Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Особенности способов получения и реакционной способности двух- и многоатомных спиртов.

Наряду со способами аналогичными способам получения одноатомных спиртов, двухатомные спирты могут быть получены путём окисления алкенов по Вагнеру, например:

При присоединении воды к эпоксисоединениям так же получаются диолы:

Трёхатомный спирт – г лицерин может быть получен, например, по приведённой ниже цепи превращений:

Двух- и многоатомные спирты вступают во все те же реакции, в которые вступают одноатомные спирты, правда реакция может идти ступенчато, например:

При взаимодействии многоатомных спиртов с гидроксидами тяжелых металлов, таких как хром, свинец, висмут и медь в щелочной среде образуются хорошо растворимые в воде комплексные соединения. Медный комплекс ярко окрашен в сине-фиолетовый цвет. Для образования комплексов необходимо, чтобы гидроксильные группы в спиртах находились у соседних атомов углерода.

Незаряженные комплексы такого типа могут из водного раствора переходить в органические растворители, например, в 1,2-дихлорэтан или в хлороформ.

В трёхатомных спиртах, а так же и в спиртах с большим количеством гидроксильных групп, в образовании комплекса участвуют только два стоящих рядом гидроксила. Например, в комплексе из глицерина и катиона меди (II):

ПРИМЕНЕНИЕ И МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ

ЗНАЧЕНИЕ СПИРТОВ

Простейший спирт – метанол очень широко применяется как исходное сырьё в многочисленных органических синтезах. Например, для синтеза формальдегида, метилмеркаптана, метиламина, сложных эфиров многих карбоновых кислот, которые в свою очередь применяются как пластификаторы, растворители, душистые вещества в парфюмерии и компоненты пищевых эссенций. Очень важным является синтез уксусной кислоты из метанола и угарного газа:

Этот способ производства уксусной кислоты вытеснил вредный с позиции экологии способ её синтеза из ацетилена через ацетальдегид по Кучерову, так как в нём получается большое количество ртутьсодержащих сточных вод.

Не менее важным является использование метанола в синтезе метилакрилата из ацетилена, угарного газа и этого спирта:

Метанол используется также как растворитель, антифриз и моторное топливо. Им растворяют пробки, образующиеся из замёрзшего конденсата в газопроводах на крайнем севере.

Метанол чрезвычайно токсичен. 7- 10 мл его достаточно для того, чтобы мужчина с массой тела около 70 кг ослеп. Выпитые по ошибке 25 – 30 мл приводят к летальному исходу. Важно знать, что токсичен не сам метанол, а продукты его окисления под действием ферментов – формальдегид и муравьиная кислота. Поэтому, если занять ферменты окислением гораздо менее опасного для человека этанола (в виде водки, принимаемой постоянно в течение трёх суток), то пациента можно спасти.

В мире производится около 30 миллионов тонн метанола в год.

Этанол применяется в производстве ацетальдегида, хлороформа, диэтилового эфира, этилацетата, уксусной кислоты, дивинила, многих душистых веществ для парфюмерии. Кроме того он применяется как растворитель лакокрасочных материалов, взрывчатых и лекарственных веществ. Этиловый спирт, получаемый путём брожения пищевого сырья, применяется при изготовлении алкогольных напитков, растворения и перекристаллизации лекарственных препаратов. Этанол – наркотик, возбуждающе действующий на организм; его постоянное (важно знать любителям пива) или периодическое, но неумеренное употребление ведёт к алкоголизму – тяжёлой болезни, заканчивающейся циррозом печени и полной деградацией личности. В мире производится около 3 миллионов тонн этанола в год.

Пропанол-1 широко применяется как растворитель для восков, природных и синтетических смол. Как исходное вещество в синтезе лекарственных препаратов, душистых веществ для парфюмерных композиций, сложных эфиров – растворителей лакокрасочных материалов, пестицидов.

Пропанол-2 широко применяется как растворитель ацетатов целлюлозы, этилцеллюлозы, целлофана, эфирных масел, алкалоидов. Как исходное вещество он применяется в синтезах ацетона, изорпопиламина, изопропилацетата, косметических, моющих и лекарственных средств.

Изопропиловый спирт входит в состав жидкостей для размораживания замков и в состав «жидкого ключа», помогающего отворачивать гайки, например, на колёсах автомобилей.

Бутанол-1 применяется как растворитель лакокрасочных материалов, как исходное вещество в синтезе душистых веществ для парфюмерных композиций, пластификаторов для полимерных материалов, гербицидов.

Бутанол-2 применяется как высокооктановый (ОЧ = 110) компонент моторных топлив, как исходное вещество в синтезах. В мире производится около 1 миллиона тонн бутанола-2 в год.

Изобутиловый спирт (2-метилпропанол-1) применяется как растворитель лакокрасочных материалов и азотнокислых эфиров целлюлозы (взрывчатые вещества, ракетное топливо). Он используется так же в синтезах душистых веществ, пластификаторов для полимеров, гербицидов.

