ хидроксилна група. Началото на номерирането на веригите също определя хидроксила.

Рационална номенклатура: всички алкохоли се считат за производни на метанол (СНЗОН), който в този случай се нарича карбинол: и в които водородните атоми са заменени с един или повече радикали. Името на алкохола се състои от имената на тези радикали и думата - карбинол.

маса 1

Изомеризъм и номенклатура на бутилови алкохоли (C 4 H 9 OH)

Изомеризмът на наситените едноатомни алкохоли се дължи на изомерията на въглеродния скелет и изомерията на положението на групата ОН. Метиловите и етилови алкохоли нямат изомери. В зависимост от положението на хидроксилната група при първичния, вторичния или третичния въглероден атом, алкохолите могат да бъдат първични, вторични, третични:

Има два пропилови алкохола:

За бутанол могат да бъдат получени 4 изомера (виж таблица 1);

Броят на изомерите в поредицата алкохоли нараства бързо: C 5 - осем изомера, C 6 - седемнадесет, C 10 - петстотин и седем.

Физически свойства

В хомоложните серии няма газове. Те са течности. От C 12 H 25 OH до C 20 H 41 OH - мазен и от C 21 H 43 OH - твърди вещества.

Точка на кипене CH 3 OH = 65 ° C, точка на кипене C 2 H 5 OH = 78 ° C, r (C 2 H 5 OH) = 0,8 g / cm 3

Първичните изострой алкохоли имат по -ниски точки на кипене от нормалните първични алкохоли.

В алкохолите има асоциация на молекули помежду си поради образуването на водородна връзка. [Дължината на водородната връзка е по -дълга от обичайната връзка -ОН и силата е много по -малка (на всеки 10).] Следователно метанолът е течност, а метанът е газ. Трябва да се изразходва енергия за разрушаване на водородните връзки; това може да стане чрез загряване на алкохола.

Алкохолите са по -леки от водата: тяхната плътност е по -малка от 1. Метиловите, етиловите и пропиловите алкохоли се смесват с вода във всички пропорции. С увеличаването на сложността на въглеводородните радикали разтворимостта на алкохолите рязко намалява. Бутиловият алкохол е частично разтворим. Висшите алкохоли не се разтварят във вода, т.е. се изтласкват от водата.

От горното можем да заключим, че разтворимите алкохоли могат да се гасят чрез разреждане (до концентрация по -малка от 25%); Не се препоръчва гасенето на неразтворими във вода алкохоли с вода. докато алкохолите изплуват на повърхността на водата и процесът на горене продължава. Водните разтвори, съдържащи 25% алкохол или повече, са запалими течности. Трябва да се отбележи, че разредените разтвори на алкохоли принадлежат към категорията на трудно запалими вещества, т.е. са склонни да изгарят в присъствието на източник на запалване.

Химични свойства

1. Алкохолите реагират с алкални метали (Na, K и т.н.), за да се образуват алкохолати:

2R-OH + 2Na ® 2R-ONa + H 2

Реакцията не е толкова бурна, колкото при използване на вода. Освен това, с увеличаване на моларната маса на алкохола, неговата активност в тази реакция намалява. Първичните алкохоли са много по -активни в реакции с алкални метали, отколкото изомерните вторични и особено третичните алкохоли.

Алкохолите в тази реакция проявяват свойствата на киселините, но те са дори по -слаби киселини от водата: K dis H 2 O = 10 -16; K disCH3OH = 10-17; K dis C 2 H 5 OH = 10 -18. Последното се обяснява с влиянието на радикала върху алкиловата група (R-донори).

На практика алкохолите са неутрални вещества: те не показват нито кисела, нито алкална реакция към лакмус, не провеждат електрически ток.

2. Замяна на хидроксилната група алкохоли с халоген:

Където H 2 SO 4 е дехидратиращ агент.

3. Взаимодействието на алкохолите с киселини се нарича реакция естерификация... В резултат на това се образуват естери:

Първичните алкохоли са най -лесни за естерификация и

вторични и най -трудни за естерификация третични алкохоли.

4. Дехидратация на алкохоли под действието на дехидратиращи агенти (H 2 SO 4):

Вътремолекулен:

Вижда се, че резултатът от реакцията зависи от условията на нейното изпълнение.

Междумолекулни:

В първия случай образуваната в началото алкил сярна киселина при смесване на H 2 SO 4 (излишък) с алкохол се разлага при нагряване, като отново се отделят сярна киселина и етиленов въглеводород.

Във втория случай първоначално образуваната алкил сярна киселина реагира с втората молекула алкохол, за да образува молекула на етер:

5. При високи температури атмосферният кислород окислява алкохолите с образуването на CO 2 или H 2 O ( горивен процес). Метанолът и етанолът изгарят с почти не светещ пламък, по -високите - с по -ярък опушен пламък. Това се дължи на увеличаване на относителното увеличение на въглерода в молекулата.

KMnO 4 и K 2 Cr 2 O 7 разтвори (кисели) окисляваалкохоли. Разтворът KMnO 4 се обезцветява, разтворът K 2 Cr 2 O 7 става зелен.

В този случай първичните алкохоли образуват алдехиди, вторичните алкохоли - кетони, по -нататъшното окисляване на алдехиди и кетони води до производството на карбоксилни киселини:

Третичните алкохоли при меки условия са устойчиви на действието на окислители, при тежки условия те се разрушават, образувайки смес от кетони и карбоксилни киселини:

6. Когато парите на първичните и вторичните алкохоли преминават по повърхността на омесените фино натрошени метали (Cu, Fe), те дехидрогениране:

Методи за получаване

Безплатните алкохоли са рядкост в природата.

1. Голямо количество етилов алкохол, както и пропилов, изобутилов и амилов алкохол се получават от естествени захарни вещества в резултат на ферментация. Например:

2. От етиленови въглеводороди хидратация:

3. От ацетилен хидратация (според реакцията на Кучеров):

4. При хидролиза на халоалкили:

(за да се измести равновесието, реакцията се провежда в алкална среда).

4. При намаляване на алдехидите водород в момента на освобождаванеобразуват се първични алкохоли, кетони - вторични:

Отделни представители.

Метилов алкохол. Трябва да се отбележи силна токсичност. СНЗОН... В същото време се използва като разтворител, от него се получава формалдехид (необходим за производството на пластмаси), етилов алкохол се денатурира с него и се използва като гориво. В промишлеността се получава от смес от CO и H 2 под налягане над нагрят катализатор (ZnO и др.), По време на суха дестилация на дървесина (дървесен алкохол):

CO + 2H 2 ® CH 3 OH (метанол)

(Парите на алкохол с въздух образуват експлозивни смеси. Запалими течности, T vp. = 8 о С).

Метанолът се запалва спонтанно от контакт със силни окислители (димящ HNO 3), CrO 3 и Na 2 O 2.

Етанол(етанол, винен алкохол). Безцветна течност с характерен мирис и остър вкус. Образува азеотроп с вода (96% C 2 H 5 OH + 4% H 2 O). Химически (изсушаване на CaO, CuSO 4, Ca) можете да получите абсолютен алкохол. Използва се в производството на каучуци, както и като разтворител, в парфюмерията (парфюми, одеколони), гориво, дезинфектант, алкохолна напитка, на базата на които се приготвят лекарства. (Запалима течност, T aux. = 13 o C). С добавянето на отровни зловонни миризми, той се нарича денатуриран алкохол. Алкохолът се получава в резултат на ферментация на захарни вещества, от целулоза (хидролизен алкохол), чрез хидратация на етилен в присъствието на сярна киселина, редукция на ацеталдехид с водород, а ацеталдехидът от своя страна се получава чрез реакцията на Кучеров с помощта на ацетилен (вижте стр. 66). Добавянето на метилов и етилов алкохол към моторното гориво допринася за пълното изгаряне на горивото и елиминира атмосферното замърсяване.

Физиологично етиловият алкохол действа върху тялото като наркотик, към който се появява зависимост и който разрушава психиката.

Многоатомни алкохоли.

