Спирти. Феноли. Етери

1. Спирти Феноли Етери

1

2.

План
1. Класифікація, визначення.
2.
Ізомерія, номенклатура одно -, двох - і
трьохатомних спиртів.
3. Способи одержання, фізичні властивості.
4.
Будова молекули спирту, взаємний вплив
атомів в молекулах спиртів.
5. Хімічні властивості: а) кислотні;
б) основні; в) спиртові; г) окислення.
6. Значення спиртів.
2

3. Спирти

Спиртами називаються похідні вуглеводнів,
в яких один або декілька атомів Гідрогену
заміщені на гідроксильні групи -ОН.
3

4. Спирти

Класифікація
Одноатомні
CH3 OH
Двохатомні
CH2 CH2 CH2 CH
OH
Метанол
(карбінол)
Трьохатомні
OH
Етандіол-1,2
(етиленгліколь)
OH
OH
CH2
OH
Пропантріол-1,2,3
(гліцерол)
4

5. Спирти

Класифікація
5

6. Спирти.

Алканоли – це сполуки, що містять одну гідроксильну групу, що
зв’язана з насиченим радикалом.
CnH2n+1OH
Номенклатура та ізомерія
Історична
СН3ОН
Метиловий
СН3СН2ОН
Етиловий
СН3СН2СН2ОН
Пропіловий
СН3(СН2)2СН2ОН
Бутиловий
Раціональна
Карбінол
ІЮПАК
Метанол
Метилкарбінол Етанол
Етилкарбінол
Пропан-1-ол
Пропілкарбінол Бутан-1-ол

7. Спирти

Номенклатура і ізомерія
CH3CH2OH
CH3CH2CH2OH
етанол
(етиловий спирт)
метилкарбінол
1-Пропанол
(н-пропіловий спирт)
етилкарбінол
CH3CHCH3
OH
2-Пропанол
(ізопропіловий спирт)
диметилкарбінол
7

8. Спирти

Номенклатура і ізомерія
ИЗОМЕРИЯ УГЛЕРОДНОГО СКЕЛЕТА
CH3
CH3CH2CH2CH2
OH
бутанол-1
CH3CH2CHCH3
OH
бутанол-2
ИЗОМЕРИЯ ПОЛОЖЕНИЯ
CH3CHCH2
OH
2-метилпропанол-1
CH3
CH3 C
CH3
OH
2-метилпропанол-2
ИЗОМЕРИЯ ПОЛОЖЕНИЯ
8

9. Спирти

Номенклатура і ізомерія
Просторова ізомерія характеризується:
а) оптична ізомерія – існування дзеркальних ізомерів – явище
енантіомерії. Оптичні ізомери можна виявити за допомогою методу
поляриметрії.
б) конформаційна – здатність до обертання навколо одинарного
-зв’язку. Розрізняють загальмовану (найбільш вигідну), заслонену та
скошену конформації.
9

10. Спирти

Способи одержання
Одержання з алкенів
CH3CH
CH2 + H2O
H+
CH3CHCH3
OH
пропанол-2
пропен
Одержання з галогенпохідних
CH3CH2CH2Br + KOH
CH3CH2CH2OH + KBr
10

11. Спирти

Способи одержання
Одержання з оксосполук
O
CH3 C
+ H2
Ni
CH3CH2OH
H
ацетальдегид
CH3 C
CH3 + H2
этанол
Ni
CH3CHCH3
O
OH
пропанон
ацетон
пропанол-2
11

12. Спирти

Фізичні властивості
насыщенные одноатомные спирты — бесцветные жидкости или
кристаллические вещества со специфическим запахом ,
низшие члены гомологического ряда имеют характерный «спиртовый»
запах; для бутанолов и пентанолов присущ неприятный «сивушный»
запах; высшие алканолы обладают приятным фруктовым запахом
Воденев зв язки
Водородная связь
R
R
O
H
O
R
H
O
H
JJ Bump
Bump
12

13. Спирти

Хімічні властивості
Нуклеофильный
центр
Основной
центр
R
+
CH2
..
O
'+
H
Кислотный
центр
Электрофильный
центр
13

14. Спирти

Хімічні властивості
Кислотно-основні властивості
2CH3CH2OH + 2Na
этанол
CH3OK + H2O
метоксид
натрия
этоксид натрия
CH3OH + KOH
метанол
CH3CH2OH + NaOH
этанол
2CH3CH2ONa + H2
CH3CH2ONa + H2O
этоксид натрия
Як змінюються кислотні властивості в гомологічному ряду і
чому?
14

15. Спирти

Хімічні властивості
Кислотно-основні властивості
H
CH3CH2OH + HCl
этанол
CH3CH2 O
Cl-
H
этилоксонийхлорид
За рахунок неподільної пари електронів атома Оксигену
спирти вступають в реакції з протонними і апротонними
кислотами.
Взаємодія проходить по донорно-акцепторному типу і
утворюється оксонієва сполука (протонований спирт)
15

16. Спирти

Хімічні властивості
Реакції нуклеофільного заміщення
Взаємодія спиртів с галогеноводнями
Кислотно-основное взаимодействие
основание
..
кислота
+
CH3CH2OH + H
H
CH3CH2 O
H
этанол
этилоксоний-ион
16

17. Спирти

Хімічні властивості
Реакції нуклеофільного заміщення
Взаємодія спиртів з галогеноводнями
нуклеофил
I-
+
уходящая
группа
электрофильный
центр
+
H
ICH2CH3 + HOH
CH3CH2 O
H
иодэтан
вода
17

18. Спирти

Хімічні властивості
Реакції нуклеофільного заміщення
Взаємодія спиртів з галогенангідридами неорганічних к-т
CH3CH2CH2OH + PCl5
CH3CH2CH2Cl + POCl3 + HCl
пропанол-1
1-хлорпропан
3CH3CH2CH2CH2OH + PBr3
3CH3CH2CH2CH2Br + H3PO3
бутанол-1
CH3CHCH3 + SOCl2
OH
пропанол-2
1-бромбутан
CH3CHCH3 + HCl + SO2
Cl
2-хлорпропан
18

19. Спирти

Хімічні властивості
Реакції нуклеофільного заміщення
Взаємодія спиртів з кислотами
CH3CH2OH + HOSO3H
этанол
этилгидросульфат
+
уксусная
кислота
O
O
CH3OH + CH3 C
этанол
CH3CH2OSO3H + H2O
CH3O
OH
C
CH3 + H2O
метилацетат
19

20. Спирти

Хімічні властивості
Реакції нуклеофільного заміщення
Міжмолекулярна дегідратація спиртів
2CH3CH2OH
этанол
H+
CH3CH2OCH2CH3 + H2O
диэтиловый эфир
20

21. Спирти

Хімічні властивості
Реакції нуклеофільного заміщення
Міжмолекулярна дегідратація спиртів
Кислотно-основное взаимодействие
H
..
CH3CH2OH + H+
CH3CH2 O
H
этанол
этилоксоний-ион
21

22. Спирти

Хімічні властивості
Реакції нуклеофільного заміщення
Міжмолекулярна дегідратація спиртів
нуклеофил
электрофильный
центр
+
CH3CH2OH + CH3CH2
H
O
H
CH3CH2O
CH2CH3
-H+
-H2O
CH3CH2OCH2CH3
H
22

23. Спирти

Хімічні властивості
Внутрішньомолекулярна гідратація. Правило Зайцева
CH3
CH3 C
CH3
CH2CH3
H+
CH3 C
CHCH3 + H2O
OH
2-метилбутанол-2
2-метилбутен-2
23

24. Спирти

Хімічні властивості
Реакції окислення
CH3CH2OH
этанол
[O]
O
CH3 C
H
ацетальдегид
[O]
O
CH3 C
OH
уксусная кислота
24

25. Спирти

Хімічні властивості
Реакції окислення
CH3
C
CH3
OH
пропанол-2
[O]
CH3
C
CH3
O
пропанон-2
(ацетон)
25

26.

Феноли та нафтоли
1. Методи одержання фенольного
гідроксилу.
2. Будова і властивості фенолів.
3. Якісні реакції на фенольний гідроксил
та фенол.
4. Препарати на основі фенолів та
амінофенолів: фенол, резорцин, крезол,
тимол
26

27.

Феноли та нафтоли
Номенклатура одноатомні феноли
OH
OH
CH3
OH
Фенол
CH3
OH
OH
OH
OH
CH3
CH3
Резорцин
о-, м- і п-крезол
H3C
CH3
Тимол (2-ізопропіл-5-метилфенол)

28.

Багатоатомні феноли та нафтоли
OH
OH
OH
OH
HO
OH
Пірокатехін
Нафтол
Нафтол
OH
Гідрохінон
OH
OH
OH
OH
Пірогалол
OH
HO
OH
Флороглюцин
OH
Гідроксигідрохінон

29.

Феноли. Способи одержання
1. З кам”яновугільної смоли:
C6H5-OH + NaOH
С6H5-ONa + H2O + CO2
C6H5-ONa + H2O
Феноля т
натрію
C6H5-OH + NaHCO3
2. Сплавленням бензенсульфокислот з лугом:
SO 3 H
OH
4NaOH
SO 3 H
4000 C
+ 2Na2 SO3 + 2H2 O
OH

30.

Феноли. Способи одержання
3. Кумольний синтез:
C6H5
H3C
C
H
O2 (OH-)
1300 C
C6H5
H3C
C
CH3
..
O
..
..
O
..
H+
H
H3C
650 C
C
CH3 + C6 H5 OH
O
CH3
Ацетон
Кумол
4. Добування із солей діазонію:
+
N
R
_
N Cl
+
OH
HOH
R
+ N2 + HCl
Фенол

31.

Феноли. Способи одержання
5. Заміна атома галогену або аміногрупи на гідроксигрупу:
NH2. HCl
OH
3HOH
HCl . H2 N
NH2 . HCl
Cl
+ 3NH4 Cl
HO
OH
NO 2
NO 2
NaOH, H2 O
-HCl
NO 2
OH
NO 2

32.

Феноли
В фенолах кислородный атом гидроксильной группы связан
с атомом углерода ароматической системы и поэтому
наряду с отрицательным индуктивным эффектом (–I)
имеет место и положительный мезомерный эффект (+M )

33.

Феноли. Хімічні властивості
1. Кислотні властивості:
C6H5-OH + NaOH
C6H5-ONa + HOH
C6H5-ONa + H2O
C6H5-OH + NaOH

34. Феноли. Хімічні властивості

Образование  простых  и  сложных  эфиров.
При взаимодействии фенолятов с галогеналканами образуются
простые эфиры такие реакции называют O-алкилированием, так как
при этом алкилируется атом кислорода:
Аналогично протекает реакция образования сложных эфиров при
взаимодействии фенолят-иона с ацилирующими реагентами —
галогенангидридами и ангидридами карбоновых кислот (оацилирование):
34

35.

Феноли. Хімічні властивості
2. Реакції за участю фенольного гідроксилу:
C6H5-OH + (CH3)2SO4
C6H5-O-CH3 + CH3-OSO3H
Фенілметиловий
ефір (анізол)
C6H5-ONa + C2H5-Br
C6H5-O-C2H5 + NaBr
Фенілетиловий
ефір (фенетол)
Якісна реакція на фенольний (енольний) гідроксил
H
C6 H5
6C6H5OH + FeCl3
OC6 H5
H
O:
:O
C6 H5
Fe
-3HCl
C6 H5
O
..
O
H
O
C6 H5
C6 H5

36.

Феноли. Хімічні властивості
Реакції за участю ароматичного кільця
Галогенування:
OH
OH
Br
Br
+ 3Br2
O
Br
Br
+Br2
-3Br2
-HBr
Br
Br
Br
Білий осад
Жовтий осад
Нітрування
реакция нитрования фенола происходит при комнатной температуре уже при обработке разбавленной азотной кислотой

37. Феноли. Хімічні властивості

Сульфірування
Нітрозування
37

38. Феноли. Хімічні властивості

Алкілування та ацилування
38

39. Феноли. Хімічні властивості

Окислення та відновлення
39

40.

Феноли. Хімічні властивості
А) Карбоксилювання . Синтез фенолокарбонових кислот
(синтез Кольбе)
_
O Na
+
OH
OH
O
+
COONa
1250C, p
C
COOH
HCl
-NaCl
O
Саліцилатна кислота
Натрій саліцилат
Б) Реакція азосполучення:
+
N
R
NaOH
_
N Cl
+
OH
-NaCl, -H2O
N N
R
OH

41. Дякую за увагу!