Получение. Свойства

Получение.

1. Самый общий способ получения спиртов, имеющий промышленное значение, — гидратация алкенов. Реакция идет при пропускании алкена с парами воды над фосфорно­кислым катализатором:

   H₃PO₄ 
СН₂=СН₂ + Н₂О    →   СН₃—СН₂—ОН.

Из этилена получается этиловый спирт, из пропена — изопропиловый. Присоединение воды идет по правилу Марковникова, поэтому из первичных спиртов по данной реакции можно полу­чить только этиловый спирт.

2. Другой общий способ получения спиртов — гидролиз алкилгалогенидов под действием водных растворов щелочей:

R—Br + NaOH   →    R—OH + NaBr.

По этой реакции можно получать первичные, вторичные и третичные спирты.

3. Восстановление карбонильных соединений.   При   восстановлении альдегидов образуются первичный спирты, при восстановлении кетонов — вторичные:

R—CH=O + Н₂  → R—CH₂—OH,           (1)

R—CO—R’ + Н₂  → R—CH(OH) —R’.         (2)

Реакцию проводят, пропуская смесь паров альдегида или кетона и водорода над никелевым катализатором.

4.  Действие реактивов Гриньяра на карбонильные соединения .

5.  Этанол получают при спиртовом брожении глюкозы:

С₆Н₁₂О₆   →  2С₂Н₅ОН + 2СО₂↑.

Химические свойства спиртов определяются присутствием в их молекулах гидроксильной группы ОН. Связи С-О и О-Н сильно полярны и способны к разрыву. Различают два основных типа реакций спиртов с участием функциональной группы -ОН:

1)     Реакции с разрывом связи О-Н: а) взаимодействие спиртов с щелочными и щелочноземельными металлами с образованием алкоголятов; б) реакции спиртов с органическими и минеральны­ми кислотами с образованием сложных эфиров; в) окисление спиртов под действием дихромата или перманганата калия до карбонильных соединений. Скорость реакций, при которых раз­рывается связь О-Н, уменьшается в ряду: первичные спирты > вторичные > третичные.

2)     Реакции сопровождающиеся разрывом связи С-О: а) каталитическая дегидратация с образованием алкенов (внутримолекулярная дегидратация) или простых эфиров (межмолекулярная дегидратация): б) замещение группы -ОН галогеном, например при действии галогеноводородов с образова­нием алкилгалогенидов. Скорость реакций, при которых разры­вается связь С-О, уменьшается в ряду: третичные спирты > вторичные > первичные.

Спирты являются амфотерными соединениями.

Реакции с разрывом связи О-Н.

1. Кислотные свойства спиртов выражены очень слабо. Низшие спирты бурно реагируют со щелочными металлами:

2С₂Н₅-ОН + 2K→ 2С₂Н₅-ОK + Н₂↑, (3)

но не реагируют с щелочами. С увеличением длины углеводород­ного радикала скорость этой реакции замедляется.

В присутствии следов влаги соли спиртов (алкоголяты) разла­гаются до исходных спиртов:

С₂Н₅ОK + Н₂О → С₂Н₅ОН + KОН.

Это доказывает, что спирты — более слабые кислоты, чем вода.

2. При действии на спирты минеральных и органических кислот образуются сложные эфиры. Образование сложных эфиров протекает по механизму нуклеофильного присоединения-отщепления :

Н⁺
С₂Н₅ОН + СН₃СООН   СН₃СООС₂Н₅ + Н₂О
Этилацетат

C₂H₅OH + HONO₂  C₂H₅ONO₂ + Н₂O 
Этилнитрат

Отличительной особенностью первой из этих реакций является то, что атом водорода отщепляется от спирта, а группа ОН — от кислоты. (Установлено экспериментально методом "меченых атомов" ).

3. Спирты окисляются под действием дихромата или перманганата калия до карбонильных соединений. Первичные спирты окисляются в альдегиды, которые, в свою очередь, могут окисляться в карбоновые кислоты:

 [O]                [О]
R-CH₂-OH  →  R-CH=O    →  R-COOH.

Вторичные спирты окисляются в кетоны:

Третичные спирты могут окисляться только с разрывом С-С связей.

Реакции с разрывом связи С-О.

1) Реакции дегидратации протекают при нагревании спиртов с водоотнимающими веществами. При сильном нагревании происходит внутримолекулярная дегидратация с образованием алкенов:

H₂SO₄ ,t >150°С
СН₃-СН₂-СН₂-ОН                 →            СН₃-СН=СН₂ + Н₂О.

При более слабом нагревании происходит межмолекулярная дегидратация с образованием простых эфиров:

H₂SO₄,t< 150°С
2CH₃-CH₂-OH             →           C₂H₅-O-C₂H₅ + H₂O.

2) Спирты обратимо реагируют с галогеноводородными кис­лотами (здесь проявляются слабые основные свойства спиртов):

ROH + HCl    RCl + Н₂О

Третичные спирты реагируют быстро, вторичные и первичные — медленно.

Применение. Спирты главным образом используют в промышленности органического синтеза. Этанол — важное сырье пищевой промышленности.