Одноатомные спирты (алканолы)

Номенклатура и классификация

 

 

Методы получения

 

1. Гидратация алкенов (см. тему «Алкены»)

 

2. Из альдегидов и кетонов восстановлением или действием реактивов Гриньяра (см. тему «Альдегиды и кетоны»).

3. Гидролиз в щелочных условиях моногалогенопроизводных.

 

Строение

Атомы углерода и кислорода в алифатических спиртах находятся в sp³-гибридизации.

 

(длины связей С-О и О-Н)

 

Спирты образуют ассоциаты с помощью водородных связей. Энергия водородных связей составляет 20 кДж/моль, с этим связаны высокие температуры кипения спиртов (т. кип. метанола – 64^оС, т. кип. этанола – 78^оС).

 

Реакционная способность

Основные реакционные центры одноатόмных спиртов указаны на схеме:

 

 

 

I. Спирты – ОН –кислоты (кислотные свойства спиртов).

 

Спирты являются очень слабыми ОН – кислотами, слабее воды.

 

Значения рКа некоторых спиртов

 

СН₃ОН 15,5 ССl₃ – CH₂OH 12

CH₃CH₂OH 15,9 (CF₃)₃C – OH 6,5

(CH₃)₃C – OH 18,0

 

Для сравнения: рКа Н₂О 15,7

 

 

Спирты реагируют со щелочными и щелочно-земельными металлами, а так же с солями более слабых кислот, при этом образуются алкоголяты (солеобразные соединения). Алкоголяты легко гидролизуются до спиртов, так как НОН более сильная кислота, чем спирты.

 

Примеры реакций:

 

Реакции со щелочами обратимы.

 

 

II. Спирты – основания и нуклеофилы

1. Проявление оснόвных свойств

Спирты являются основаниями Льюиса за счет двух НПЭ атомов кислорода, и способны реагировать с протонными кислотами и кислотами Льюиса с образованием солеобразных соединений.

 

 

Проявление нуклеофильных свойств

 

Нуклеофильность спиртов как и их основность связана с наличием двух НПЭ. Спирты относятся к слабым нуклеофилам.

 

а) реакция этерификации – образование сложных эфиров из спиртов и кислот (органических и минеральных). В этом разделе рассматривается образование сложных эфиров карбоновых кислот.

 

 

Механизм S_N (нуклеофильное замещение ОН-группы в карбоновой кислоте на алкоксигруппу из спирта).

 

б) Алкоголиз третичных галоидных алкилов; синтез простых эфиров, содержащих углеводородный радикал третичного типа (для первичных и вторичных галогенидов не реализуется).

 

 

Механизм S_N1

C

H

-

O

-

H

-

H

C

H

-

C

®

B

r

C

H

C

H

C

H

(

C

H

)

-

C

-

O

-

C

H

C

H

C

H

C

H

-

C

+

B

r

C

H

C

H

C

H

-

C

-

O

-

C

H

H

 

III. Реакции замещения ОН-группы

 

 

Образование сложных эфиров минеральных кислот