СПИРТЫ Кислородсодержащие органические соединения

Классификация кислородсодержащих органических соединений

Классификация спиртов Спирты классифицируют по различным структурным признакам структурным признакам 1. По числу гидроксильных групп спирты подразделяются на одноатомные (одна группа -ОН),CH 3 CH 2 OH этиловый спирт (этанол) многоатомные (две и более групп -ОН). Современное название многоатомных спиртов – полиолы (диолы, триолы двухатомный спирт – этиленгликоль (этандиол) HO–СH 2 –CH 2 –OH HO–СH 2 –СН(ОН)–CH 2 –OH трехатомный спирт – глицерин (пропантриол-1,2,3) Двухатомные спирты с двумя ОН-группами при одном и том же атоме углерода R–CH(OH) 2 неустойчивы и, отщепляя воду, сразу же превращаются в альдегиды R–CH=O. Спирты R–C(OH) 3 не существуют.

В зависимости от того, с каким атомом углерода (первичным, вторичным или третичным) связана гидроксигруппа, различают спирты: Классификация спиртов первичные R–CH 2 –OH, вторичные R 2 CH–OH, третичные R 3 C–OH В многоатомных спиртах различают первично-, вторично- и третичноспиртовые группы. Молекула глицерина содержит две первичноспиртовые (HO–СH 2 –) и одну вторичноспиртовую (–СН(ОН)–) группы.

Классификация спиртов По строению радикалов, связанных с атомом кислорода, спирты подразделяются на: спирты подразделяются на: предельные, или алканолы (СH 3 CH 2 –OH) непредельные, или алкенолы (CH 2 =CH–CH 2 –OH) ароматические (C 6 H 5 CH 2 –OH). Непредельные спирты с ОН-группой при атоме углерода, соединенном с другим атомом двойной связью, очень неустойчивы и сразу же изомеризуются в альдегиды или кетоны: CH 2 =CH–OH CH 3 –CH=O виниловый уксусный спирт альдегид

Номенклатура спиртов 1.Систематические названия даются по названию углеводорода с добавлением суффикса -ол и цифры, указывающей положение гидроксигруппы (если это необходимо). Нумерация ведется от ближайшего к ОН-группе конца цепи. Цифра, отражающая местоположение ОН-группы, в русском языке обычно ставится после суффикса "ол". В англоязычной литературе цифру ставят перед названием главной цепи: 2-метил-1-бутанол. 2.По радикально-функциональной номенклатуре названия спиртов 2. По радикально-функциональной номенклатуре названия спиртов производят от названий радикалов с добавлением слова "спирт". СH 3 -OH C 2 H 5 -OH CH 3 -CH 2 -CH 2 -OH CH 3 CH(OH)CH 3 метиловый спирт этиловый спирт н-пропиловый спирт изопропиловый спирт

Изомерия спиртов Для спиртов характерна структурная изомерия: 1. · изомерия положения ОН-группы (начиная с С3): 2. Изомерия углеродного скелета (начиная с С4) Формуле C 4 H 9 OH соответствует соответствует 4 структурных 4 структурныхизомера

Изомерия спиртов 4. Межклассовая изомерия с простыми эфирами ( этиловый спирт и диметиловый эфир 4. Межклассовая изомерия с простыми эфирами ( этиловый спирт СН 3 CH 2 –OH и диметиловый эфир CH 3 –O–CH 3 ) 5. Возможна также пространственная изомерия (оптическая) Таким образом, формуле C 4 H 9 OH соответствует 5 изомерных спиртов (4 структурных изомера и один из них - бутанол-2 - в виде двух оптических изомеров). изомеров). бутанол-2 В молекуле бутанола-2 есть ассиметрический атом углерода (хиральный центр), следовательно возможно существование 2-х оптических изомеров. возможно существование 2-х оптических изомеров.

Физические свойства спиртов Соединение Ткип., 0 С Растворимость в воде, мл/100мл CH 3 CH CH 2 =CH CH 3 CH 2 Cl г/100г CH 3 OCH CH 3 OH 65 неограниченна СH 3 CH 2 OН 78 неограниченна Причина «аномальных» физических свойств спиртов – возможность свойств спиртов – возможность образования межмолекулярных водородных связей

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ СПИРТОВ 1. Гидролиз галогеналкилов (см. Хим. св-ва алкилгалогенидов) 2. Гидратация алкенов (см. Хим. св-ва алкенов) 3. Из карбонильных соединений через реактивы Гриньяра (см. св-ва р. Гриньяра) 4. Восстановление карбонильных соединений 4 а. Восстановление гидридами металлов Алюмогидрид лития – сильный восстановитель, мгновенно реагирует с водой или спиртом, поэтому его используют в растворах ТГФ или эфире NaBH 4 борогидрид натрия

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ СПИРТОВ 4 б. Восстановление изопропилатом алюминия (восстановление по Меервейну-Понндорфу Не восстанавливаются группы С=С, СС, NO 2 5. Гидролиз сложных эфиров 5а. Гидролиз, катализируемый кислотами Минеральные кислоты ускоряют как прямую, так и обратную реакции. Нуклеофилом является Н 2 О, Уходящей группой-спирт 5б. Щелочной гидролиз. Омыление сложных эфиров Реакция практически необратима, т.к. карбоксилат-анион, стабилизированнный резонансом, мало склонен к реакции со спиртом.

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ СПИРТОВ 6. Гидроборирование-окисление Диборан – димер гипотетического BH 3 (борана) Диборан получают из NaBH 4 и BF 3 in situ в присутствие алкена. Алкилбораны не выделяют, а обрабатывают Н 2 О 2 (ОН - ) в том же сосуде. При гидроборировании получают спирты, которые трудно получить другим методом