Предельные одноатомные спирты

 

Одноатомные спиртыОбщая формула предельных одноатомных спиртов (алканолов) — CnH2n+1OH.

Химические свойства

1. Кислотные свойства спиртов выражены очень cлабо. Проявление этих свойств заключается в их взаимодействии со щелочными металлами с образованием алкоголятов.

Под действием воды, даже следов влаги, алкоголяты полностью гидролизуются, что доказывает, что кислотные свойства спиртов выражены слабее, чем у воды.

Со щелочами алканолы не реагируют.

При введении в радикал электроноакцепторных заместителей, например атомов галогенов, кислотные свойства спиртов возрастают.

2. Реакция замещения с галогеноводородами протекает в cильно кислой среде, например, в присутствии концентрированной серной кислоты.

Спирты взаимодействуют с галогенидами фосфора (V) и (III), тионилхлоридом (хлорангидридом сернистой кислоты) SOCl2, при этом также образуются галогенпроизводные углеводородов.

3. Реакция этерификации с образованием сложных эфиров протекает при действии на спирты органических или минеральных кислот.

4. Межмолекулярная дегидратация спиртов протекает при незначительном нагревании (до 140 °С) смеси спирта с концентрированной серной кислотой. Отщепление молекулы воды происходит от двух молекул спирта с образованием простого эфира.

5. Внутримолекулярная дегидратация спиртов (реакция элиминирования) протекает с более концентрированной серной кислотой и при более высокой температуре, чем в случае межмолекулярной дегидратации. Отщепление молекулы воды происходит от одной молекулы спирта с образованием алкена.

В промышленности дегидратацию спиртов осуществляют пропусканием паров спирта над катализатором — оксидом алюминия Al2O3. При температуре 350—500 °С происходит внутримолекулярная дегидратация и образуются алкены, а при более низкой температуре (200 – 250 °С) протекает межмолекулярная дегидратация и получаются простые эфиры.

6. Реакции окисления.

Первичные спирты окисляются в альдегиды, которые в свою очередь могут окисляться в карбоновые кислоты. Вторичные спирты окисляются в кетоны. Третичные спирты более устойчивы к окислению. При действии на них сильных окислителей может происходить расщепление углеродного скелета молекулы третичного спирта с образованием карбоновых кислот и кетонов с меньшим числом углеродных атомов, чем в молекуле исходного третичного спирта. Окисление спиртов обычно проводят сильными окислителями — хромовой смесью или смесью перманганата калия с серной кислотой.

В промышленности и в лаборатории спирты также превращают в альдегиды и кетоны в результате реакции дегидрирования. При пропускании паров спирта над катализаторами (медь, цинк, серебро) при 300 °С происходит отщепление молекулы водорода от молекулы спирта с образованием альдегида или кетона.

Получение

1. Метанол получают из синтез-газа — смеси CO и H2 при нагревании под давлением 250 атм. (25 МПа) в присутствии оксидных катализаторов:

CO + 2H2 = CH3OH

Раньше метанол получали «сухой перегонкой» древесины (нагреванием древесины без доступа воздуха), отсюда и возникло его первоначальное название — древесный спирт. Попадание в организм даже небольших количеств метанола вызывает слепоту, а подчас и приводит к смертельному исходу.

2. Гидратация алкенов протекает в присутствии кислотного катализатора.

Гидратация несимметричных алкенов протекает по правилу Марковникова.

3. Щелочной гидролиз галогенпроизводных используют для получения спиртов в лабораторной практике.

4. Восстановление карбонильных соединений.

При восстановлении альдегидов образуются первичные спирты, а при восстановлении кетонов — вторичные. Реакцию проводят, пропуская смесь паров карбонильного соединения с водородом над никелевым катализатором: