Хімічні властивості сульфокислот

Реакції сульфогрупи

- утворення солей

С₆H₅SO₃H + NaOH ® C₆H₅SO₃Na + H₂O;

- утворення хлорангідридів (сульфохлоридів)

С₆H₅SO₂OH + PCl₅ ® C₆H₅SO₂Cl + POCl₃ + HCl.

бензолсульфохлорид

Проте, звичайно сульфохлориди одержують дією хлорсульфонової кислоти на вуглеводні:

С₆H₅SO₂OH + HOSO₂Cl ® C₆H₅SO₂Cl + H₂SO₄

Сульфохлориди можна легко перетворити в естери та аміди, подібно до хлорангідридів карбонових кислот:

C₆H₅SO₂Cl + NaOC₂H₅ ® C₆H₅SO₂OC₂H₅ + NaCl

етиловий естер

бензолсульфокислоти

C₆H₅SO₂Cl + 2 NH₃ ® C₆H₅SO₂NH₂ + NH₄Cl

Бензолсульфамід

- утворення тіофенолів

Реакції заміщення сульфогрупи

- гідроліз (при дії перегрітої водяної пари в кислому середовищі сульфокислоти дають вихідні ароматичні вуглеводні)

- реакції лужного плавлення

С₆H₅SO₃Na + 2 NaOH ® C₆H₅ONa + Na₂SO₃ +H₂O

фенолят натрію

2 С₆H₅SO₃Na + H₂SO₄ ® 2 C₆H₅OH + Na₂SO₄

- cплавлення солей сульфокислот з ціанідами з утворенням нітрилів

С₆H₅SO₃Na + NaCN ® C₆H₅CN + Na₂SO₃

3. Реакції електрофільного заміщення водню відбуваються важче, ніж у бензолі. Cульфогрупа затруднює електрофільного заміщення і орієнтує нові замісники в мета -положення.

 

ОДНО- І БАГАТОАТОМНІ СПИРТИ

Спирти - це похідні вуглеводнів, у молекулах яких один або декілька атомів Гідрогену заміщені гідроксильними групами. В залежності від кількості гідроксильних груп спирти бувають одноатомні та багатоатомні.

 

Методи одержання спиртів

Гідроліз галогенопохідних

Спирти одержують гідролізом галогенпохідних при нагріванні з водою або водним роззином лугу. В першому випадку реакція зворотня

Каталітична гідратація алкенів

Металоорганічний синтез

а) первинні спирти

б) вторинні спирти

в) третинні спирти

4. Каталітичне гідрування карбонільних сполук у присутності каталізаторів (Ni, Co, Pt, Pd)

а) гідрування альдегідів і естерів з утворенням первинних спиртів:

б) каталітичне відновлення кетонів призводить до утворення вторинних спиртів:

в) відновлення ароматичних альдегідів і кетонів та естерів ароматичних кислот відбувається аналогічно.

Окиснення алканів

Реакція окиснення має практичне застосування для вищих парафінів С₁₂-С₂₀:

Ферментативна переробка вуглеводів – спиртове бродіння моносахаридів і полісахаридів

а)
б)

Будова спиртів

	Зв’язок	Характеристика зв’язків С–О і О–Н
l, нм	E, кДж/моль	Полярність, m, D	Поляризовність, RD, см^3
С–О	0,143	358,2	0,9	1,5
О–Н	0,100	460,9	1,5	1,7

Зв’язки С–О і О–Н поляризовані, негативним кінцем диполя є Оксиген. Загальний (сумарний) дипольний момент спиртів m = 1,6-1,8 D. Полярність зв’язку О–Н значно вища, ніж полярність зв’язку С–О. Такий розподіл електронної густини сприяє тому, що для О–Н групи характерні гетеролітичні (іонні) реакції, в яких може розірватись О–Н-зв’зок або С–О.

Полярність зв’язку О–Н і наявність неподіленої електронної пари елек­тронів у атома Оксигену зумовлюють утворення водневих зв’язків, які сприяють існуванню асоціатів між молекулами спирту. Це пояснює високі температури кипіння спиртів (t_кип.(С₂Н₅ОН) = 78,3 °С; t_кип.(СН₃–О–СН₃) = 23,6 °С).

Спирти С₁–С₃ змішуються з водою у будь-яких попорціях, що пояснюється утворенням водневих зв’язків з молекулами води.

 

Хімічні властивості спиртів

 

1. Спирти – амфотерні сполуки. Виявляють властивості дуже слабких кислот: у реакції з металічним натрієм утворюють солі – алкоголяти:

Алкоголяти легко розкладаються водою, адже спирти більш слабкі кислоти ніж вода

Кислотні властивості спиртів зменшуються в наступному порядку: первинні > вторинні > третинні.

Як і вода, спирти проявляють і основні властивості: реагують на холоду з сильними кислотами з утворенням солей алкілоксонію:

При нагріванні, а у випадку третинних спиртів на холоду, оксонієві солі перетворюються в галогенопохідні.

Внутрішньо- та міжмолекулярна дегідратація спиртів

Дегідратація

При дії на спирти дегідратуючих речовин (H₂SO₄, H₃PO₄, Al₂O₃, CuSO₄ та ін.) проходить міжмолекулярне або внутрішньомолекулярне відщеплення води з утворенням відповідно етерів та ненасичених сполук.

Внутрішньомолекулярна дегідратація проходить на тих самих каталізаторах, що і міжмолекулярна але при підвищеній температурі.

В залежності від будови спирта і умов проведення реакції відщеплення води проходить за механізмами Е1 або Е2, наприклад для третинного спирту при каталітичній дії кислоти механізм реакції можна представити наступним чином:

3. Заміщення гідроксильної групи. Гідроксильна група спиртів здатна заміщуватися галогеном при взаємодії спиртів з галогеноводнями, галогенідами фосфору або тіонілхлоридом (див. розд. галогенопохідні вуглеводнів).

Спирти порівняно легко окиснюються такими окисниками як KMnO₄, K₂CrO₇. Первинні спирти окиснюються до альдегідів, вторинні до кетонів.

Багатоатомні спирти повторюють властивості одноатомних.

 

ФЕНОЛИ. ХІНОНИ

Фенолами називають органічні сполуки, які містять гідроксильну групу, безпосередньо сполучену з атомом Карбону бензольненового ядра. Залежно від кількості гідроксильних груп в їх структурі феноли поділяють на одноатомні, двоатомні, тощо.

Методи одержання фенолів