Наричат ​​се двуатомни алкохоли гликоли, триатомни - глицероли... Според международната заместваща номенклатура се наричат ​​двуатомни алкохоли алкадиоли, триатомни - алкантриоли. Алкохоли с два хидроксила в един въглероден атом обикновено не съществуват в свободна форма; когато се опитват да ги получат, те се разлагат, отделяйки вода и се превръщат в съединение с карбонилна група - алдехиди или кетони:

Триатомните алкохоли с три хидроксила при един въглероден атом са дори по -нестабилни от аналогичните двуатомни алкохоли и са неизвестни в свободна форма:

Следователно, първият представител на двуатомните алкохоли е производно на етан от състава C 2 H 4 (OH) 2 с хидроксилни групи с различнивъглеродни атоми - 1,2 -етандиол или по друг начин - етилен гликол (гликол). Пропанът вече отговаря на два двуатомни алкохола-1,2-пропадиол или пропилен гликол и 1,3-пропандиол или триметилен гликол:

Гликолите, в които две алкохолни хидроксилни групи са разположени един до друг във верига - при съседни въглеродни атоми, се наричат ​​а -гликоли (например етилен гликол, пропилен гликол). Гликолите с алкохолни групи, разположени през един въглероден атом, се наричат ​​b-гликоли (триметилен гликол). И т.н.

Сред двуатомните алкохоли етиленов гликолпредставлява най -голям интерес. Използва се като антифризза охлаждащи цилиндри на автомобилни, тракторни и самолетни двигатели; при получаване на лавсан (полиестер на алкохол с терефталова киселина).

Това е безцветна сиропирана течност, без мирис, сладък на вкус, отровен... Смесва се с вода и алкохол. Т кип. = 197 за C, T pl. = -13 за C, d 20 4 = 1.114 g / cm 3. Запалима течност.

Дава всички реакции, характерни за моноатомните алкохоли, и една или и двете алкохолни групи могат да участват в тях. Поради наличието на две ОН групи, гликолите имат малко по -кисели свойства от моноатомните алкохоли, въпреки че не дават кисела реакция на лакмус, те не провеждат електрически ток. Но за разлика от моноатомните алкохоли, те разтваря хидроксиди на тежки метали... Например, когато етилен гликол се добави към синята желатинова утайка на Cu (OH) 2, се образува син разтвор на меден гликолат:

Под действието на PCl 5 с хлор се заменят и двете хидроксидни групи, с действието на HCl, една и т.нар. хлорохидринигликоли:

При дехидратацияот 2 молекули етиленгликол се образува диетилен гликол:

Последният, може би, освобождавайки една молекула вода вътремолекулно, се трансформира в циклично съединение с две етерни групи - диоксан:

От друга страна, диетилен гликол може да реагира със следващата молекула на етилен гликол, образувайки съединение също с две прости етерни групи, но с отворена верига - триетилен гликол... Последователното взаимодействие на много молекули гликол в този вид реакция води до образуването полигликоли- високомолекулни съединения, съдържащи много групи прост етер. Реакциите на образуване на полигликол се отнасят до реакции поликондензация.

Полигликолите се използват в производството на синтетични детергенти, овлажнители и пенообразуващи агенти.

Окисляване

По време на окисляването първичните групи гликоли се превръщат в алдехидни групи, вторичните в кетонови групи.

Методи за получаване

Етилен гликол се получава чрез алкална хидролиза на 1,2-дихлоретан, а последният се получава чрез хлориране на етилен:

Етилен гликол може да бъде получен и от етилен чрез окисляване във воден разтвор ( реакция на Е.Е. Вагнер, 1886 г.):

В природата той почти никога не се среща в свободна форма, но естерите му с някои по -висши органични киселини - така наречените мазнини и масла - са много разпространени и имат голямо биологично и практическо значение.

Използва се в парфюмерията, фармацията, в текстилната промишленост, в хранително -вкусовата промишленост, за производството на нитроглицерин и др. Това е безцветна запалима течност, без мирис, сладък на вкус. (Трябва да се каже, че с увеличаване на броя на ОН групите в молекулата, сладостта на веществото се увеличава.) То е много хигроскопично, смесва се с вода и алкохол. Т кип. 290 за C (с разлагане), d 20 4 = 1,26 g / cm 3. (Точките на кипене са по -високи от моноатомните алкохоли - повече водородни връзки. Това води до по -висока хигроксопност и по -висока разтворимост.)

Глицеринът не трябва да се съхранява със силни окислители: контактът с тези вещества води до пожар. (Например взаимодействието с KMnO 4, Na 2 O 2, CaOCl 2 води до спонтанно изгаряне.) Препоръчва се да се гаси с вода и пяна.

Киселинността на алкохолните групи в глицерина е още по -висока. В реакциите могат да участват една, две или три групи. Глицеринът, подобно на етилен гликола, разтваря Cu (OH) 2, образувайки интензивен син разтвор на меден глицерат. Въпреки това, както и едноатомните и двуатомните алкохоли, той е неутрален спрямо лакмуса. Хидроксилните групи на глицерола се заменят с халогени.

Под действието на дехидратиращи агенти или при нагряване, две водни молекули се отделят от глицерина (дехидратация). В този случай при въглерода с двойна връзка се образува нестабилен ненаситен алкохол с хидроксил, който се изомеризира в ненаситен алдехид акролеин(има дразнеща миризма, като изпарения от изгорели мазнини):

Когато глицеролът взаимодейства с азотна киселина в присъствието на H 2 SO 4, протича следната реакция:

Нитроглицеринът е тежко масло (d 15 = 1.601 g / cm 3), неразтворимо във вода, но силно разтворимо в алкохол и други органични разтворители. При охлаждане кристализира (Т пл. = 13 около С), много отровен.

Нитроглицеринът е силен експлозив. [Това съединение е синтезирано от Алфред Нобел. При производството на това съединение той си създаде колосално богатство. Лихвите от този капитал все още се използват като фонд за Нобелова награда]. При удар и детонация той моментално се разлага с отделянето на огромно количество газове:

4С 3 Н 5 (ОNO 2) 3 ® 12СО 2 + 6N 2 + О 2 + 10Н 2 О

За да се гарантира безопасността при взривни операции, той се използва под формата на т.нар динамит- смес, състояща се от 75% нитроглицерин и 25% инфузорна пръст (скала от силициеви черупки от диатомеи). 1% алкохолен разтвор на нитроглицерин се използва като вазодилататор, не притежава експлозивни свойства.

В технологията глицеринът се получава чрез хидролиза (осапуняване) на естествени мазнини и масла:

Друг начин за получаване на глицерин е да ферментира глюкоза (получена чрез захаризиране на нишесте) в присъствието например на натриев бисулфит съгласно следната схема:

В същото време C 2 H 5 OH почти не се образува. Напоследък глицеринът също се синтезира от пропилен от крекинг газове или пропилен, получен от естествени газове. Съгласно една от опциите за синтез, пропиленът се хлорира при висока температура (400-500 ° C), полученият алилхлорид се превръща в алилов алкохол чрез хидролиза. Последният се въздейства от водороден пероксид, който в присъствието на катализатор и при умерено нагряване се присъединява към алкохола при двойна връзка за образуване на глицерол:

Етери

Етери се наричат ​​производни на алкохоли, образувани в резултат на заместването на водорода от хидроксилната група алкохол с въглеводороден остатък... Тези съединения могат да се разглеждат и като производни на вода, в молекулата на която и двата водородни атома са заменени с въглеводородни остатъци:

Както може да се види от горната обща формула, в етерната молекула два въглеводородни остатъка са свързани чрез кислород (етерен кислород). Тези остатъци могат да бъдат еднакви или различни; се наричат ​​етери, в които различни въглеводородни остатъци се комбинират с кислород смесенпрости етери.

Номенклатура и изомерия

Радикално функционални именанай -често използвани. Те се образуват от имената на радикали, свързани с кислорода, и думата "етер" (функционалното име на класа); имената на различните радикали са изброени в ред на нарастваща сложност (Номенклатурата на IUPAC препоръчва и азбучен списък на радикалите).

Изомеризъм

Лесно е да се види, че диетиловите и метилпропиловите етери имат един и същ състав C 4 H 10 O, т.е. това са изомери. В своите молекули радикалите, комбинирани с кислород, се различават по състав. Изомерията на структурата на радикалите е присъща на етерите. По този начин изомерът на метилпропилов етер е метил изопропилов етер. Трябва да се отбележи, че етерите са изомерни до моноатомни алкохоли. Например, диметилов етер CH3 -O -CH3 и етилов алкохол CH3 -CH2 -OH имат същия състав C2H6O. Съставът С 4 Н 10 О отговаря не само на диетилови, метилпропилови и метил изопропилови етери, но и на 4 бутилови алкохоли от състава С 4 Н 9 ОН.

Физически свойства

Диметилов етер кипи при -23,7 o C, метилетил етер - при +10,8 o C. Следователно, при нормални условия това са газове. Диетилов етер вече е течен (точка на кипене = 35,6 около С). По -ниските етери кипят по -ниско от алкохолитеот които са получени, или от изомерни алкохоли. Например, диметиловият етер, както вече беше показано, е газ, докато метиловият алкохол, от който се образува този етер, е течност с Т кипене. = 64,7 за С и етилов алкохол изомерен към диметилов етер е течен, с Т bp. = 78,3 за С; това се обяснява с етерни молекуликоито не съдържат хидроксили, за разлика от молекулите на алкохола не са свързани.

Етерите са слабо разтворими във вода; от своя страна водата в малко количество се разтваря в долните етери.

Химични свойства

Основната характеристика на етерите е тяхната химическа инертност... За разлика от естерите, те не е хидролизирани не се разлагат на изходни алкохоли с вода. Безводни (абсолютни) етери за разлика от алкохолите при нормални температури не реагират с метален натрийот в молекулите им няма активен водород.

Разцепването на етерите става под действието на някои киселини. Например, концентрираната (особено димяща) сярна киселина абсорбира етерните пари, за да образува естер на сярна киселина (етил сярна киселина) и алкохол. Например:

етилов алкохол диетилов етер етил сярна киселина

Водоводородната киселина също разлага етери, което води до халоалкил и алкохол:

При нагряванеметален натрий разгражда етери за образуване на алкохолат и натриево съединение:

Методи за получаване

Междумолекулна дехидратация на алкохоли(вижте страница 95).

Взаимодействие на алкохолати с халоалкили... В този случай се освобождава солта на халоводородната киселина и се образува етер. Този метод, предложен от Williamson (1850), е особено удобен за приготвяне на смесени етери. Например:

Диетил (етил) етер... Това е много важно, обикновено се нарича просто етер... Получава се главно чрез дехидратация на етилов алкохол под действието на концентриран H 2 SO 4. Този метод е използван за получаване на диетилов етер за първи път през 1540 г. В. Кордус; дълго време диетиловият етер е бил неправилно наименуван сярен етерот се приемаше, че трябва да съдържа сяра. Понастоящем диетилов етер се получава чрез преминаване на пари от етилов алкохол върху алуминиев оксид Al 2 O 3, загрят до 240-260 ° C.

Диетилов етер - безцветна, силно летлива течност с характерен мирис. Т кип. = 35,6 за С, Т кристал. = -117,6 за C, d 20 4 = 0,714 g / cm 3, т.е. етерът е по -лек от водата. Ако се разклати с вода, тогава, след като престои, етерът се "ексфолира" и плува по повърхността на водата, образувайки горния слой. Някои от етера обаче се разтварят във вода (6,5 часа в 100 часа вода при 20 ° C). На свой ред при същата температура в 100 часа етер се разтварят 1,25 часа вода. Етерът се смесва много добре с алкохол.

Важно е да имате предвид, че трябва да бъдете много внимателни с етера; той е много запалим, а изпаренията му с въздух образуват експлозивно -експлозивни смеси. Освен това при продължително съхранение, особено на светлина, етерът се окислява от атмосферния кислород и т.нар. пероксидни съединения; последното от нагряване може да се разложи експлозивно. Такива експлозии са възможни по време на дестилацията на дългогодишен етер.

Етерът е много добър разтворител за мазнини, масла, смоли и други органични вещества и се използва широко за тази цел, често смесен с алкохол.

Старателно пречистеният етер се използва в медицината като средство за обща анестезия при хирургични операции.

Дипропилов етер C 6 H 14 O. T бала. 90,7 за C. Силно запалима безцветна течност. Разтворимост във вода 0,25% тегловни при 25 ° C, Tsp. = -16 за C, T самозапалване. = 240 за С; минимално Т самозапалване = 154 за С; температурни граници на запалване: долна -14 о С, горна 18 о С.

ЛИТЕРАТУРА

1. Писаренко А.П., Хавин З.Я. Курс по органична химия. М., Висше училище, 1975.510 стр.

2. Нечаев А.П. Органична химия. М., Висше училище, 1976.288 с.

3. Артеменко А.И. Органична химия. М., Висше училище, 2000.536 стр.

4. Березин Б.Д., Березин Д.Б. Курс по съвременна органична химия. М., Висше училище, 1999.768 с.

5. Ким А.М. Органична химия. Новосибирск, Издателство на Сибирския университет, 2002.972 стр.

Многоатомните алкохоли (полиалкохоли, полиоли) са органични съединения от алкохолния клас, съдържащи повече от една хидроксилна група -ОН.

Глюкоза С 6 Н 12 О 6 - монозахарид (моноза) - полифункционално съединение, съдържащо алдехидна или кето група и няколко хидроксилни групи, т.е.полихидроксиалдехиди и полихидроксикетони.

Взаимодействие на многоатомни алкохоли с меден (II) хидроксид

Качествените реакции с меден (II) хидроксид до многоатомни алкохоли са насочени към определяне на техните слаби киселинни свойства.

Когато прясно утаен меден (II) хидроксид се добави в силно алкална среда към воден разтвор на глицерин (HOCH 2 -CH (OH) -CH 2 OH), а след това към разтвор на етилен гликол (етандиол) (HO CH 2 -СН2ОН), утайката от хидроксид мед се разтваря и в двата случая и се появява ярко син цвят на разтвора (наситен индиго). Това показва киселинните свойства на глицерин и етилен гликол.

СuSO 4 + 2NaOH = Cu (OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4

Реакцията с Cu (OH) 2 е качествена реакция към многоатомни алкохоли със съседни ОН - групи, което причинява слабите им киселинни свойства. Същата качествена реакция се получава от формалин и меден хидроксид - алдехидната група реагира по кисел начин.

Качествена реакция на глюкоза с меден (II) хидроксид

Реакцията на глюкоза с меден (II) хидроксид при нагряване демонстрира редуциращите свойства на глюкозата. При нагряване реакцията на глюкоза с меден (II) хидроксид протича с редукция на медна мед Cu (II) до медна мед Cu (I). В началото се образува жълта утайка от меден оксид CuO. При по -нататъшно нагряване CuO се редуцира до меден (I) оксид - Cu 2 O, който се утаява като червена утайка. По време на тази реакция глюкозата се окислява до глюконова киселина.

2 HOCH 2 - (CHOH) 4) - CH = O + Cu (OH) 2 = 2HOCH 2 - (CHOH) 4) - COOH + Cu 2 O ↓ + 2 H 2 O

Това е качествена реакция на глюкоза с меден хидроксид до алдехидна група.

Припомнете си, че многоатомните алкохоли са органични съединения, молекулите на които съдържат няколко хидроксилни групи. Общата формула на многоатомните алкохоли е ° СнЗ2n + 1(ОХ)к, където n и k са цели числа, по -големи от 2. Класификацията, структурата, изомерията и номенклатурата на алкохолите бяха обсъдени по -рано в. В този раздел ще разгледаме свойствата и приготвянето на многоатомни алкохоли.

Най -важните представители на многоатомните алкохоли съдържат от две до шест хидроксилни групи. Двуатомни алкохоли(гликоли) или алкандиоли, съдържащи две хидроксилни групи в молекулата си, триатомни алкохоли(алкантриоли) - три хидроксилни групи. Четири-, пет- и шест-алкохолни алкохоли(еритрити, пентити и хексити) съдържат съответно 4, 5 и 6 ОН групи.

Физични свойства на многоатомните алкохоли

Многоатомни алкохоли разтваря се добревъв вода и алкохоли, по -лошо в други органични разтворители. Алкохолите с малък брой въглеродни атоми са вискозни, сладки на вкус течности. Най -високите членове на поредицата са твърди тела. В сравнение с моноатомните алкохоли, те имат по -висока плътност и точки на кипене. Тривиални имена, имена и физични свойства на някои алкохоли са представени в таблицата:

Получаване на многоатомни алкохоли

Получаване на гликоли

Гликолите могат да бъдат получени от почти всички. Нека подчертаем основните от тях:

1. Хидролиза на дихалогенирани алканови производни :
2. Хидролиза на хлорохидрини протича, както следва:
   
3. Възстановяване на естери диациди по метода на Буве:
   
4. според Вагнер:
   
5. Непълно възстановяване на кетони под влияние на магнезий (в присъствието на йод). Така се получават пинакони:
   

Получаване на глицерин

1. Хлориране на пропилен в Лвов:
   
2. Метод на Берес и Якубович се състои в окисляване на пропилен до акролеин, който след това се редуцира до алилов алкохол, последвано от неговото хидроксилиране:
   
3. Каталитично хидрогениране на глюкоза води до възстановяване на алдехидната група и в същото време до разрушаване на връзката С3-С4:
   

Поради разрушаването на връзката С2-С3 се образува малко количество етиленгликол и трейт (еритритолов стереоизомер).

В допълнение към глюкозата, други полизахариди, съдържащи глюкозни единици, като целулоза, могат да бъдат каталитично хидрогенирани.

4. Хидролиза на мазнини алкали се извършват, за да се получи сапун (калиеви или натриеви соли на сложни карбоксилни киселини):
Този процес се нарича осапуняване.

Получаване на тетрахидрични алкохоли (еритрити)

В природата еритритол (бутантетраол-1,2,3,4)открити както в свободна форма, така и под формата на естери във водорасли и някои плесени.

Той е изкуствено получен от бутадиен-1,4 на няколко етапа:

Пентаеритритол (тетраоксинеопентан)не се срещат в природата. Той може да бъде синтетично получен чрез взаимодействие на формалдехид с воден разтвор на ацеталдехид в алкална среда:

Химични свойства на многоатомните алкохоли

Химичните свойства на многоатомните алкохоли са подобни на. Присъствието на няколко хидроксилни групи в молекулите на многоатомни алкохоли увеличава тяхното киселинност... Следователно те могат да реагират с алкали и с хидроксиди на тежки метали, образувайки соли.

Заместването на втората хидроксо група на етилен гликол е по -трудно (под действието на PCl5 или SOCl2 заместването е по -лесно).

1. 5взаимодействия с киселини води до образуването на естери:

Взаимодействие с азотна киселина

Тези съединения са експлозиви. Тринитроглицеринът се използва и в медицината като лекарствен продукт.

Взаимодействие с оцетна киселина

Ако е налице реакция на естерификация на етиленгликол двуосновна киселина, тогава е възможно да се получи полиестер (реакция на поликондензация):

Обикновено R е терефталова киселина. Продуктът от тази реакция е терилен, лавсан:

При дехидратация на етилен гликолсе получава съединение, което има 2 тавтомерни форми (кето-енолна тавтомерия):

Дехидратацията на етилен гликол може да настъпи с едновременното му димеризиране:

При дехидратация на 1,4-бутандиолможете да получите тетрахидрофуран (оксолан):

Дехидратацията на други гликоли е придружена от процеса пренареждане на пинаколин:

• Окисляване на многоатомни алкохоли води до образуване на алдехиди или кетони.

При окисление на етилен гликолпърво се получава гликолов алдехид, след това глиоксал, който при по -нататъшно окисляване се трансформира в дикарбоксилова киселина:

При окисляване на глицеринсе образува смес от съответния алдехид и кетон: