Внутримолекулярная и межмолекулярная дегидратация
При действии на спирты водоотнимающих реагентов, например, концентрированной серной кислоты, происходит отщепление воды – дегидратация. Она может протекать по двум направлениям: с участием одной молекулы спирта (внутримолекулярная дегидратация, приводящая к образованию алкенов) или с участием двух молекул спирта (межмолекулярная дегидратация, приводящая к получению простых эфиров).
Обратите внимание на то, что внутримолекулярная дегидратация протекает при более высокой температуре, чем межмолекулярная. В качестве водоотнимающих средств используют не только концентрированную серную кислоту, но и другие вещества, например, оксид алюминия:
Внутримолекулярная дегидратация спиртов протекает в соответствии с правилом Зайцева. Так, из бутанола-2 образуется преимущественно бутен-2:
Образование сложных эфиров При взаимодействии спиртов с кислотами образуются сложные эфиры ‑ протекает реакция этерификации:
Реакция этерификации обратима. В качестве катализатора используют обычно небольшие количества сильных кислот, например, серной кислоты. Доказано, что при протекании этой реакции группа –ОН отщепляется от молекулы кислоты, а том Н – от молекулы спирта. Следовательно, реакция этерификации сопровождается разрывом связи О-Н в молекуле спирта. Сложные эфиры могут образовываться с участием не только органических, но и неорганических кислот, например, фосфорной, азотной, серной:
Окисление Для спиртов характерны реакции горения с образованием углекислого газа и воды, а также реакции окисления, приводящие к получению альдегидов, кетонов и карбоновых кислот. В лабораторных условиях для окисления спиртов обычно используют подкисленные растворы перманганата или дихромата калия, оксид меди и т.д. При окислении первичных спиртов сначала образуются альдегиды, которые, в свою очередь, могут окислиться до карбоновых кислот:
Вторичные спирты окисляются до кетонов: Третичные спирты могут окисляться только с разрывом связей углерод-углерод. Приведем примеры реакций. Окисление этанола K2Cr2O7 или KMnO4 приводит к образованию этаналя:
3С2H5OH + K2Cr2O7 + 4H2SO4 = 3CH3CHO + 2Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O.
Если образовавшийся альдегид не выделить сразу из реакционной смеси, то он будет окисляться дальше, и конечным продуктом реакции будет этановая (уксусная) кислота:
3С2H5OH + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 = 3CH3COOH + 2Cr2(SO4)3 + 2K2SO4 + 11H2O.
В качестве окислителя можно использовать нагретый оксид меди (II):
Для проведения этой реакции обычно из медной проволоки делают спираль, нагревают ее до образования на поверхности черного налета CuO и, не давая остыть, опускают в спирт. Появляется характерный запах альдегида, черный налет исчезает, и проволока снова приобретает характерный для меди розово-красный цвет. Эту реакцию можно считать качественной пробой на спирты. Превращение спиртов в альдегиды можно осуществить и путем дегидрирования, протекающего при пропускании паров спиртов над нагретым металлическим катализатором, например, медью:
С формальной точки зрения эти реакции также можно отнести к реакциям окисления спиртов.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|