Этиленгликоль, получение, значение

Этиленгликоль – вязкая бесцветная жидкость, сладкая на вкус, t_k = 198⁰С. Сильно понижена температура замерзания воды. 60% раствор гликоля замерзает при -49⁰С.

Применяется для приготовления антифриза. Этиленгликоль очень гигроскопичен, поэтому его применяют при изготовлении печатных красок, динитроэтиленгликоль – сильное взрывчатое вещество.

В промышленности этиленгликоль получается из окиси этилена

СН₂ - СН₂ + СН₂OH - СН₂ОН

 

С двухосновными кислотами этиленгликоль вступает в реакцию поликонденсации, образуя высокомолекулярные полиэфиры:

НО – С = О OO

| || ||

R → O - СН₂ - СН₂ – O- C – R – C - + 2nH₂

|

НО – С = О n

Полиэфиры этиленгликоля широко применяется в различных отраслях промышленности, как пленкообразующие вещества для лаков и красок, в производстве пластмасс, синтетических волокон (лавсан).

Этиленгликоль применяется в производстве полиуретановых смол, применяется для изготовления клеев, лаков, синтетических смол, синтетического каучука.

В 1906 г. А.Е.Фаворский перегоняя этиленгликоль с серной кислотой получил циклический эфир диоксан.

 

Диокасан – жидкость, t_k = 101⁰С, растворим в воде в любых отношениях. Применяется как растворитель, в органическом синтезе ядовит. При хранении образует взрывоопасное вещество.

Глицерин, его значение: нитроглицерин, динамит, применение.

СН₂OH – СНОН - СН₂ОН-1,23пропан триол_.

Глицерин получается из жиров или синтезом из пропилена или ацетилена.

СН2OH – СНОН-СН2ОН + 3С15Н31COOH

+3 НОН

кат

С15Н31

С15Н31

м

+ 3 NaОН

С15Н31

СН2OH – СНОН-СН2ОН + 3С15Н31COOH

м

 

Синтез глицерина из пропилена

Аллиловый спирт

- НСl

СН₂ =СН –СН₃ СН₂ = СН – СН₂Cl СН₂ = СН – СН₂OH

гидролиз

СН2OH – СНСl-СН2 OHСН2ОН

Монохлоргидрины глицерина

СН2OH – СНОН-СН2ОН

 

СН2Сl–СНOH-СН2OHСН2ОН

 

Глицерин - нейтральная вязкая бесцветная жидкость, сладкая на вкус, t_пл = 17⁰С, пл – 1,26, очень гигроскопичен. Смешивается с водой в любых отношениях. При атмосферном давлении кипит при t_пл = 290⁰С.

Химические свойства

В глицерине 3 гидроксильные группы. Водородные атомы гидроксильных групп замещаются на металлы при действии не только щелочных металлов, но и гидроксидов железа, меди, Ca, Ba и др. Полные соединения называются глицератами (как с этиленгликолем).

СН3

СН3

СН3

При взаимодействии глицерина с неорганическими и органическими кислотами образуются полные и неполные сложные эфиры.

 

O

||

3 НО – С – CH₃

 

 

 

Большое практическое значение имеют полиэфиры глицерина и ароматической двухосновной кислоты (фталевые кислоты). Эти полиэфиры глицеринофталевые смолы (глифтали) применяются для изготовления лаков. При дегидратации глицерина (нагревание с гидросульфатом калия и некоторыми другими водоотнимающими средствами) образуется неправильный альдегил акролеин.

О

Н

СН₂OH – СНОН-СН₂ОН СН₂OH – СН = СН₂ОН

СН₂OH – СН₂ – СН = О СН₂ = СН - акролеин.

 

Фенол. Физические и химические свойства фенола.Взаимное влияние атомов в молекуле фенола: взаимодействие с гидроксидом натрия и азотной кислотой. Применение фенола на основе свойств.

Фенолы – это вещества, в которых гидроксогруппа соединена непосредственно с бензольным кольцом.

Назовите молекулярную формулу фенил-радикала: C₆H₅ – фенил. Если к этому радикалу присоединить одну или несколько гидроксильных групп, то мы получим фенолы. Обратите внимание на то, что гидроксильные группы должны быть непосредственно связаны с бензольным кольцом, в противном случае мы получим ароматические спирты.

 

Классификация

Так же как и спирты, фенолы классифицируют по атомности, т.е. по количеству гидроксильных групп.

Одноатомные фенолы, содержат в молекуле одну гидроксильную группу:

Многоатомные фенолы содержат в молекулах более одной гидроксильной группы:

Самый главный представитель этого класса – фенол. Название этого вещества и легло в основу названия всего класса – фенолы.

Многие из вас в скором будущем станут врачами, поэтому о феноле они должны знать как можно больше. В настоящее время можно выделить несколько основных направлений использования фенола. Один из них – производство лекарственных средств. Большинство этих лекарств — производные получаемой из фенола салициловой кислоты: o-HOC₆H₄COOH. Самое распространенное жаропонижающее — аспирин не что иное, как ацетилсалициловая кислота. Эфир салициловой кислоты и самого фенола тоже хорошо известен под названием салол. При лечении туберкулеза применяют парааминосалициловую кислоту (сокращенно ПАСК). Ну и, наконец, при конденсации фенола с фталевым ангидридом получается фенолфталеин, он же пурген.

Фенолы – органические вещества, молекулы которых содержат радикал фенил, связанные с одной или несколькими гидроксигруппами.

Как вы считаете, почему фенолы выделили в отдельный класс, хотя они содержат ту же гидроксильную группу, что и спирты?

Их свойства сильно отличаются от свойств спиртов. Почему?

Атомы в молекуле взаимно влияют друг на друга. (Теория Бутлерова).

Бензольное кольцо изменило свойства гидроксогруппы!

Рассмотрим свойства фенолов на примере простейшего фенола.

История открытия

В 1834г. немецкий химик-органик Фридлиб Рунге обнаружил в продуктах перегонки каменноугольной смолы белое кристаллическое вещество с характерным запахом. Ему не удалось определить состав вещества, сделал это в 1842г. Огюст Лоран. Вещество обладало выраженными кислотными свойствами и было производным открытого незадолго до этого бензола. Лоран назвал его бензол феном, поэтому новая кислота получила название фениловой. Шарль Жерар считал полученное вещество спиртом и предложил называть его фенолом.

Физические свойства

Фенол C₆H₅OH (карболовая кислота) — бесцветное кристаллическое вещество, t_пл = 43⁰C, t_кип = 182⁰C, на воздухе окисляется и становится розовым, при обычной температуре ограниченно растворим в воде, выше 66 °C смешивается с водой в любых соотношениях. Фенол — токсичное вещество, вызывает ожоги кожи, является антисептиком, поэтому с фенолом необходимо обращаться осторожно!

Сам фенол и его пары ядовиты. Но существуют фенолы растительного происхождения, содержащиеся, например, в чае. Они благоприятно действуют на организм человека.

Следствием полярности связи О–Н и наличия неподеленных пар электронов на атоме кислорода является способность гидроксисоединений к образованию водородных связей

Это объясняет, почему у фенола довольно высокие температуры плавления (+43) и кипения (+182). Образование водородных связей с молекулами воды способствует растворимости гидроксисоединений в воде.

Способность растворяться в воде уменьшается с увеличением углеводородного радикала и от многоатомных гидроксисоединений к одноатомным. Метанол, этанол, пропанол, изопропанол, этиленгликоль и глицерин смешиваются с водой в любых соотношениях. Растворимость фенола в воде ограничена.

Изомерия и номенклатура

Возможны 2 типа изомерии:

· изомерия положения заместителей в бензольном кольце;

· изомерия боковой цепи (строения алкильного радикала и числа радикалов).

Химические свойства

Посмотрите внимательно на структурную формулу фенола и ответьте на вопрос: «Что такого особенного в феноле, что его выделили в отдельный класс?»

Т.е. фенол содержит и гидроксильную группу и бензольное кольцо, которые, согласно третьему положению теории А.М. Бутлерова, влияют друг на друга.

Свойствами каких соединений формально должен обладать фенол? (спиртов и бензола.)

Химические свойства фенолов обусловлены именно наличием в молекулах функциональной гидроксильной группы и бензольного кольца. Поэтому химические свойства фенола можно рассмотреть как по аналогии со спиртами, так и по аналогии с бензолом.

Вспомните, с какими веществами реагируют спирты.