VII. Отдельные представители и их применение:

1. Простые эфиры – органические соединения, молекулы которых состоят из углеводородных радикалов, соединенных атомом кислорода R₁ — O — R₂ .

Диэтиловый эфир – хороший растворитель многих органических веществ. Применяется для чистки тканей, а в медицине – при хирургических операциях (анестезирующее дей-

ствие). С₂Н₅—О—С₂Н₅.

2. Метанол (CH₃OH) – бесцветная жидкость, яд (вызывает слепоту, при больших дозах – смерть).

Получение:

Каталитический синтез из оксида углерода (II) и водорода:

t=250ºC, P=7мПа, к=смесь(ZnO+CuO)

СО + 2Н₂ ————————————————→ СН₃ОН

метанол

Применение:

Применяется как растворитель в органических синтезах, получения формальдегида, некоторых красителей, фотореактивов, фармацевтическитх препаратов.

2. Этанол (C₂H₅OH) – бесцветная жидкость, горит слабо светящимся пламенем.

Получение:

1) получают брожением сахаристых веществ в присутствии дрожжей. Получаемая из крахмала глюкоза, или виноградный сахар С₆Н₁₂О₆, под действием ферментов распадается:

К=ферменты

С₆Н₁₂О₆ ——————→ 2С₂Н₅ОН + 2СО₂↑

глюкоза этиловый спирт

2) Из этилена:

t=260-300ºC, P=7,5-10мПа

СН₂ = СН₂ + Н₂О ———————————→ СН₃—СН₂—ОН

к=Н₃РО₄, Сd²⁺, Cu²⁺, Co²⁺ этанол

3) из галогенопроизводных:

СН₃—СН₂—Br + KOH ——→ CH₃—CH₂—OH + KBr

1-бромэтан этанол

Качественная реакция на этанол (иодоформная проба)

С₂Н₅ОН + 4 J₂ + 6KOH ——→ CHJ₃↓ + HCOOK + 5KJ + 5H₂O

этанол иодоформ

желт. цвета

Применение:

В производстве каучука и пластмасс. Как растворитель в производстве духов, лекарств, для консервирования анатомических препаратов, для получения диэтилового эфира, красителей, уксусной кислоты, бездымного пороха. Этиловый спирт в смеси с бензином можно использовать в качестве горючего для двигателей внутреннего сгорания. В медицине – как раздражающее средство (компресс). 95,6% спирт называется ректификатом.

МНОГОАТОМНЫЕ СПИРТЫ.

Этиленгликоль и глицерин.

Этиленгликоль – представитель двухатомных спиртов – гликолей С_nH_2n(OH)₂, которые имеют сладкий вкус.

По международной номенклатуре его называют этандиол-1,2.

Н Н

│ │

Н—С—С—Н или СН₂ОН—СН₂ОН

│ │

ОН ОН

Это сиропообразная жидкость сладкого вкуса, без запаха, ядовитая. Хорошо смешивается с водой и спиртом, гигроскопичен.

Химические свойства:

Многоатомные спирты взаимодействуют:

1. со щелочными металлами:

а) СН₂ОН CH₂ONa

2│ + 2Na ———→ 2 │ + H₂↑

СН₂ОН CH₂OH

неполный гликолят

б) CH₂ONa CH₂ONa

2 │ + 2Na ———→ 2 │ + H₂↑

CH₂OH CH₂ONa

полный гликолят

2. межмолекулярная дегидратация (метод Фаворского):

О

Н₂С— ОН ОН—СН₂ t, H₂SO₄(K) H₂C CH₂

│ + │ ——————→

Н₂С— ОН ОН—СН₂ –2H₂O H₂C CH₂

O

диоксан

3. качественная реакция на двухатомность (отличие от одноатомных спиртов)

СuSO₄ + 2KOH ——→ Cu(OH)₂↓ + K₂SO₄

г. ц. •• 2-

CH₂OH +2КОН СН₂—О O—CH₂

2│ + Cu(OH)₂ ——→ К₂⁺ │ •• Сu │ + 4H₂O

CH₂OH СН₂—О O―CH₂

этиленгликоль гликолят меди ярко-синего цвета

Гликолят меди – сложное комплексное соединение.

