Главная | Обратная связь

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.