Трет -бутиловый спирт (2-метипропанол-2)в огромных масштабах используется для получения путём дегидратации изобутилена (2-метилпропена), который идёт как мономер для производства полиизобутилена. Последний с малой степенью полимеризации (15 – 50) служит как присадка к моторным маслам, а с большой (десятки тысяч) как материал для защиты от коррозии аппаратов большого объёма в химической промышленности. Трет -бутиловый спирт используется так же в производстве инициаторов полимеризации.

Высшие спирты (С₆ – С₂₀) применяются по-разному в зависимости от длины углеродной цепи. Спирты (С₆ – С₈) как флотореагенты, как экстрагенты солей Co, V и U, как растворители для синтетических смол, как сырьё в производстве пластификаторов. Спирты (С₁₀ – С₂₀) как компоненты пеногасителей, смазочно-охлаждающих жидкостей, текстильно-вспомогательных веществ, косметических составов. Метакриловые эфиры спиртов (С₇ – С₉) как депрессорные присадки к моторным топливам и маслам. Натровые и аммонийные соли сернокислых эфиров спиртов (С₁₀ – С₂₀) как синтетические моющие средства, способные стирать в жёсткой и морской воде.

Этиленгликоль (1,2-этандиол) очень широко применяется как компонент антифризов для охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Эти антифризы обеспечивают хороший отвод тепла на рабочих режимах двигателя и не замерзают при отрицательных температурах, как вода. Отечественная промышленность выпускает антифризы «Тосол –А 40» и «Тосол –А 60». Первый содержит 40% этиленгликоля и 60% воды и предназначен для работы в средней полосе России, а второй содержит 60% этиленгликоля и 40% воды и используется на крайнем севере. Кроме того этиленгликоль широко применяется в синтезе полиэтилентерефталата, из которого производят волокно лавсан (за границей терилен, дакрон, ямболен и другие). Из этиленгликоля получают так же многочисленные сложные эфиры. Например, дибутиловый эфир этиленгликоля используют как реагент для выделения Bi(III), Po(IV) и U(IV) из водных растворов. Этиленгликоль входит так же в состав гидравлических, тормозных и закалочных жидкостей. В мире производится около 20 миллионов тонн этиленгликоля в год.

Глицерин (1,2,3-триоксипропан, 1,2,3-пропантриол) применяется для производства тринитрата 1,2,3-пропантриола, неправильно называемого нитроглицерином. Нитрогглицерин одновременно является взрывчатым веществом и препаратом для снятия сердечных приступов.

Глицерин является сырьём в производстве алкидных смол, акролеина, полиуретанов. Он входит в состав эмульгаторов, моющих средств, антифризов, косметических и парфюмерных препаратов, медицинских мазей и растворов, кремов для обуви. В некоторых алкогольных напитках до 15%

глицерина. Глицерин абсолютно не токсичен. В виде фрагмента он входит в состав всех жиров и некоторых других липидов.

Пентаэритрит (2,2-диметилол-1,3-пропандиол) широко применяется как исходное вещество в синтезе синтетических смазочных масел повышающих моторесурс турбозубчатых агрегатов в 5 – 6 раз. Он является также сырьём в производстве алкидных смол, тетранитропентаэритрита, поверхностно-активных веществ и пластификаторов.

Поливиниловый спирт применяется в производстве волокон для хирургии, как компонент кровезаменяющих составов и некоторых готовых выпускных форм, например, «йодинола», как эмульгатор. В мире производится около 1 миллиона тонн поливинилового спирта в год.

Содержание

Кислородсодержащие органические соединения………………………………………………………………..1 Спирты. Определение……………………………………………………………………………………………………………..1

Классификация спиртов:

по типу атомов углерода, контактирующих с функциональной группой «ОН»……………………1

по количеству гидроксильных групп ……………………………………………………………………………………..2

Номенклатура и изомерия спиртов ……………………………………………………………………………………….2

Способы получения спиртов:

1. Из алканов…………………………………………………………………………………………………………………….4

2. Из алкенов…………………………………………………………………………………………………………………….4

3. Из алккинов…………………………………………………………………………………………………………………..4

4. Из алкадиенов………………………………………………………………………………………………………………5

5. Из галоидных алкилов………………………………………………………………………………………………….6

6. Из дигалоидных производных…………………………………………………………………………………….7

7. Из тригалоидных производных……………………………………………………………………………………7

8. Из аминов……………………………………………………………………………………………………………………..7

9. Из альдегидов и кетонов по реакции Меервейна-Понндорфа-Верлея……………………..7

10. Из альдегидов и кетонов путём гидрирования в присутствии катализаторов………….9

11. Из альдегидов и кетонов и галоидных алкилов путём синтезов Гриньяра…………….11

12. Из карбоновых кислот через галогенангидриды, которые гидрируют……………………11

13. Из алкоголятов……………………………………………………………………………………………………………12

14. Из сложных эфиров путём автокаталитического гидролиза…………………………………….13

15. Из сложных эфиров путём кислотного гидролиза…………………………………………………….13

16. Из сложных эфиров путём щелочного гидролиза…………………………………………………….14

17. Из сложных эфиров восстановлением по Буво и Блану……………………………………………15

18. Из сложных эфиров восстановлением комплексными гидридами…………………………15

Физические свойства спиртов…………………………………………………………………………………………16

Отношение спиртов к свету…………………………………………………………………………………………….16

Агрегатное состояние спиртов при различных температурах……………………………………….16

Зависимость температур плавления спиртов-изомеров от строения…………………………..16

Межмолекулярные водородные связи в спиртах………………………………………………………….17

Влияние водородных связей в спиртах на их физические свойства……………………………..17

Зависимость температур кипения спиртов-изомеров от строения……………………………….17

Вязкость спиртов………………………………………………………………………………………………………………17

Растворимость спиртов в воде и органических растворителях……………………………………..17

Спирты как растворители органических и неорганических веществ…………………………….18

Запах спиртов…………………………………………………………………………………………………………………..18

Химические свойства спиртов…………………………………………………………………………………………18

Спирты как слабые кислоты…………………………………………………………………………………………….19

Реакция спиртов с ацетиленидами металлов…………………………………………………………………19

Реакция спиртов с амидами щелочных металлов………………………………………………………….19

Реакция спиртов со щелочами……………………………………………………………………………………….19

Активированное нуклеофильное замещение атомов галогенов в ароматическом

ядре равновесной смесью спиртов и их алкоголятов……………………………………………………19

Реакция спиртов с активными металлами……………………………………………………………………..19

Абсолютирование этанола………………………………………………………………………………………………19

Гидролиз алкоголятов……………………………………………………………………………………………………..20

Реакция спиртов с концентрированными галогеноводородными кислотами

(реактивом Лукаса)………………………………………………………………………………………………………..20

Реакция спиртов с кислородсодержащими неорганическими кислотами…………………..20

Реакция спиртов с аммиаком и аминами……………………………………………………………………….21

Межмолекулярная дегидратация спиртов…………………………………………………………………….21

Внутримолекулярная дегидратация спиртов…………………………………………………………………22

Реакция спиртов с алкенами…………………………………………………………………………………………..22

Реакция спиртов с ацетиленом……………………………………………………………………………………….23

Реакция спиртов с алкадиенами……………………………………………………………………………………23

Реакции алкоголятов с галоидными алкилами……………………………………………………………..23

Реакция спиртов с альдегидами…………………………………………………………………………………….23

Реакция спиртов с полуацеталями………………………………………………………………………………..24

Реакция спиртов с кетонами………………………………………………………………………………………….24

Реакция спиртов с полукеталями…………………………………………………………………………………..24

Реакция спиртов с альдегидами и кетонами по Меервейну-Понндорфу-Верлею……..24

Реакция спиртов с карбоновыми кислотами – реакция этерификации………………………25

Реакция спиртов со сложными эфирами – реакция переэтерификации…………………….25

Горение спиртов…………………………………………………………………………………………………………….25

Окисление первичных спиртов до альдегидов…………………………………………………………….25

Окисление вторичных спиртов до кетонов……………………………………………………………………25

Дегидрирование первичных спиртов до альдегидов…………………………………………………..26

Дегидрирование вторичных спиртов до кетонов…………………………………………………………26

Окисление спиртов сильными окислителями в жидкой фазе в кислой среде…………..26

Особенности способов получения и реакционной способности двух- и много-

атомных спиртов…………………………………………………………………………………………………………….27

Получение диолов из алкенов по Вагнеру…………………………………………………………………….27

Получение диолов из эпоксидных соединений…………………………………………………………….28

Получение глицерина из простых и неорганических веществ……………………………………..28

Ступенчатая этерификация диолов карбоновыми кислотами………………………………………28

Образование комплексных соединений из гидроксидов тяжёлых металлов

и двух- или трёхатомных спиртов…………………………………………………………………………………..29

Применение и медико-биологическое значение спиртов……………………………………………29

Применение метанола и его токсические свойства………………………………………………………29

Применение этанола, его токсические свойства и медико-биологическое значение…………………………………………………………………………………………………………………………..30

Применение пропанола-1 ……………………………………………………………………………………………..30

Применение пропанола-2……………………………………………………………………………………………….30

Применение бутанола-1 ………………………………………………………………………………………………..30

Применение бутанола-2 …………………………………………………….…………………………………………..30

Применение изобутилового спирта……………………..…………………………………………………………31

Применение трет -бутилового спирта……………………..……………………………………………………31

Применение высших спиртов……………………..………..…………………………………………………………31

Применение этиленгликоля…………………………………………………………………………………………….31

Применение и медико-биологическое значение глицерина………………………….……….…….31

Применение пентаэритрита…………………………………………………………………………………………….31

Применение поливинилового спирта и его и медико-биологическое значение………….32

Содержание………………………………………………………………………………………………………………………32