Obtenção de álcoois polihídricos. Obtenção de álcoois monohídricos

Álcoois poli-hídricos - compostos orgânicos, cujas moléculas contêm vários grupos hidroxila (-OH) ligados a um radical hidrocarboneto

Glicois (dióis)

Líquido incolor viscoso, semelhante a xarope, tem cheiro de álcool, mistura-se bem com água, reduz bastante o ponto de congelamento da água (a solução de 60% congela a -49 ˚С) - isso é usado em sistemas de refrigeração do motor - anticongelantes.
O etilenoglicol é tóxico - um forte veneno! Deprime o sistema nervoso central e afeta os rins.

trigêmeos

Líquido xaroposo incolor, viscoso, de sabor doce. Não venenoso. Sem cheiro. Mistura bem com água.
Difundido na vida selvagem. Desempenha um papel importante nos processos metabólicos, pois faz parte das gorduras (lipídios) dos tecidos animais e vegetais.

Nomenclatura

Nos nomes de álcoois poli-hídricos ( polióis) a posição e o número de grupos hidroxila são indicados pelos números e sufixos correspondentes -diol(dois grupos OH), -triol(três grupos OH), etc. Por exemplo:

Obtenção de álcoois polihídricos

EU. Obtenção de álcoois dihídricos

Na industria

1. Hidratação catalítica de óxido de etileno (produção de etileno glicol):

2. Interação de alcanos dihalogenados com soluções aquosas de álcalis:

3. Do gás de síntese:

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

No laboratório

1. Oxidação de alcenos:

II. Obtenção de álcoois tri-hídricos (glicerol)

Na industria

Saponificação de gorduras (triglicerídeos):

Propriedades químicas de álcoois poli-hídricos

Propriedades do ácido

1. Com metais ativos:

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

2. Com hidróxido de cobre ( II ) é uma reação qualitativa!

Esquema simplificado

Propriedades básicas

1. Com ácidos hidrohálicos

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

2. A PARTIR DE nítrico ácido

T rinitroglicerina - a base da dinamite

Inscrição

etilenoglicol produção lavsan , plásticos, e para cozinhar anticongelante - soluções aquosas que congelam bem abaixo de 0°C (seu uso para refrigeração do motor permite que os carros funcionem no inverno); matérias-primas em síntese orgânica.
Glicerol amplamente utilizado em couro, indústria têxtil para acabamento de couro e tecidos e em outras áreas da economia nacional. Sorbitol (álcool hexa-hídrico) é usado como substituto do açúcar para diabéticos. A glicerina é amplamente utilizada em cosméticos , Indústria alimentícia , farmacologia , Produção explosivos . A nitroglicerina pura explode mesmo com um leve impacto; serve como matéria-prima para pó sem fumaça e dinamite Um explosivo que, ao contrário da nitroglicerina, pode ser lançado com segurança. A dinamite foi inventada por Nobel, que fundou o mundialmente famoso Prêmio Nobel por notáveis realizações científicas nas áreas de física, química, medicina e economia. A nitroglicerina é tóxica, mas em pequenas quantidades serve como medicamento , uma vez que expande os vasos cardíacos e, assim, melhora o fornecimento de sangue ao músculo cardíaco.

TÓPICO №4: ÁLCOOL ÚNICO E POLITÔMICO. ÉTER.

Aula 4.1: Um e álcoois polihídricos. Éteres.

Perguntas do estudo:

1. Classificação geral dos álcoois. Álcoois monohídricos limite, suas séries homólogas, fórmula geral, isomerismo, nomenclatura.

2. Propriedades físico-químicas e inflamáveis dos álcoois;

3. Reacções químicas básicas: oxidação (combustão, tendência à combustão espontânea, oxidação incompleta); substituição (formação de alcoolatos, éteres e ésteres, derivados de halogênio); desidrogenação e desidratação de álcoois.

4. Métodos industriais e laboratoriais de obtenção de álcoois a partir de hidrocarbonetos, açúcares naturais, halogenetos de alquilo, por redução de compostos carbonílicos. Breve descrição dos álcoois: metil, etil, propil, butil, benzil e ciclohecanol.

5. Álcoois polihídricos: isomerismo, nomenclatura, propriedades físico-químicas e perigosas ao fogo (por exemplo, etilenoglicol e glicerina). Reações químicas básicas: oxidação (combustão, tendência à combustão espontânea, oxidação incompleta); substituição (formação de alcoolatos de éster); desidratação.

6. Métodos industriais de obtenção de álcoois polihídricos a partir de derivados polihalogênicos de hidrocarbonetos por oxidação de alcenos.

7. Éteres: nomenclatura, isomerismo, propriedades físico-químicas e propriedades do fogo. Reacções químicas básicas: oxidação (combustão, tendência à combustão espontânea), auto-oxidação. Métodos de obtenção de éteres. Breve descrição dos éteres: dietil e dipropil.

álcoois monohídricos.

Os álcoois são derivados de hidrocarbonetos, que são produtos da substituição de um átomo de hidrogênio (átomos) em uma molécula de hidrocarboneto por um grupo hidroxila -OH. Dependendo de quantos átomos de hidrogênio são substituídos, os álcoois são monohídricos e polihídricos. Aqueles. o número de grupos –OH em uma molécula de álcool caracteriza a atomicidade do último.

A limitação de álcoois monohídricos é da maior importância. A composição dos membros de vários álcoois monohídricos saturados pode ser expressa pela fórmula geral - C n H 2n + 1 OH ou R-OH.

Os primeiros membros da série homóloga de álcoois e seus nomes de acordo com a nomenclatura radical-funcional, substitucional e racional, respectivamente, são dados abaixo:

De acordo com a nomenclatura radical-funcional o nome dos álcoois é formado a partir do nome dos radicais e da palavra "álcool", expressando o nome funcional da classe.

Nomenclatura Substitutiva Internacional: ao nome substitutivo do hidrocarboneto, cujo derivado é o álcool, adicionar a terminação -ol (alcanóis). O localizador indica o número do átomo de carbono no qual está localizado. hidroxila. A cadeia de carbono principal é escolhida para incluir o carbono que contém o grupo hidroxila. O início da numeração da cadeia também determina a hidroxila.

Nomenclatura racional: todos os álcoois são considerados como derivados do metanol (CH 3 OH), que neste caso é chamado carbinol: e em que os átomos de hidrogênio são substituídos por um ou mais radicais. O nome do álcool é composto pelos nomes desses radicais e a palavra - carbinol.

tabela 1

Isomeria e nomenclatura de álcoois butílicos (C 4 H 9 OH)

O isomerismo de álcoois monohídricos saturados é devido ao isomerismo do esqueleto de carbono e ao isomerismo da posição do grupo OH. Os álcoois metílicos e etílicos não possuem isômeros. Dependendo da posição do grupo hidroxila no átomo de carbono primário, secundário ou terciário, os álcoois podem ser primários, secundários, terciários:

Álcool propílico dois:

Para butanol, 4 isômeros podem ser derivados (ver Tabela 1);

O número de isômeros na série de álcoois está crescendo rapidamente: C 5 - oito isômeros, C 6 - dezessete, C 10 - quinhentos e sete.

Propriedades físicas

Não há gases na série homóloga. Estes são líquidos. A partir de C 12 H 25 OH a C 20 H 41 OH - oleoso e de C 21 H 43 OH - sólidos.

T ferver CH 3 OH \u003d 65 ° C, T ferver C 2 H 5 OH \u003d 78 ° C, r (C 2 H 5 OH) \u003d 0,8 g / cm 3

Os isoálcoois primários têm pontos de ebulição mais baixos do que os álcoois primários normais..

Nos álcoois, a associação de moléculas entre si ocorre devido à formação de uma ligação de hidrogênio. [O comprimento da ligação de hidrogênio é maior do que a ligação –OH usual, e a força é muito menor (10 vezes).] Portanto, o metanol é um líquido e o metano é um gás. É preciso energia para quebrar as ligações de hidrogênio; isso pode ser feito aquecendo o álcool.

Os álcoois são mais leves que a água: sua densidade é menor que 1. Os álcoois metílico, etílico e propílico são miscíveis com água em todas as proporções. À medida que os radicais de hidrocarbonetos se tornam mais complexos, a solubilidade dos álcoois cai drasticamente. O álcool butílico dissolve-se parcialmente. Os álcoois superiores não se dissolvem em água, ou seja, são empurrados para fora da água.

Do exposto, podemos concluir que os álcoois solúveis podem ser extintos por diluição (até uma concentração inferior a 25%); Não é recomendado extinguir álcoois insolúveis em água com água, pois neste caso, os álcoois flutuam na superfície da água e o processo de combustão continua. Soluções aquosas contendo 25% de álcool ou mais são líquidos inflamáveis. Deve-se notar que as soluções diluídas de álcoois pertencem à categoria de substâncias dificilmente combustíveis, ou seja, tendem a queimar na presença de uma fonte de ignição.

Propriedades quimicas

1. Os álcoois reagem com metais alcalinos (Na, K, etc.) alcoolatos:

2R-OH + 2Na ® 2R-ONa + H 2

A reação não é tão violenta como quando se usa água. Além disso, com o aumento da massa molar do álcool, sua atividade nessa reação diminui. Os álcoois primários são muito mais ativos em reações com metais alcalinos do que os secundários isoméricos e, principalmente, os terciários.

Os álcoois nesta reação exibem as propriedades dos ácidos, mas são ácidos ainda mais fracos que a água: K dis H 2 O \u003d 10 -16; Para dis CH3OH=10-17; Dissolver C 2 H 5 OH \u003d 10 -18. Este último é explicado pela influência do radical no grupo alquila (doadores R).

Na prática, os álcoois são substâncias neutras: não apresentam reações ácidas nem alcalinas ao tornassol, não conduzem corrente elétrica..

2. Substituição do grupo hidroxila de álcoois por halogênio:

Onde H2SO4 é um agente de desidratação.

3. A interação de álcoois com ácidos é chamada de reação esterificação. Como resultado, os ésteres são formados:

Os álcoois primários sofrem esterificação mais facilmente;

álcoois terciários secundários e mais difíceis de esterificar.

4. Desidratação de álcoois sob ação de removedores de água (H 2 SO 4):

Intramolecular:

Pode-se ver que o resultado da reação depende das condições de sua implementação.

intermolecular:

No primeiro caso, o ácido alquilsulfúrico inicialmente formado pela mistura de H 2 SO 4 (excesso) com álcool se decompõe quando aquecido, liberando novamente ácido sulfúrico e hidrocarboneto de etileno.

No segundo caso, o ácido alquilsulfúrico inicialmente formado reage com a segunda molécula de álcool para formar uma molécula de éter:

5. Em altas temperaturas, o oxigênio do ar oxida álcoois para formar CO 2 ou H 2 O ( processo de combustão). Metanol e etanol queimam com uma chama quase não luminosa, as mais altas com uma esfumaçada mais brilhante. Isto é devido ao aumento no aumento relativo de carbono na molécula.

Soluções de KMnO 4 e K 2 Cr 2 O 7 (ácidas) oxidarálcoois. A solução de KMnO 4 fica incolor, a solução de K 2 Cr 2 O 7 fica verde.

Neste caso, os álcoois primários formam aldeídos, os álcoois secundários formam cetonas, a oxidação adicional de aldeídos e cetonas leva à produção de ácidos carboxílicos:

Os álcoois terciários em condições suaves são resistentes à ação de agentes oxidantes, em condições severas são destruídos, formando uma mistura de cetonas e ácidos carboxílicos:

6. Ao passar vapores de álcoois primários e secundários sobre a superfície dos metais finamente divididos aquecidos (Cu, Fe), sua desidrogenação:

Como conseguir

Os álcoois raramente são encontrados na forma livre na natureza.

1. Uma grande quantidade de álcool etílico, bem como álcoois propílico, isobutílico e amílico são obtidos a partir de substâncias açucaradas naturais como resultado da fermentação. Por exemplo:

2. De hidrocarbonetos de etileno hidratação:

3. De acetileno hidratação (de acordo com a reação de Kucherov):

4. Na hidrólise de alquilas halogenadas:

(para deslocar o equilíbrio, a reação é realizada em meio alcalino).

4. na redução de aldeídos hidrogênio no momento da liberaçãoálcoois primários são formados, cetonas - secundárias:

Representantes individuais.

Álcool metílico. Observe a forte toxicidade CH3OH. Ao mesmo tempo, é usado como solvente, o formaldeído (necessário para a produção de plásticos) é obtido dele, o álcool etílico é desnaturado com ele e usado como combustível. Na indústria, é obtido a partir de uma mistura de CO e H 2 sob pressão sobre um catalisador aquecido (ZnO, etc.), durante a destilação a seco da madeira (álcool de madeira):

CO + 2H 2 ® CH 3 OH (metanol)

(Vapores de álcool com ar formam misturas explosivas. Líquido inflamável, T vp. = 8 o C).

A partir do contato com agentes oxidantes fortes (HNO 3 fumegante), CrO 3 e Na 2 O 2, o metanol se inflama espontaneamente.

Etanol(etanol, álcool vínico). Líquido incolor com odor característico e sabor pungente. Forma um azeótropo com água (96% C2H5OH + 4% H2O). Por meios químicos (secagem de CaO, CuSO 4 , Ca) o álcool absoluto pode ser obtido. É usado na produção de borrachas, assim como solvente, em perfumaria (perfume, colônia), combustível, desinfetante, bebida alcoólica, medicamentos são preparados com base nele. (LVZH, T flare = 13 o C). Com a adição de substâncias venenosas de mau cheiro, é chamado de álcool desnaturado. O álcool é obtido como resultado da fermentação de substâncias açucaradas da celulose (álcool hidrolisado), hidratação do etileno na presença de ácido sulfúrico, redução do acetaldeído com hidrogênio, o acetaldeído, por sua vez, é obtido pela reação de Kucherov usando acetileno (ver p. 66). A adição de álcoois metílico e etílico ao combustível para motores contribui para a completude da combustão do combustível e elimina a poluição do ar.

Fisiologicamente, o álcool etílico atua no corpo como uma droga, à qual surge o vício e que destrói a psique.

Álcoois poli-hídricos.

Os álcoois dihídricos são chamados glicóis, triatômico - gliceróis. De acordo com a nomenclatura internacional de substituição, os álcoois di-hídricos são chamados de alcanodiois, triatômico - alcanotrióis. Álcoois com duas hidroxilas em um átomo de carbono geralmente não existem na forma livre; ao tentar obtê-los, eles se decompõem, liberando água e se transformando em um composto com um grupo carbonila - aldeídos ou cetonas:

Álcoois tri-hídricos com três hidroxilas em um átomo de carbono são ainda mais instáveis do que os di-hídricos semelhantes e não são conhecidos na forma livre:

Portanto, o primeiro representante de álcoois dihídricos é um derivado etano da composição C 2 H 4 (OH) 2 com grupos hidroxila em váriosátomos de carbono - 1,2-etanodiol, ou de outra forma - etilenoglicol (glicol). O propano já corresponde a dois álcoois di-hídricos - 1,2-propadiol, ou propilenoglicol, e 1,3-propanodiol, ou trimetilenoglicol:

Os glicóis nos quais dois grupos hidroxil de álcool estão localizados lado a lado em uma cadeia - em átomos de carbono vizinhos, são chamados de a-glicóis (por exemplo, etilenoglicol, propilenoglicol). Glicóis com grupos álcool localizados através de um átomo de carbono são chamados de b-glicóis (trimetilenoglicol). E assim por diante.

Entre os álcoois dihídricos etilenoglicolé do maior interesse. É usado como anticongelante para resfriar os cilindros de motores de automóveis, tratores e aeronaves; após o recebimento de lavsan (poliéster de álcool com ácido tereftálico).

É um líquido xaroposo incolor, inodoro, de sabor doce, venenoso. Miscível com água e álcool. T fardo \u003d 197 sobre C, T pl. \u003d -13 sobre C, d 20 4 \u003d 1,114 g / cm 3. líquido combustível.

Dá todas as reações características de álcoois monohídricos, e um ou ambos os grupos de álcool podem participar delas. Devido à presença de dois grupos OH, os glicóis têm propriedades um pouco mais ácidas do que os álcoois monohídricos, embora não dêem uma reação ácida ao tornassol, eles não conduzem corrente elétrica. Mas, ao contrário dos álcoois monohídricos, eles dissolver hidróxidos de metais pesados. Por exemplo, quando o etilenoglicol é adicionado a um precipitado gelatinoso azul de Cu (OH) 2, uma solução azul de glicolato de cobre é formada:

Sob a ação do PCl 5, ambos os grupos hidróxidos são substituídos pelo cloro, e sob a ação do HCl, um é substituído e o chamado cloridrinas glicóis:

No desidratação a partir de 2 moléculas de etilenoglicol é formado dietilenoglicol:

Este último pode, ao liberar uma molécula de água por via intramolecular, transformar-se em um composto cíclico com dois grupos éter - dioxano:

Por outro lado, o dietilenoglicol pode reagir com a próxima molécula de etilenoglicol, formando um composto também com dois grupos éter, mas com uma cadeia aberta - trietilenoglicol. A interação sequencial desse tipo de reação de muitas moléculas de glicol leva à formação poliglicóis- compostos de alto peso molecular contendo muitos grupos éter. As reações para a formação de poliglicóis pertencem às reações policondensação.

Os poliglicóis são usados na produção de detergentes sintéticos, agentes umectantes, agentes espumantes.

Oxidação

Durante a oxidação, os grupos primários de glicóis são convertidos em grupos aldeídos, os secundários em grupos cetona.

Como conseguir

O etilenoglicol é obtido por hidrólise alcalina do 1,2-dicloroetano, e esta por cloração do etileno:

A partir do etileno, o etilenoglicol também pode ser obtido por oxidação em solução aquosa ( Reação E.E. Wagner, 1886):

Na natureza, quase nunca ocorre na forma livre, mas seus ésteres com alguns ácidos orgânicos superiores, as chamadas gorduras e óleos, são muito comuns e têm grande significado biológico e prático.

Utilizado em perfumaria, farmácia, indústria têxtil, indústria alimentícia, para obtenção de nitroglicerina, etc. É um líquido inflamável incolor, inodoro, de sabor doce. (Deve-se dizer que com o aumento do número de grupos OH na molécula, a doçura da substância aumenta.) Muito higroscópico, miscível com água e álcool. T fardo 290 sobre C (com decomposição), d 20 4 \u003d 1,26 g / cm 3. (Os pontos de ebulição são mais altos do que os álcoois monohídricos - mais ligações de hidrogênio. Isso leva a maior higroxopicidade e maior solubilidade.)

A glicerina não deve ser armazenada com agentes oxidantes fortes: o contato com essas substâncias leva a um incêndio. (Por exemplo, a interação com KMnO 4 , Na 2 O 2 , CaOCl 2 leva à auto-ignição.) Recomenda-se a extinção com água e espuma.

A acidez dos grupos de álcool na glicerina é ainda maior. Um, dois ou três grupos podem participar das reações. A glicerina, como o etilenoglicol, dissolve Cu(OH) 2 , formando uma solução azul intensa de glicerato de cobre. No entanto, assim como os álcoois mono-hídricos e di-hídricos, é neutro para tornassol. Os grupos hidroxila do glicerol são substituídos por halogênios.

Sob a ação de agentes removedores de água ou quando aquecidas, duas moléculas de água são separadas da glicerina (desidratação). Neste caso, um álcool insaturado instável é formado com uma hidroxila em um carbono com uma ligação dupla, que se isomeriza em um aldeído insaturado. acroleína(tem um cheiro irritante, como da fumaça de gorduras queimadas):

Quando o glicerol interage com o ácido nítrico na presença de H 2 SO 4, ocorre a seguinte reação:

A nitroglicerina é um óleo pesado (d 15 \u003d 1,601 g / cm 3), não se dissolve em água, mas é altamente solúvel em álcool e outros solventes orgânicos. Quando resfriado, cristaliza (T pl. \u003d 13 ° C), muito venenoso.

A nitroglicerina é um poderoso explosivo. [Este composto foi sintetizado por Alfred Nobel. Na produção deste composto, ele criou uma fortuna colossal para si mesmo. Os juros desse capital ainda são usados como fundo de bônus para Prêmios Nobel]. Após o impacto e a detonação, ele se decompõe instantaneamente com a liberação de uma enorme quantidade de gases:

4C 3 H 5 (ONO 2) 3 ® 12CO 2 + 6N 2 + O 2 + 10H 2 O

Para garantir a segurança durante a detonação, ele é usado na forma dos chamados dinamite- uma mistura constituída por 75% de nitroglicerina e 25% de terra de diatomáceas (rocha das conchas siliciosas das diatomáceas). Uma solução de álcool a 1% de nitroglicerina é usada como vasodilatador, não possui propriedades explosivas.

Na técnica, a glicerina é obtida por hidrólise (saponificação) de gorduras e óleos naturais:

Outra maneira de obter glicerina é fermentar a glicose (obtida por sacarificação do amido) na presença de, por exemplo, bissulfito de sódio de acordo com o esquema:

Ao mesmo tempo, C 2 H 5 OH quase não se forma. Recentemente, a glicerina também foi obtida sinteticamente a partir de propileno craqueado ou propileno obtido a partir de gases naturais. De acordo com uma das opções de síntese, o propileno é clorado em alta temperatura (400-500 o C), o cloreto de alila resultante é convertido em álcool alílico por hidrólise. Este último é atuado pelo peróxido de hidrogênio, que, na presença de um catalisador e com aquecimento moderado, se adiciona ao álcool em uma ligação dupla para formar glicerol:

Éteres

Éteres chamados derivados de álcoois formados como resultado da substituição do hidrogênio do grupo hidroxila de um álcool por um resíduo de hidrocarboneto. Esses compostos também podem ser considerados como derivados da água, na molécula em que ambos os átomos de hidrogênio são substituídos por resíduos de hidrocarbonetos:

Como pode ser visto a partir da fórmula geral acima, na molécula de éter, dois resíduos de hidrocarbonetos são conectados através de oxigênio (oxigênio etérico). Esses resíduos podem ser iguais ou diferentes; éteres nos quais vários resíduos de hidrocarbonetos são combinados com oxigênio são chamados misturadoéteres simples.

Nomenclatura e isomeria

Nomes funcionais radicais são os mais usados. Eles são formados a partir dos nomes dos radicais relacionados ao oxigênio e da palavra "éter" (o nome funcional da classe); os nomes dos vários radicais estão listados em ordem crescente de complexidade. (A nomenclatura IUPAC também recomenda a enumeração alfabética dos radicais).

isomeria

É fácil ver que os éteres dietílicos e metilpropílicos têm a mesma composição C 4 H 10 O, i.e. estes são isômeros. Em suas moléculas, os radicais combinados com o oxigênio diferem em composição. Os éteres são isomerismo inerente e usual da estrutura dos radicais. Assim, o isômero do éter metil-propílico é o éter metil-isopropílico. Deve-se notar que os éteres são isoméricos a álcoois monohídricos. Por exemplo, éter dimetílico CH 3 -O-CH 3 e álcool etílico CH 3 -CH 2 -OH têm a mesma composição C 2 H 6 O. E a composição de C 4 H 10 O corresponde não só aos éteres dietílicos, metil propil e metil isopropílicos, mas também a 4 álcoois butílicos da composição C 4 H 9 OH.

Propriedades físicas

Éter dimetílico ferve a -23,7 o C, éter metil etílico - a +10,8 o C. Portanto, em condições normais, estes são gases. O éter dietílico já é um líquido (T bp. = 35,6 o C). Éteres inferiores fervem mais baixo que álcoois dos quais são derivados, ou que seus álcoois isoméricos. Por exemplo, o éter dimetílico, como já mostrado, é um gás, enquanto o álcool metílico, do qual esse éter é formado, é um líquido com T bp. \u003d 64,7 ° C, e álcool etílico isomérico a éter dimetílico - líquido, com T bp. \u003d 78,3 sobre C; isso é explicado por moléculas de éter, que não contêm hidroxilas, ao contrário das moléculas de álcool não associado.

Os éteres são ligeiramente solúveis em água; por sua vez, a água se dissolve em pequena quantidade em éteres inferiores.

Propriedades quimicas

A principal característica dos éteres é sua inércia química. Ao contrário dos ésteres, eles não hidrolisado e não são decompostos pela água em álcoois iniciais. Éteres anidros (absolutos), ao contrário dos álcoois em temperaturas normais não reage com sódio metálico, Porque não há hidrogênio ativo em suas moléculas.

A clivagem dos éteres ocorre sob a ação de certos ácidos. Por exemplo, ácido sulfúrico concentrado (especialmente fumegante) absorve vapores de éter para formar um éster de ácido sulfúrico (ácido etilsulfúrico) e um álcool. Por exemplo:

éter dietílico ácido sulfúrico etílico álcool etílico

O ácido iodídrico também decompõe éteres, resultando em haloalquil e álcool:

Quando aquecido sódio metálico divide éteres com a formação de um alcoolato e um composto organsódico:

Como conseguir

Desidratação intermolecular de álcoois(consulte a página 95).

Interação de alcoolatos com haloalquils. Neste caso, o sal de ácido hidro-hálico é liberado e um éter é formado. Este método, proposto por Williamson (1850), é particularmente adequado para a preparação de éteres mistos. Por exemplo:

Éter dietílico (etil). É de grande importância, geralmente é chamado simplesmente de éter. É obtido principalmente pela desidratação do álcool etílico pela ação do H 2 SO 4 concentrado. Por este método, o éter dietílico foi obtido pela primeira vez em 1540. V. Cordo; por muito tempo éter dietílico foi mal nomeado éter sulfúrico, Porque deveria conter enxofre. Atualmente, o éter dietílico é obtido pela passagem de um par de álcool etílico sobre óxido de alumínio Al 2 O 3, aquecido a 240-260 o C.

éter dietílico É um líquido incolor, volátil e com odor característico. T fardo \u003d 35,6 sobre cristal C, T. \u003d -117,6 o C, d 20 4 \u003d 0,714 g / cm 3, ou seja o éter é mais leve que a água. Se for sacudido com água, em pé, o éter "esfolia" e flutua na superfície da água, formando a camada superior. No entanto, uma certa quantidade de éter é dissolvida em água (6,5 partes em 100 partes de água a 20°C). Por sua vez, à mesma temperatura, 1,25 partes de água se dissolvem em 100 partes de éter. O éter mistura-se muito bem com o álcool.

É importante ter em mente que o éter deve ser manuseado com muito cuidado; é muito combustível, e seus vapores com o ar formam misturas explosivas - explosivas. Além disso, durante o armazenamento a longo prazo, especialmente à luz, o éter é oxidado pelo oxigênio atmosférico e o chamado compostos de peróxido; este último do aquecimento pode se decompor com uma explosão. Tais explosões são possíveis durante a destilação de éter que permaneceu por muito tempo.

O éter é um solvente muito bom para gorduras, óleos, resinas e outras substâncias orgânicas, e é amplamente utilizado para esse fim, muitas vezes misturado com álcool.

Éter completamente purificado é usado na medicina como meio de anestesia geral durante operações cirúrgicas.

éter dipropílico C 6 H 14 O. Ponto de ebulição 90,7 sobre C. Líquido incolor inflamável. Solubilidade em água 0,25% em peso a 25°C, T rev. \u003d -16 sobre C, T auto-ignição. =240 em torno de C; mínimo T auto-ignição. =154 sobre C; limites de temperatura de ignição: inferior -14 o C, superior 18 o C.

LITERATURA

1. Pisarenko A.P., Khavin Z.Ya. Curso de Química Orgânica. M., Escola Superior, 1975. 510 p.

2. Nechaev A.P. Química orgânica. M., Escola superior, 1976. 288 p.

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5. Kim A. M. Química orgânica. Novosibirsk, Siberian University Publishing House, 2002. 972 p.

Os álcoois polihídricos (poliálcoois, polióis) são compostos orgânicos da classe dos álcoois contendo em sua composição mais de um grupo hidroxila -OH.

A glicose C 6 H 12 O 6 é um monossacarídeo (monose) - um composto polifuncional contendo um grupo aldeído ou ceto e vários grupos hidroxila, ou seja, poliidroxialdeídos e poliidroxicetonas.

Interação de álcoois polihídricos com hidróxido de cobre (II)

As reações qualitativas com hidróxido de cobre (II) para álcoois poli-hídricos visam determinar suas propriedades ácidas fracas.

Quando o hidróxido de cobre (II) recém-precipitado é adicionado em um meio fortemente alcalino a uma solução aquosa de glicerol (HOCH 2-CH (OH) -CH 2 OH), e então a uma solução de etileno glicol (etanodiol) (HO CH 2 -CH 2 OH), o cobre precipitado de hidróxido se dissolve em ambos os casos e uma cor azul brilhante da solução (cor índigo saturada) aparece. Isso indica as propriedades ácidas da glicerina e do etilenoglicol.

СuSO 4 + 2NaOH \u003d Cu (OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4

A reação com Cu(OH) 2 é uma reação qualitativa a álcoois poli-hídricos com grupos OH - vizinhos, o que causa suas propriedades ácidas fracas. A formalina e o hidróxido de cobre dão a mesma reação qualitativa - o grupo aldeído reage de maneira ácida.

Reação qualitativa de glicose com hidróxido de cobre (II)

A reação da glicose com hidróxido de cobre (II) quando aquecida demonstra as propriedades redutoras da glicose. Quando aquecida, a reação da glicose com o hidróxido de cobre (II) prossegue com a redução do cobre bivalente Cu (II) a cobre monovalente Cu (I). No início, um precipitado amarelo de óxido de cobre CuO precipita. No processo de aquecimento adicional, o CuO é reduzido a óxido de cobre (I) - Cu 2 O, que precipita na forma de um precipitado vermelho. Durante esta reação, a glicose é oxidada a ácido glucônico.

2 HOCH 2 - (CHOH) 4) - CH \u003d O + Cu (OH) 2 \u003d 2HOCH 2 - (CHOH) 4) - COOH + Cu 2 O ↓ + 2 H 2 O

Esta é uma reação qualitativa de glicose com hidróxido de cobre para um grupo aldeído.

Lembre-se de que os álcoois polihídricos são compostos orgânicos cujas moléculas contêm vários grupos hidroxila. A fórmula geral dos álcoois poli-hídricos é CnH2n+1(OH)k, onde n e k são inteiros maiores que 2. A classificação, estrutura, isomerismo e nomenclatura dos álcoois foram discutidos anteriormente. Nesta seção, consideramos as propriedades e a preparação de álcoois polihídricos.

Os representantes mais importantes de álcoois poli-hídricos contêm de dois a seis grupos hidroxila. Álcoois di-hídricos(glicóis) ou alcanodióis contendo dois grupos hidroxila em sua molécula, álcoois tri-hídricos(alcantrióis) - três grupos hidroxila. Álcoois tetra, penta e hexaídrico(eritritos, pentitos e hexites) contêm 4, 5 e 6 grupos OH, respectivamente.

Propriedades físicas de álcoois poli-hídricos

Álcoois poli-hídricos dissolver bem em água e álcoois, pior em outros solventes orgânicos. Álcoois com um pequeno número de átomos de carbono são líquidos viscosos e de sabor doce. Os membros superiores da série são sólidos. Comparados aos álcoois monohídricos, eles têm densidades e pontos de ebulição mais altos. Nomes triviais, nomes e propriedades físicas de alguns álcoois são apresentados na tabela:

Obtenção de álcoois polihídricos

Obtendo glicóis

Os glicóis podem ser obtidos por quase todos, vamos destacar os principais:

Hidrólise de alcanos dihalogenados :
Hidrólise de cloridrinas procede da seguinte forma:
Recuperação de ésteres ácidos dibásicos de acordo com o método Bouvot:
segundo Wagner:
Recuperação incompleta de cetonas sob a ação do magnésio (na presença de iodo). É assim que os pinacons são obtidos:

Obtendo glicerina

Cloração de propileno em Lviv:
Método de Beresh e Yakubovich consiste na oxidação do propileno a acroleína, que é então reduzida a álcool alílico, seguida de sua hidroxilação:
Hidrogenação catalítica da glicose leva à redução do grupo aldeído e, ao mesmo tempo, à clivagem da ligação C3-C4:

Devido à clivagem da ligação C2-C3, uma pequena quantidade de etilenoglicol e treita (um estereoisômero do eritritol) é formada.

Além da glicose, outros polissacarídeos contendo unidades de glicose, como a celulose, também podem ser submetidos a hidrogenação catalítica.

4. Hidrólise de gorduras alcalino é realizado para obter sabão (sais de potássio ou sódio de ácidos carboxílicos complexos):
Tal processo é chamado saponificação.

Obtenção de álcoois tetrahídricos (eritritol)

Na natureza eritritol (butantetraol-1,2,3,4) encontrado tanto na forma livre quanto na forma de ésteres em algas e alguns fungos.

É obtido artificialmente a partir de butadieno-1,4 em várias etapas:

Pentaeritritol (tetraoxineopentano) não ocorrem na natureza. Sinteticamente, pode ser obtido pela reação do formaldeído com uma solução aquosa de acetaldeído em meio alcalino:

Propriedades químicas de álcoois poli-hídricos

As propriedades químicas dos álcoois poli-hídricos são semelhantes. No entanto, a presença de vários grupos hidroxila nas moléculas de álcoois polihídricos aumenta sua acidez. Portanto, eles podem reagir com álcalis e hidróxidos de metais pesados para formar sais.

A substituição do segundo grupo hidroxo do etilenoglicol é mais difícil (sob a ação de PCl5 ou SOCl2, a substituição é mais fácil).

Interação com ácidos leva à formação de ésteres:

Interação com ácido nítrico

Esses compostos são explosivos. A trinitroglicerina, além disso, é usada na medicina como medicamento terapêutico.

Interação com ácido acético

Se a reação de esterificação do etilenoglicol envolver ácido dibásico, então é possível obter poliéster (reação de policondensação):

Tipicamente, R é ácido tereftálico. O produto desta reação é terileno, lavan:

No desidratação de etileno glicolé obtido um composto que possui 2 formas tautoméricas (tautomerismo ceto-enol):

A desidratação do etilenoglicol pode ocorrer com sua dimerização simultânea:

No desidratação de 1,4-butanodiol você pode obter tetrahidrofurano (oxolano):

A desidratação de outros glicóis é acompanhada por um processo rearranjo de pinacolina:

Oxidação de álcoois polihídricos leva à formação de aldeídos ou cetonas.

No oxidação do etileno glicol primeiro, obtém-se o glicolaldeído, depois o glioxal, que, após oxidação adicional, se transforma em ácido dicarboxílico:

No oxidação do glicerol uma mistura do aldeído e cetona correspondentes é formada:

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