Органическая химия.
7. Химические свойства спиртов.
Группа – ОН является «плохо уходя щей группой» (связь малополярна), поэтому большинство реакций проводят в кислой среде.
Механизм реакции:
СН3 —СН2 —ОН+ Н+ → СН3 —СН2 + Н2О.
Карбокатион.
Если реакция идет с галогеноводородами, то присоединяться будет галогенид-ион: СН3 —СН2 + С1 → СН3 —СН2 СI1.
Анионы в таких реакциях выступают в качестве нуклеофилов (Nu) за счет «-» заряда или неподеленной электронной пары. Анионы являются более сильными основаниями и нуклеофильными реагентами, чем сами спирты. Поэтому на практике для получения простых и сложных эфиров используются алкоголяты, а не сами спирты. Если нуклеофилом является другая молекула спирта, то она присоединяется к карбокатиону:
СН3 —СН2 + R-0– Н → СН3 —СН2 —О-R.
Простой эфир.
Реакции Е (отщепления, или элиминирования). Эти реакции конкурируют с реакциями SN.
СН3 —СН2 —ОН + Н+ → СН3 —СН2 —О – Н → СН3 —СН2 + Н2О.
Реакция протекает при повышенной температуре и катализаторе Н2SО4.
При избытке Н2SО4 и более высокой температуре, чем в случае реакции образования простых эфиров, идет регенерация катализатора и образуется алкен:
СН3 —СН2 + НS04 → СН2 = СН2 + Н2SО4.
Легче идет реакция Е для третичных спиртов, труднее – для вторичных и первичных, т. к. в последних случаях образуются менее стабильные катионы. В данных реакциях выполняется правило А. М. Зайцева: «При дегидратации спиртов атом Н отщепляется от соседнего атома С с меньшим содержанием атомов Н».
В организме группа – ОН под действием фермента превращается в легкоуходящую путем образования эфиров с Н3РО4.
СН3-СН2-ОН + НО-РО3Н2 → СН3-СН2-ОРО3Н2.
Реакции окисления:
1. Первичные и вторичные спирты окисляются СиО, растворами КМnО4К2Сr2О7 при нагревании с образованием соответствующих карбонилсодержащих соединений.
СН3 —СН2 —СН2 —ОН + О → СН3 —СН2 —НС = О + Н2О;
СН3—НСОН—СН3 + О → СН3—СО—СН3 + Н2О.
2. Третичные спирты окисляются с трудом.
К реакциям окисления относятся и реакции дегидрирования.
СН3 —СН2 —ОН ־ СН3 → НС = О + Н2.
IV. По радикалу (R) протекают реакции, характерные для соответствующих углеводородов (УВ).
СН3-СН2-ОН + 3Вr2 → СВr3-СН2-ОН + ЗНВг;
СН2 = СН-СН2-ОН + Вr2– → СН2Вг-СНВг-СН2ОН.