2.2. Реакции окисления спиртов

Первичные и вторичные спирты окисляются такими реагентами, как хромовая кислота (дихромат калия + серная кислота), перманганат калия. При этом вначале получаются карбонильные соединения:

Первичные спирты в присутствии избытка окислителя превращаются далее в карбоновые кислоты. Например:

Аналогично ведут себя многоатомные спирты. Виц-диолы окисляются с расщеплением связи углерод-углерод, например:

Ненасыщенные углеводороды, фенолы, альдегиды, анилин также окисляются перечисленными выше реагентами.

Насыщенные углеводороды, бензол и его гомологи (при комнатной температуре) устойчивы к действию этих окислителей.

1. Окисление спиртов хромовой кислотой

Выполнение работы

Реактивы	Исследуемые вещества (1 в-во):	Вещества для холостого опыта (1 в-во)
бихромат калия (5% р-р), серная кислота (конц.)	этанол, пропанол-2, бутанол-1, бутанол-2.	октан циклогексан, бензол, толуол

В двух пробирках готовят хромовую кислоту: к 2-5 каплям 5% раствора бихромата калия осторожно добавляют 2 капли концентрированной серной кислоты. Добавляют в одну пробирку 5 капель исследуемого спирта, а в другую – вещество для холостого опыта, встряхивая после добавления каждой капли. В пробирке со спиртом наблюдается переход оранжевой окраски в голубовато-зеленую (положительная проба). В случае отрицательного теста (в холостом опыте) раствор останется оранжевым.

2. Окисление этанола перманганатом калия

Выполнение работы

Реактивы	Исследуемые вещества (1 в-во):
серная кислота (конц.), перманганат калия (тв.)	этанол

В сухую пробирку, закрепленную в штативе, аккуратно пипеткой, не смачивая стенок, вносят 2-3 мл концентрированной серной кислоты. По стенке пробирки другой пипеткой приливают 2-3 мл этанола таким образом, чтобы получилось два слоя. Затем насыпают несколько кристалликов перманганата калия, который будет размещаться на границе раздела двух слоев. Через 1-2 мин начинает протекать реакция, сопровождающаяся появлением ярких вспышек. При этом чувствуется запах уксусного альдегида. Внимание! До полного окончания реакции нельзя выливать смесь из пробирки!

2.3. Реакции спиртов с неорганическими кислотами

2.3.1. Взаимодействие спиртов с серной кислотой

Спирты растворяются в серной кислоте. Растворение обусловлено протеканием реакции образования алкилсульфатов:

Эта реакция обратима: водой алкилсульфаты постепенно гидролизуются, и гидролиз ускоряется при нагревании. Спирт, взятый в избытке, реагирует с алкилсульфатом (по механизму нуклеофильного замещения) с образованием простого эфира:

Алкены также реагируют с концентрированной серной кислотой с образованием алкилсульфатов. Насыщенные углеводороды устойчивы к действию этого реагента. Ароматические углеводороды (в особенности полиалкилзамещенные и фенолы) могут сульфироваться.

Выполнение работы

Реактивы	Исследуемые вещества (1 в-во):
серная кислота (конц.),	3-метилбутанол-1 (изоамиловый спирт)

В пробирку помещают 4 мл холодной концентрированной серной кислоты и осторожно небольшими порциями добавляют 2 мл изоамилового спирта. Смесь необходимо часто встряхивать и охлаждать ледяной водой. По окончании введения спирта полученную однородную, почти без запаха, жидкость оставляют стоять в течение 3-5 мин, после чего делят ее на две части.

Одну половину раствора осторожно, небольшими порциями выливают в другую пробирку с 5-7 мл холодной воды, взбалтывая и хорошо охлаждая. Образуется прозрачный раствор без запаха, в то время как исходный спирт мало растворим в воде и имеет характерный запах.

Другую половину раствора нагревают почти до кипения 2-3 мин. При этом жидкость сильно буреет, выделяются мелкие пузырьки газа с характерным запахом сернистого ангидрида. Охладив жидкость, осторожно выливают ее в пробирку с водой. В этом случае отделяется нерастворимый в воде слой диизоамилового эфира.