4. со щелочами:

С Н₂ОН CH₂ONa

│ + 2 NaOH │ + 2H₂O

СН₂ОН CH₂ONa

этиленгликоль полный гликолят натрия

Получение.

1. Реакция Вагнера: t, P, K

СН₂═СН₂ + Н₂О + [ О ] ————→ CH₂—CH₂

этилен KMnO₄ │ │

OH OH этиленгликоль

2. Из дигалогенопроизводных:

СН₂—СН₂ + 2NaOH ——→ CH₂—CH₂ + 2NaCl

│ │ водн. р-р │ │

Сl Cl OH OH

1,2-дихлорэтан этиленгликоль

3. Из жиров можно получить трехатомный спирт глицерин:

О

//

СН₂—О—С

\

R₁ CH₂—OH + R₁—COONa

O

// t; K

CH—O—C + 3NaOH ——→ CH—OH + R₂—COONa

\

R₂

O CH₂—OH + R₃—COONa

//

CH₂—O—C глицерин соли карбоновых

\ пропантриол-1,2,3 кислот

R₃

жир

Отдельные представители многоатомных спиртов и их применение.

1. Водные и спиртовые растворы этиленгликоля – антифризы, не замерзающие при низких температурах. Применяют для получения лавсана – ценного синтетического волокна.

2. Глицерин. Это простейший представитель трехатомных предельных спиртов – глицеринов. Это бесцветная, вязкая, гигроскопическая жидкость, сладкая на вкус. Смешивается с водой в любых соотношениях. Хорошо растворяет многие вещества. По заместительной номенклатуре глицерин называют пропантриол-1,2,3.

Получение глицерина:

1. Из жиров (смотри выше)

2. Из газов нефти (крекингом нефти):

О

+ О₂ // +Н₂ +Н₂О₂

СН₂═СН—СН₃——→СН₂═СН—С ——→ СН₂═СН—СН₂ОН——→

–Н₂О \ аллиловый спирт

пропилен-1 акролеин Н

——→ СН₂ОН—СНОН—СН₂ОН

глицерин

Химические свойства:

1. Качественная реакция на многоатомные спирты – этиленгликоль, глицерин и их гомологи:

СuSO₄ + 2KOH ——→ Cu(OH)₂↓ + K₂SO₄

C H₂—OH CH₂—O O—CH₂

│ │ •• Cu │

CH—OH + Cu(OH)₂ + 2KOH —→ K₂ CH— O O— CH + 4H₂O

│ │ │

C H₂—OH CH₂—OH HO—CH₂

глицерин глицерат меди ярко-синего цвета

2.Реакция с азотной кислотой:

СН₂—ОН CH₂—O—NO₂

│ └┘ │

СН—ОН + 3НNO₃ → CH—O—NO₂ + 3Н₂О

│ └┘ 3(HO–NO₂)│

СН₂—ОН CH₂ —O—NO₂

└┘ нитроглицерин

глицерин (тринитроглицерин)

Разложение нитроглицерина:

Н₂С—О—NO₂

│ t

4 HC—O—NO₂ —→ 6N₂↑ + 12CO₂↑ + O₂↑ + 10H₂O

│

H₂C—O—NO₂

Нитроглицерин – тяжелая маслянистая жидкость, взрывчатое вещество (взрывается от легкого сотрясения и нагревания). Однако, спиртовые растворы его не взрываются.

С карбоновыми кислотами глицерин образует сложные эфиры – жиры и масла.

Глицерин используется для производства нитроглицерина, для приготовления антифризов, в косметике (смягчает кожу), в кожевенной промышленности. Однопроцентный спиртовый раствор нитроглицерина используют в медицине как лекарство при сердечных заболеваниях (расширяет кровеносные сосуды).

Качественная реакция на глицерин (акролеиновая проба):

Н₂ С—ОН

└┘│ └–┘ Н₂SO₄(K) t;

Н С—ОН ————→ HC═C═CH₂ ——→ HC — CH ═ CH₂

└┘│ └–┘ –2H₂O │ ║

Н₂ С—ОН OH O

└┘ └┘ акролеин

глицерин (пропеналь)

Акролеин – жидкость с резким запахом (запах кухонного чада), используется для получения твердых пластмасс.

9