Химические свойства предельных спиртов.

Химические свойства одноатомных предельных спиртов.

I. Реакции замещения

1. Замещение атомов водорода гидроксильной группы вследствие разрыва связи O−H

Скорость реакций, при которых разрывается связь О−Н, уменьшается в ряду: первичные спирты → вторичные → третичные.

а) Взаимодействие с активными металлами с образованием алкаголятов (алканолятов) металлов:

2C₂H₅−OH + 2Na → C₂H₅−ONa + H₂↑

Алкоголяты похожи на соли очень слабой кислоты, а также они легко гидролизуются. Алкоголяты крайне неустойчивы и при действии воды - разлагаются на спирт и щелочь. Это доказывает, что спирты — более слабые кислоты, чем вода. Отсюда следует вывод, что одноатомные спирты не реагируют со щелочами!

C₂H₅−ONa + HOH → C₂H₅−OH + NaOH

б) Взаимодействие с органическими и неорганическими кислотами с образованием сложных эфиров (реакция этерификации)

C₂H₅−OH + HO−NO₂ ↔ C₂H₅−O−NO₂+ HOH

Этиловый эфир азотной кислоты

CH₃−COOH + HO−C₂H₅ ↔ CH₃COO−C₂H₅ + HOH

Этиловый эфир уксусной кислоты

2. Замещение гидроксильной группы вследствие разрыва связи C−O

а) Растворы спиртов имеют нейтральную реакцию на индикаторы.

б) Взаимодействие с аммиаком с образованием первичных аминов (а при избытке спирта алькильными радикалами могут замещаться 2 или 3 атома водорода в NH3 и образовываться вторичные и третичные амины)

C₂H₅−OH + H−NH₂ → C₂H₅− NH₂ + H−OH.

Этиламин

C₂H₅−OH + H−NH−C₂H₅ → NH−(C₂H₅)₂ + H−OH.

Диэтиламин

в) Взаимодействие с галогенводородами с образованием галогеналканов

C₂H₅−OH + HCl → C₂H₅−Cl + HOH.

г) Взаимодействие с тионилхлоридом с образованием галогеналканов

C₄H₉−OH + SO₂Cl₂ → C₄H₉−Cl + HCl↑ + SO₂↑.

д) Взаимодействие с хлоридом фосфора с образованием галогеналканов

C₄H₉−OH + PCl₅ → C₄H₉−Cl + POCl₃ + HCl↑.

II. Реакции отщепления

1. Реакция дегидратации, т.е. отщепление молекулы воды

а) Межмолекулярная дегидратация спиртов с образованием простых эфиров R−O−R'

C₂H₅−OH + HO−C₂H₅ → C₂H₅−O− C₂H₅ + H−OH.

Диэтиловый эфир

б) Внутримолекулярная дегидратация спиртов с образованием алкенов

H−CH₂−CH₂−OH → CH₂=CH₂ + H−OH.

2. Реакция дегидрирования (разрыв связей O−H и C−H)

а) При дегидрировании первичных спиртов образуются альдегиды

H

|

CH₃−CH−O−H → CH₃−CH=O + H₂↑

б) При дегидрировании вторичных спиртов образуются кетоны

O─H O

| ||

CH₃−C−СH₃ → CH₃−C−СH₃ + H₂↑

|

H

в) Третичные спирты не дегидрируются

III. Реакции окисления

а) Горение (полное окисление) спиртов

C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂↑+ 3H₂O +Q.

При их горении выделяется много теплоты, которую часто используют в лабораториях (лабораторные горелки). Низшие спирты горят почти бесцветным пламенем, а у высших спиртов пламя имеет желтоватый цвет из-за неполного сгорания углерода.

б) Неполное окисление спиртов кислородом воздуха с образованием альдегидов или при дальнейшем окислении карбоновой кислоты (из первичных спиртов) и кетонов (из вторичных спиртов)

2CH₃OH + O₂ → 2HCH=O + 2H₂O,

CH₃−CH₂OH + O₂ → CH₃−COOH + H₂O,

2CH₃−CH(OH)−CH₃ + O₂ → 2CH₃−C(=O)−CH₃ + 2H₂O.

в) Неполное окисление спиртов кислородом окислителя в присутствии катализатора с образованием альдегидов или при дальнейшем окислении карбоновой кислоты (из первичных спиртов) и кетонов (из вторичных спиртов)

CH₄ + [O] → HCH=O + H₂O,

CH₃−CH₂OH + 2[O] → CH₃−COOH + H₂O,

CH₃−CH(OH)−CH₃ + [O] → CH₃−C(=O)−CH₃ + H₂O.