Ottenere alcoli polivalenti. Ottenere alcoli monovalenti

Alcoli polivalenti - composti organici, le cui molecole contengono diversi gruppi ossidrile (-OH), combinati con un radicale idrocarburico

Glicoli (dioli)

• Un liquido incolore sciropposo, viscoso, ha un odore alcolico, si mescola bene con l'acqua, abbassa notevolmente il punto di congelamento dell'acqua (la soluzione al 60% si congela a -49 ˚С) - questo viene utilizzato nei sistemi di raffreddamento del motore - antigelo.
• Il glicole etilenico è tossico: un forte veleno! Deprime il sistema nervoso centrale e colpisce i reni.

trioli

• Liquido sciropposo incolore, viscoso, di sapore dolce. Non velenoso. Senza odore. Si mescola bene con l'acqua.
• Distribuito nella fauna selvatica. Svolge un ruolo importante nei processi metabolici, in quanto fa parte dei grassi (lipidi) dei tessuti animali e vegetali.

Nomenclatura

Nei nomi degli alcoli polivalenti ( polioli) la posizione e il numero dei gruppi ossidrilici sono indicati dai corrispondenti numeri e suffissi -diolo(due gruppi OH), -triolo(tre gruppi OH), ecc. Ad esempio:

Ottenere polialcoli

io... Ottenere alcoli diidrici

Nell'industria

1. Idratazione catalitica dell'ossido di etilene (produzione di glicole etilenico):

2. Interazione di alcani dialogenati con soluzioni acquose di alcali:

3. Dal gas di sintesi:

2CO + 3H 2 250 °, 200 MPa, kata→ CH 2 (OH) -CH 2 (OH)

In laboratorio

1. Ossidazione degli alcheni:

II... Ottenere alcoli trivalenti (glicerina)

Nell'industria

Saponificazione dei grassi (trigliceridi):

Proprietà chimiche degli alcoli polivalenti

Proprietà acide

1. Con metalli attivi:

HO-CH 2 -CH 2 -OH + 2Na → H 2 + NaO-CH 2 -CH 2 -ONa(sodio glicolato)

2. Con idrossido di rame ( II ) - una risposta di qualità!

Schema semplificato

Proprietà di base

1. Con acidi alogenidrici

HO-CH 2 -CH 2 -OH + 2HCl H + Cl-CH 2 -CH 2 -Cl + 2H 2 O

2. CON azoto acido

T rinitroglicerina - base dinamite

Applicazione

• Glicole etilenico produzione lavsan , plastica, e per cucinare antigelo - soluzioni acquose che gelano ben al di sotto di 0°C (utilizzarle per raffreddare i motori permette alle auto di funzionare in inverno); materie prime in sintesi organica.
• glicerolo ampiamente usato in industria della pelle e dei tessuti per la rifinizione di pelli e tessuti e in altri settori dell'economia nazionale. sorbitolo (alcol esaidrico) viene utilizzato come sostituto dello zucchero per i diabetici. La glicerina è ampiamente utilizzata nei cosmetici , Industria alimentare , farmacologia , produzione esplosivi ... La nitroglicerina pura esplode anche con un impatto debole; serve come materia prima per ottenere polvere senza fumo e dinamite - un esplosivo che, a differenza della nitroglicerina, può essere lanciato in sicurezza. La dinamite è stata inventata da Nobel, che ha fondato il famoso Premio Nobel per gli eccezionali risultati scientifici nei campi della fisica, della chimica, della medicina e dell'economia. La nitroglicerina è tossica, ma in piccole quantità serve come medicinale , poiché espande i vasi cardiaci e quindi migliora l'afflusso di sangue al muscolo cardiaco.

TEMA №4: ALCOLI UNO E MULTIATOMICI. ETERI.

Lezione 4.1: Uno e alcoli polivalenti. Eteri.

Domande di studio:

1. Classificazione generale degli alcoli. Alcoli monovalenti limite, loro serie omologhe, formula generale, isomeria, nomenclatura.

2. Proprietà fisico-chimiche e pericolose per l'incendio degli alcoli;

3. Reazioni chimiche di base: ossidazione (combustione, tendenza alla combustione spontanea, ossidazione incompleta); sostituzione (formazione di alcolati, eteri ed esteri, derivati ​​alogeni); deidrogenazione e disidratazione degli alcoli.

4. Metodi industriali e di laboratorio per la produzione di alcoli da idrocarburi, sostanze zuccherine naturali, alogenuri alchilici, riducendo i composti carbonilici. Breve descrizione degli alcoli: metile, etile, propile, butile, benzile e cicloecanolo.

5. Alcoli polivalenti: isomeria, nomenclatura, proprietà fisico-chimiche e rischio di incendio (ad esempio, glicole etilenico e glicerina). Reazioni chimiche di base: ossidazione (combustione, tendenza alla combustione spontanea, ossidazione incompleta); sostituzione (formazione di esteri alcolati); disidratazione.

6. Metodi industriali per ottenere alcoli polivalenti da idrocarburi polialogenati mediante ossidazione di alcheni.

7. Eteri: nomenclatura, isomeria, proprietà fisico-chimiche e rischio di incendio. Reazioni chimiche di base: ossidazione (combustione, tendenza alla combustione spontanea), autossidazione. Metodi per ottenere eteri. Breve descrizione degli eteri: dietile e dipropile.

Alcoli monovalenti.

Gli alcoli sono derivati ​​degli idrocarburi, che sono i prodotti della sostituzione dell'atomo (i) di idrogeno in una molecola di idrocarburo con un gruppo ossidrile -OH... A seconda di quanti atomi di idrogeno vengono sostituiti, gli alcoli sono monovalenti e polivalenti. Quelli. il numero di gruppi –OH nella molecola dell'alcol caratterizza l'atomicità di quest'ultimo.

I più importanti sono gli alcoli monovalenti saturi. La composizione dei membri di un numero di alcoli monovalenti saturi può essere espressa dalla formula generale - C n H 2n + 1 OH o R-OH.

Di seguito sono riportati alcuni primi membri della serie omologa degli alcoli e i loro nomi secondo nomenclature radicali-funzionali, sostituzionali e razionali, rispettivamente:

Secondo la nomenclatura funzionale radicale il nome degli alcoli è formato dal nome dei radicali e dalla parola “alcool”, che esprime il nome funzionale della classe.

Nomenclatura sostitutiva internazionale: aggiungere la desinenza -ol (alcanoli) al nome sostituente dell'idrocarburo derivato dall'alcol. Lokant indica il numero dell'atomo di carbonio al quale il idrossile... Lo scheletro di carbonio è selezionato per includere un carbonio recante un gruppo ossidrile. L'inizio della numerazione della catena definisce anche l'ossidrile.

nomenclatura razionale: tutti gli alcoli sono considerati derivati ​​del metanolo (CH 3 OH), che in questo caso si chiama carbinolo: e in cui gli atomi di idrogeno sono sostituiti da uno o più radicali. Il nome dell'alcol è composto dai nomi di questi radicali e dalla parola - carbinolo.

Tabella 1

Isomeria e nomenclatura degli alcoli butilici (C 4 H 9 OH)

L'isomerismo degli alcoli monovalenti saturi è dovuto all'isomerismo dello scheletro carbonioso e all'isomerismo della posizione del gruppo OH. Gli alcoli metilici ed etilici non hanno isomeri. A seconda della posizione del gruppo ossidrile nell'atomo di carbonio primario, secondario o terziario, gli alcoli possono essere primari, secondari, terziari:

Esistono due alcoli propilici:

Per il butanolo si possono derivare 4 isomeri (vedi tabella 1);

Il numero di isomeri nella serie degli alcoli sta crescendo rapidamente: C 5 - otto isomeri, C 6 - diciassette, C 10 - cinquecentosette.

Proprietà fisiche

Non ci sono gas nella serie omologa. Sono liquidi. Da C 12 H 25 OH a C 20 H 41 OH - oleoso e da C 21 H 43 OH - solidi.

Punto di ebollizione CH 3 OH = 65 ° C, punto di ebollizione C 2 H 5 OH = 78 ° C, r (C 2 H 5 OH) = 0,8 g / cm 3

Gli alcoli isostroidi primari hanno punti di ebollizione inferiori rispetto ai normali alcoli primari.

Negli alcoli, l'associazione delle molecole tra loro avviene a causa della formazione di un legame idrogeno. [La lunghezza del legame idrogeno è più lunga del normale legame –OH e la forza è molto inferiore (ogni 10).] Pertanto, il metanolo è un liquido e il metano è un gas. L'energia deve essere spesa per distruggere i legami idrogeno; questo può essere fatto riscaldando l'alcol.

Gli alcoli sono più leggeri dell'acqua: la loro densità è inferiore a 1. Gli alcoli metilici, etilici e propilici vengono miscelati con l'acqua in tutte le proporzioni. All'aumentare della complessità dei radicali idrocarburici, la solubilità degli alcoli diminuisce drasticamente. L'alcol butilico è parzialmente solubile. Gli alcoli superiori non si dissolvono in acqua, ad es. vengono spinti fuori dall'acqua.

Da quanto sopra, si può concludere che gli alcoli solubili possono essere estinti per diluizione (a una concentrazione inferiore al 25%); Non è consigliabile estinguere gli alcoli insolubili in acqua con acqua. mentre gli alcoli galleggiano sulla superficie dell'acqua e il processo di combustione continua. Le soluzioni acquose contenenti almeno il 25% di alcol sono liquidi infiammabili. Va notato che le soluzioni diluite di alcoli appartengono alla categoria delle sostanze difficilmente infiammabili, ad es. tendono a bruciare in presenza di una fonte di accensione.

Proprietà chimiche

1. Gli alcoli reagiscono con i metalli alcalini (Na, K, ecc.) per formare alcolati:

2R-OH + 2Na ® 2R-ONa + H 2

La reazione non è così violenta come quando si usa l'acqua. Inoltre, con un aumento della massa molare dell'alcol, la sua attività in questa reazione diminuisce. Gli alcoli primari sono molto più attivi nelle reazioni con i metalli alcalini rispetto agli alcoli isomeri secondari e, soprattutto, terziari.

Gli alcoli in questa reazione presentano le proprietà degli acidi, ma sono acidi anche più deboli dell'acqua: K dis H 2 O = 10 -16; K dis CH 3 OH = 10 -17; K di C 2 H 5 OH = 10 -18. Quest'ultimo è spiegato dall'influenza del radicale sul gruppo alchilico (R-donatori).

In pratica gli alcoli sono sostanze neutre: non mostrano né reazione acida né alcalina al tornasole, non conducono corrente elettrica.

2. Sostituzione del gruppo ossidrile degli alcoli con alogeno:

Dove H 2 SO 4 è un agente disidratante.

3. L'interazione degli alcoli con gli acidi è detta reazione esterificazione... Di conseguenza, si formano esteri:

Gli alcoli primari sono i più facili da esterificare e

alcoli terziari secondari e più difficili da esterificare.

4. Disidratazione degli alcoli sotto l'azione di agenti disidratanti (H 2 SO 4):

Intermolecolare:

Si può vedere che il risultato della reazione dipende dalle condizioni della sua attuazione.

Intermolecolare:

Nel primo caso, l'acido alchil solforico formatosi all'inizio dalla miscelazione di H 2 SO 4 (in eccesso) con l'alcol si decompone per riscaldamento, liberando nuovamente acido solforico ed idrocarburo etilenico.

Nel secondo caso, l'acido alchil solforico inizialmente formato reagisce con la seconda molecola di alcol per formare una molecola di etere:

5. Ad alte temperature, l'ossigeno atmosferico ossida gli alcoli con formazione di CO 2 o H 2 O ( processo di combustione). Il metanolo e l'etanolo bruciano con una fiamma quasi non luminosa, quelli più alti - con una fiamma fumosa più brillante. Ciò è dovuto ad un aumento dell'aumento relativo di carbonio nella molecola.

Soluzioni KMnO 4 e K 2 Cr 2 O 7 (acide) ossidare alcoli. La soluzione KMnO 4 diventa scolorita, la soluzione K 2 Cr 2 O 7 diventa verde.

In questo caso, gli alcoli primari formano aldeidi, alcoli secondari - chetoni, l'ulteriore ossidazione di aldeidi e chetoni porta alla produzione di acidi carbossilici:

Gli alcoli terziari in condizioni blande sono resistenti all'azione degli ossidanti, in condizioni gravi vengono distrutti, formando una miscela di chetoni e acidi carbossilici:

6. Quando i vapori di alcoli primari e secondari vengono fatti passare sulla superficie dei metalli impastati finemente frantumati (Cu, Fe), essi deidrogenazione:

Metodi per ottenere

Gli alcoli liberi sono rari in natura.

1. Una grande quantità di alcol etilico, nonché alcoli propilici, isobutilici e amilici sono ottenuti da sostanze zuccherine naturali a seguito della fermentazione. Ad esempio:

2. Da idrocarburi etilenici idratazione:

3. Da acetilene idratazione (secondo la reazione di Kucherov):

4. Nell'idrolisi degli aloalchili:

(per spostare l'equilibrio, la reazione viene condotta in un mezzo alcalino).

4. Quando si riducono le aldeidi idrogeno al momento del rilascio si formano alcoli primari, chetoni - secondari:

Rappresentanti individuali.

Alcool metilico. Da notare una forte tossicità. CH 3 OH... Allo stesso tempo, viene utilizzato come solvente, da esso si ottiene la formaldeide (necessaria per la produzione di materie plastiche), l'alcol etilico viene denaturato con esso e utilizzato come combustibile. Nell'industria, si ottiene da una miscela di CO e H 2 sotto pressione su un catalizzatore riscaldato (ZnO, ecc.), durante la distillazione a secco del legno (alcol di legno):

CO + 2H 2 ® CH 3 OH (metanolo)

(I vapori di alcol con l'aria formano miscele esplosive. Liquidi infiammabili, T vp. = 8 о С).

Il metanolo si accende spontaneamente al contatto con forti ossidanti (HNO fumante 3), CrO 3 e Na 2 O 2.

etanolo(etanolo, alcol di vino). Liquido incolore dall'odore caratteristico e dal sapore pungente. Forma un azeotropo con l'acqua (96% C 2 H 5 OH + 4% H 2 O). Chimicamente (essiccando CaO, CuSO 4, Ca) puoi ottenere alcol assoluto. È usato nella produzione di gomme, così come un solvente, in profumeria (profumi, colonie), carburante, disinfettante, bevanda alcolica e medicinali sono preparati sulla base. (Liquido infiammabile, T aux. = 13 o C). Con l'aggiunta di sostanze velenose e maleodoranti, si chiama alcool denaturato. L'alcol si ottiene per fermentazione di sostanze zuccherine, dalla cellulosa (idrolisi alcol), per idratazione dell'etilene in presenza di acido solforico, riduzione dell'acetaldeide con idrogeno; l'acetaldeide, a sua volta, si ottiene per reazione di Kucherov mediante acetilene (vedi pagina 66). L'aggiunta di alcoli metilici ed etilici al carburante contribuisce alla completa combustione del carburante ed elimina l'inquinamento atmosferico.

Fisiologicamente, l'alcol etilico agisce sul corpo come una droga a cui si manifesta una dipendenza e che distrugge la psiche.

Alcoli polivalenti.

Gli alcoli diidrici sono chiamati glicoli, triatomico - gliceroli... Secondo la nomenclatura di sostituzione internazionale, gli alcoli diidrici sono chiamati alcandioli, triatomico - alcantrioli. Alcoli con due ossidrili in un atomo di carbonio di solito non esistono in forma libera; quando cercano di ottenerli, si decompongono, rilasciando acqua e trasformandosi in un composto con un gruppo carbonilico - aldeidi o chetoni:

Gli alcoli triidrici con tre ossidrili in un atomo di carbonio sono ancora più instabili degli analoghi alcoli biatomici e sono sconosciuti in forma libera:

Pertanto, il primo rappresentante degli alcoli diidrici è un derivato etano della composizione C 2 H 4 (OH) 2 con gruppi ossidrile con diverso atomi di carbonio - 1,2-etandiolo, o altro - glicole etilenico (glicol). Il propano corrisponde già a due alcoli diidrici: 1,2-propadiolo o glicole propilenico e 1,3-propandiolo o glicole trimetilen:

I glicoli, in cui due gruppi idrossilici alcolici si trovano uno accanto all'altro in una catena - in atomi di carbonio adiacenti, sono chiamati a-glicoli (ad esempio, glicole etilenico, glicole propilenico). I glicoli con gruppi alcolici situati attraverso un atomo di carbonio sono chiamati b-glicoli (glicole trimetilenico). Eccetera.

Tra gli alcoli diidrici glicole etilenicoè del massimo interesse. È usato come antigelo per il raffreddamento dei cilindri di motori di automobili, trattori e aerei; quando si riceve lavsan (poliestere di alcool con acido tereftalico).

È un liquido sciropposo incolore, inodore, di sapore dolce, velenoso... Miscibile con acqua e alcool. T kip. = 197 circa C, T pl. = -13 circa C, d 20 4 = 1.114 g/cm 3. Liquido infiammabile.

Fornisce tutte le reazioni caratteristiche degli alcoli monovalenti e uno o entrambi i gruppi alcolici possono parteciparvi. A causa della presenza di due gruppi OH, i glicoli hanno proprietà leggermente più acide degli alcoli monovalenti, sebbene non diano una reazione acida al tornasole, non conducono una corrente elettrica. Ma a differenza degli alcoli monovalenti, essi sciogliere gli idrossidi di metalli pesanti... Ad esempio, quando si aggiunge glicole etilenico al precipitato gelatinoso blu di Cu (OH) 2, si forma una soluzione blu di glicolato di rame:

Sotto l'azione di PCl 5 con cloro, entrambi i gruppi idrossidi vengono sostituiti, con l'azione di HCl, uno e il cosiddetto cloroidrine glicoli:

A disidratazione da 2 molecole di glicole etilenico si forma glicole dietilenico:

Quest'ultimo, forse, rilasciando una molecola d'acqua per via intramolecolare, si trasforma in un composto ciclico con due gruppi eterei - diossano:

Il dietilenglicole, invece, può reagire con la successiva molecola di glicole etilenico, formando un composto anche con due gruppi eterei semplici, ma a catena aperta - glicole trietilenico... L'interazione sequenziale di molte molecole di glicole in questo tipo di reazione porta alla formazione poliglicoli- composti ad alto peso molecolare contenenti molti gruppi di etere semplice. Le reazioni di formazione di poliglicole si riferiscono a reazioni policondensazione.

I poliglicoli sono utilizzati nella produzione di detergenti sintetici, agenti umettanti e agenti schiumogeni.

Ossidazione

Durante l'ossidazione, i gruppi primari di glicoli vengono convertiti in gruppi aldeidici, quelli secondari in gruppi chetonici.

Metodi per ottenere

Il glicole etilenico si ottiene per idrolisi alcalina dell'1,2-dicloroetano e quest'ultimo si ottiene per clorurazione dell'etilene:

Il glicole etilenico può essere ottenuto anche dall'etilene mediante ossidazione in soluzione acquosa ( reazione di E.E. Wagner, 1886):

In natura non si trova quasi mai in forma libera, ma i suoi esteri con alcuni acidi organici superiori - i cosiddetti grassi e olii - sono molto diffusi e di grande importanza biologica e pratica.

Viene utilizzato in profumeria, farmacia, nell'industria tessile, nell'industria alimentare, per la produzione di nitroglicerina, ecc. È un liquido infiammabile incolore, inodore, di sapore dolce. (Va detto che con un aumento del numero di gruppi OH nella molecola, aumenta la dolcezza della sostanza.) È molto igroscopico, miscibile con acqua e alcool. T kip. 290 circa C (con decomposizione), d 20 4 = 1,26 g/cm 3. (I punti di ebollizione sono più alti degli alcoli monovalenti - più legami idrogeno. Ciò porta a una maggiore igrossopicità e una maggiore solubilità.)

La glicerina non deve essere conservata con forti ossidanti: il contatto con queste sostanze provoca un incendio. (Ad esempio, l'interazione con KMnO 4, Na 2 O 2, CaOCl 2 porta alla combustione spontanea.) Si consiglia di estinguere con acqua e schiuma.

L'acidità dei gruppi alcolici nella glicerina è ancora più alta. Uno, due o tre gruppi possono partecipare alle reazioni. La glicerina, come il glicole etilenico, dissolve il Cu (OH) 2, formando una soluzione blu intensa di glicerato di rame. Tuttavia, così come gli alcoli monovalenti e diidrici, è neutro al tornasole. I gruppi ossidrilici del glicerolo sono sostituiti da alogeni.

Sotto l'azione di agenti disidratanti o per riscaldamento, due molecole d'acqua vengono scisse dalla glicerina (disidratazione). In questo caso, al carbonio con un doppio legame si forma un alcol insaturo instabile con idrossile, che viene isomerizzato in un'aldeide insatura acroleina(ha un odore irritante, come i fumi dei grassi bruciati):

Quando il glicerolo interagisce con l'acido nitrico in presenza di H 2 SO 4, avviene la seguente reazione:

La nitroglicerina è un olio pesante (d 15 = 1,601 g/cm3), insolubile in acqua, ma altamente solubile in alcool e altri solventi organici. Per raffreddamento cristallizza (T pl. = 13 circa C), molto velenoso.

La nitroglicerina è un forte esplosivo ad alto potenziale. [Questo composto è stato sintetizzato da Alfred Nobel. Nella produzione di questo composto, si creò una fortuna colossale. Gli interessi di quel capitale sono ancora utilizzati come fondo per il premio Nobel]. All'impatto e alla detonazione, si decompone istantaneamente con il rilascio di un'enorme quantità di gas:

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

Per garantire la sicurezza durante le operazioni di sabbiatura, viene utilizzato sotto forma di un cosiddetto dinamite- una miscela composta dal 75% di nitroglicerina e dal 25% di terra infusorica (roccia proveniente da gusci silicei di diatomee). La soluzione alcolica all'1% di nitroglicerina è usata come vasodilatatore, non possiede proprietà esplosive.

Nella tecnologia, la glicerina si ottiene per idrolisi (saponificazione) di grassi e oli naturali:

Un altro modo per ottenere la glicerina è far fermentare il glucosio (ottenuto per saccarificazione dell'amido) in presenza, ad esempio, di bisolfito di sodio secondo il seguente schema:

In questo caso, C 2 H 5 OH quasi non si forma. Recentemente, anche la glicerina viene prodotta sinteticamente dal propilene dai gas di cracking o dal propilene ottenuto dai gas naturali. Secondo una delle opzioni di sintesi, il propilene viene clorurato ad alta temperatura (400-500 ° C), il cloruro di allile risultante viene convertito in alcol allilico mediante idrolisi. Su quest'ultimo agisce l'acqua ossigenata che, in presenza di un catalizzatore e con moderato riscaldamento, unisce l'alcol con un doppio legame per formare il glicerolo:

eteri

eteri sono chiamati derivati ​​​​di alcoli formati come risultato della sostituzione dell'idrogeno del gruppo ossidrile dell'alcol con un residuo idrocarburico... Questi composti possono essere considerati anche come derivati ​​dell'acqua, nella cui molecola entrambi gli atomi di idrogeno sono sostituiti da residui di idrocarburi:

Come si può vedere dalla formula generale di cui sopra, nella molecola di etere, due residui di idrocarburi sono collegati tramite ossigeno (ossigeno etere). Questi residui possono essere uguali o diversi; sono chiamati eteri in cui vari residui di idrocarburi sono combinati con ossigeno misto eteri semplici.

Nomenclatura e isomeria

Nomi funzionali radicali più comunemente usato. Sono formati dai nomi dei radicali correlati all'ossigeno e dalla parola "etere" (il nome funzionale della classe); i nomi dei vari radicali sono elencati in ordine di difficoltà crescente (La nomenclatura IUPAC raccomanda e l'elenco alfabetico dei radicali).

isomeria

È facile vedere che dietil e metilpropil eteri hanno la stessa composizione C 4 H 10 O, cioè questi sono isomeri. Nelle loro molecole, i radicali combinati con l'ossigeno differiscono nella composizione. L'isomerismo della struttura dei radicali è inerente e comune agli eteri. Pertanto, l'isomero di metilpropil etere è metil isopropil etere. Va notato che gli eteri sono isomeri rispetto agli alcoli monovalenti. Ad esempio, il dimetiletere CH 3 -O-CH 3 e l'alcol etilico CH 3 -CH 2 -OH hanno la stessa composizione C 2 H 6 O. E la composizione С 4 Н 10 О corrisponde non solo agli eteri dietilici, metilpropilici e metilisopropilici, ma anche a 4 alcoli butilici della composizione С 4 Н 9 ОН.

Proprietà fisiche

L'etere dimetilico bolle a -23,7 o C, l'etere metiletile - a +10,8 o C. Pertanto, in condizioni normali questi sono gas. L'etere dietilico è già liquido (punto di ebollizione = 35,6 circa C). Gli eteri inferiori bollono meno degli alcoli da cui sono ottenuti, o degli alcoli isomerici. Ad esempio, il dimetiletere, come già mostrato, è un gas, mentre l'alcol metilico, da cui si forma questo etere, è un liquido con T bollente. = 64,7 circa C, e l'alcol etilico isomerico a dimetiletere è liquido, con T bp. = 78,3 circa C; questo è spiegato da molecole di etere che non contengono ossidrili, a differenza delle molecole di alcol non associato.

Gli eteri sono leggermente solubili in acqua; a sua volta, l'acqua in piccola quantità si dissolve negli eteri inferiori.

Proprietà chimiche

La caratteristica principale degli eteri è la loro inerzia chimica... A differenza degli esteri, essi non idrolizzato e non si decompongono negli alcoli di partenza con l'acqua. Eteri anidri (assoluti) in contrapposizione agli alcoli a temperature normali non reagisce con il sodio metallico da non c'è idrogeno attivo nelle loro molecole.

La scissione degli eteri avviene sotto l'azione di alcuni acidi. Ad esempio, l'acido solforico concentrato (soprattutto fumante) assorbe i vapori di etere per formare un estere di acido solforico (acido etil solforico) e alcol. Ad esempio:

etere etilico acido solforico etilico alcool etilico

L'acido iodidrico decompone anche gli eteri, risultando in aloalchile e alcol:

Quando riscaldato il sodio metallico scompone gli eteri per formare un alcolato e un composto organosodico:

Metodi per ottenere

Disidratazione intermolecolare degli alcoli(vedi pagina 95).

Interazione di alcolati con aloalchili... In questo caso, viene rilasciato il sale dell'acido alogenidrico e si forma un etere. Questo metodo, proposto da Williamson (1850), è particolarmente conveniente per la preparazione di eteri misti. Ad esempio:

Dietil (etil) etere... È molto importante, di solito si chiama semplicemente etere... Si ottiene principalmente dalla disidratazione dell'alcol etilico sotto l'azione di H 2 SO 4 concentrato. Questo metodo è stato utilizzato per ottenere l'etere dietilico per la prima volta nel 1540. V. Cordo; per molto tempo, l'etere etilico è stato chiamato erroneamente etere solforico da si presumeva che dovesse contenere zolfo. Attualmente, l'etere etilico si ottiene facendo passare il vapore di alcol etilico su ossido di alluminio Al 2 O 3, riscaldato a 240-260 circa C.

Etere dietilico - un liquido incolore, altamente volatile con un odore caratteristico. T kip. = 35,6 circa C, cristallo T. = -117,6 circa C, d 20 4 = 0,714 g / cm 3, cioè l'etere è più leggero dell'acqua. Se viene agitato con acqua, quindi, stando in piedi, l'etere "esfolia" e galleggia sulla superficie dell'acqua, formando lo strato superiore. Tuttavia, una parte dell'etere si dissolve in acqua (6,5 ore in 100 ore di acqua a 20 ° C). A loro volta, alla stessa temperatura in 100 ore di etere, si sciolgono 1,25 ore di acqua. L'etere si mescola molto bene con l'alcol.

È importante tenere a mente che devi stare molto attento quando maneggi l'etere; è molto infiammabile e i suoi vapori con l'aria formano miscele esplosive - esplosive. Inoltre, durante lo stoccaggio prolungato, soprattutto alla luce, l'etere viene ossidato dall'ossigeno atmosferico e dal cosiddetto composti di perossido; quest'ultimo dal riscaldamento può decomporsi in modo esplosivo. Tali esplosioni sono possibili durante la distillazione di un etere di vecchia data.

L'etere è un ottimo solvente per grassi, oli, resine e altre sostanze organiche, ed è ampiamente utilizzato per questo scopo, spesso miscelato con alcool.

L'etere completamente purificato viene utilizzato in medicina come mezzo di anestesia generale nelle operazioni chirurgiche.

etere dipropilico C 6 H 14 O. T balla. 90,7 circa C. Liquido incolore facilmente infiammabile. Solubilità in acqua 0,25% in peso a 25°C, T spl. = -16 circa C, T autoaccensione. = 240 circa C; T minima autoaccensione = 154 circa C; limiti di temperatura di accensione: inferiore -14 о С, superiore 18 о С.

LETTERATURA

1. Pisarenko A.P., Khavin Z.Ya. Corso di chimica organica. M., Scuola superiore, 1975.510 p.

2. Nechaev A.P. Chimica organica. M., Scuola superiore, 1976.288 p.

3. Artemenko A.I. Chimica organica. M., Scuola Superiore, 2000536 p.

4. Berezin BD, Berezin D.B. Corso di chimica organica moderna. M., Scuola Superiore, 1999.768 p.

5. Kim AM Chimica organica. Novosibirsk, Casa editrice dell'Università siberiana, 2002.972 p.

Gli alcoli polivalenti (polialcoli, polioli) sono composti organici della classe degli alcoli contenenti più di un gruppo ossidrile -OH.

Il glucosio C 6 H 12 O 6 è un monosaccaride (monosio) - un composto polifunzionale contenente un gruppo aldeidico o chetonico e diversi gruppi ossidrile, ovvero poliidrossialdeidi e poliidrossichetoni.

Interazione di alcoli polivalenti con idrossido di rame (II)

Le reazioni qualitative con idrossido di rame (II) ad alcoli polivalenti mirano a determinare le loro proprietà acide deboli.

Quando l'idrossido di rame (II) appena precipitato viene aggiunto in un mezzo fortemente alcalino a una soluzione acquosa di glicerina (HOCH 2-CH (OH) -CH 2 OH), e quindi a una soluzione di glicole etilenico (etanodiolo) (HOCH 2 -CH 2 OH), l'idrossido precipitato di rame si dissolve in entrambi i casi e appare un colore blu brillante della soluzione (indaco saturo). Questo indica le proprietà acide della glicerina e del glicole etilenico.

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

La reazione con Cu (OH) 2 è una reazione qualitativa agli alcoli polivalenti con gruppi OH - vicini, che determina le loro deboli proprietà acide. La stessa reazione qualitativa è data da formalina e idrossido di rame - il gruppo aldeidico reagisce in maniera acida.

Reazione qualitativa del glucosio con idrossido di rame (II)

La reazione del glucosio con l'idrossido di rame (II) al riscaldamento dimostra le proprietà riducenti del glucosio. Quando riscaldato, la reazione del glucosio con l'idrossido di rame (II) procede con la riduzione del rame bivalente Cu (II) a rame monovalente Cu (I). All'inizio si forma un precipitato giallo di ossido di rame CuO. Nel corso dell'ulteriore riscaldamento, CuO viene ridotto a ossido di rame (I) - Cu 2 O, che precipita come precipitato rosso. Durante questa reazione, il glucosio viene ossidato ad acido gluconico.

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

Questa è una reazione qualitativa del glucosio con l'idrossido di rame a un gruppo aldeidico.

Ricordiamo che gli alcoli polivalenti sono composti organici, le cui molecole contengono diversi gruppi ossidrile. La formula generale degli alcoli polivalenti è Cnh2n + 1(OH)K, dove n e k sono numeri interi maggiori di 2. Classificazione, struttura, isomeria e nomenclatura degli alcoli sono stati discussi in precedenza in. In questa sezione considereremo le proprietà e la preparazione degli alcoli polivalenti.

I rappresentanti più importanti degli alcoli polivalenti contengono da due a sei gruppi ossidrile. Alcoli diidrici(glicoli) o alcandioli contenenti due gruppi ossidrile nella loro molecola, alcoli trivalenti(alcantrioli) - tre gruppi ossidrile. Alcoli a quattro, cinque e sei alcol(eritriti, pentiti ed esiti) contengono rispettivamente 4, 5 e 6 gruppi OH.

Proprietà fisiche degli alcoli polivalenti

Alcoli polivalenti sciogliere bene in acqua e alcoli, peggio in altri solventi organici. Pochi alcoli di carbonio sono liquidi viscosi e dal sapore dolce. I membri più alti della serie sono i solidi. Rispetto agli alcoli monovalenti, hanno densità e punti di ebollizione più elevati. Nomi banali, nomi e proprietà fisiche di alcuni alcoli sono presentati nella tabella:

Ottenere polialcoli

Ottenere glicoli

I glicoli possono essere ottenuti da quasi tutti.Evidenziamo i principali:

1. Idrolisi di alcani dialogenati :
2. Idrolisi delle cloroidrine procede come segue:
   
3. Recupero degli esteri diacidi secondo il metodo Bouveau:
   
4. secondo Wagner:
   
5. Recupero incompleto di chetoni sotto l'influenza del magnesio (in presenza di iodio). Pertanto, i pinaconi si ottengono:
   

Ottenere glicerina

1. Clorazione del propilene a Leopoli:
   
2. Metodo di Beres e Yakubovich consiste nell'ossidazione del propilene ad acroleina, che viene poi ridotta ad alcool allilico, seguita dalla sua idrossilazione:
   
3. Idrogenazione catalitica del glucosio porta al ripristino del gruppo aldeidico e contemporaneamente alla rottura del legame C3-C4:
   

A causa della rottura del legame C2-C3, si forma una piccola quantità di glicole etilenico e treite (stereoisomero dell'eritritolo).

Oltre al glucosio, altri polisaccaridi contenenti unità di glucosio, come la cellulosa, possono essere idrogenati cataliticamente.

4. Idrolisi dei grassi alcali viene effettuato per ottenere sapone (sali di potassio o di sodio di acidi carbossilici complessi):
Questo processo si chiama saponificazione.

Ottenere alcoli tetraidrici (eritriti)

In natura eritritolo (butantetraolo-1,2,3,4) si trova sia in forma libera che sotto forma di esteri nelle alghe e in alcune muffe.

È ottenuto artificialmente dal butadiene-1,4 in più fasi:

Pentaeritritolo (tetraossineopentano) non si verificano in natura. Può essere ottenuto sinteticamente facendo reagire la formaldeide con una soluzione acquosa di acetaldeide in ambiente alcalino:

Proprietà chimiche degli alcoli polivalenti

Le proprietà chimiche degli alcoli polivalenti sono simili a. Tuttavia, la presenza di più gruppi ossidrilici nelle molecole degli alcoli polivalenti aumenta la loro acidità... Pertanto, possono reagire con alcali e idrossidi di metalli pesanti per formare sali.

La sostituzione del secondo gruppo idrossido del glicole etilenico è più difficile (sotto l'azione di PCl5 o SOCl2, la sostituzione è più facile).

1. 5interazione con acidi porta alla formazione di esteri:

Interazione con acido nitrico

Questi composti sono esplosivi. La trinitroglicerina è anche usata in medicina come medicinale.

Interazione con acido acetico

Se è coinvolta la reazione di esterificazione del glicole etilenico acido dibasico, allora è possibile ottenere il poliestere (reazione di policondensazione):

Tipicamente R è acido tereftalico. Il prodotto di questa reazione è terylene, lavsan:

A disidratazione del glicole etilenico si ottiene un composto che ha 2 forme tautomeriche (tautomeria cheto-enolica):

La disidratazione del glicole etilenico può verificarsi con la sua simultanea dimerizzazione:

A disidratazione di 1,4-butandiolo puoi ottenere tetraidrofurano (ossolano):

La disidratazione di altri glicoli è accompagnata dal processo riarrangiamento pinacoline:

• Ossidazione di alcoli polivalenti porta alla formazione di aldeidi o chetoni.

A ossidazione del glicole etilenico si ottiene prima l'aldeide glicolica, poi il gliossale, che, per ulteriore ossidazione, si trasforma in acido dicarbossilico:

A ossidazione della glicerina si forma una miscela della corrispondente aldeide e chetone: