Хімічныя ўласцівасці спіртоў

Вытворныя вуглевадародаў з адным ці некалькімі вадароднымі атамамі ў малекуле, замяшчэнне на групу -OH (гидроксильная група ці оксигруппа), - гэта спірты. Хімічныя ўласцівасці вызначаюцца вуглевадароднай радыкалам і гидроксильной групай. Спірты ўтвараюць асобны Гамалагічны шэраг, у ім кожны наступны прадстаўнік адрозніваецца ад папярэдняга члена на Гамалагічны рознасць, адпаведную = CH2. Усе рэчывы гэтага класа могуць быць прадстаўлены формулай: R-OH. Для аднаатамнага гранічных злучэнняў агульная хімічная формула мае выгляд CnH2n + 1OH. Па міжнароднай наменклатуры назвы могуць быць утвораны ад вуглевадароду з даданнем заканчэння -ол (метанол, этанол, пропанол і гэтак далей).

Гэта вельмі разнастайны і шырокі клас хімічных злучэнняў. У залежнасці ад колькасці груп -OH у малекуле, ён падзяляецца на адна-, двух- трехатомные і гэтак далей - Многоатомные злучэння. Хімічныя ўласцівасці спіртоў залежаць таксама ад утрымання оксигрупп груп у малекуле. Гэтыя рэчывы з'яўляюцца нейтральнымі і ня дысацыюе на іёны ў вадзе, як, напрыклад, моцныя кіслоты або моцныя падставы. Аднак могуць слаба праяўляць як кіслотныя (зніжаюцца з павелічэннем у шэрагу спіртоў малекулярнай масы і разгалінаванасці вуглевадароднай ланцуга), так і асноўныя (растуць з павелічэннем малекулярнай масы і разгалінаванасці малекулы) ўласцівасці.

Хімічныя ўласцівасці спіртоў залежаць ад выгляду і прасторавага размяшчэння атамаў: малекулы бываюць з ізамерыя ланцуга і ізамерыя становішча. У залежнасці ад максімальнай колькасці адзінарных сувязяў вугляроднага атама (звязанага з оксигруппой) з іншымі атамамі вугляроду (з 1-м, 2-ма ці 3-ма) адрозніваюць першасныя (нармальныя), другасныя ці трацічныя спірты. У першасных спіртоў гидроксильная група далучана да першаснага вугляроднага атаму. У другасных і троесных - да другаснага і троеснага адпаведна. Пачынаючы з пропанол, з'яўляюцца ізамерыя, якія адрозніваюцца становішчам гидроксильной групы: прапілавага спірт C3H7-OH і ізапрапілавага спірт CH3- (CHOH) -CH3.

Трэба назваць некалькі асноўных рэакцый, якія характарызуюць хімічныя ўласцівасці спіртоў:

1. Пры ўзаемадзеянні са шчолачнымі металамі або іх гідравокісу (рэакцыя депротонирования) утвараюцца алкоголяты (атам вадароду замяшчаецца на атам металу), у залежнасці ад вуглевадароднай радыкала атрымліваюцца метилаты, этилаты, пропилаты і гэтак далей, напрыклад, пропилат натрыю: 2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2 ↑.
2. Пры ўзаемадзеянні з канцэнтраванымі галогенводородными кіслотамі утвараюцца галогенпроизводные вуглевадародаў: HBr + CH3CH2OH ↔ CH3CH2Br + H2O. Гэтая рэакцыя з'яўляецца зварачальным. У выніку адбываецца нуклеафільнага замяшчэнне іёнам галаген гидроксильной групы.
3. Спірты могуць акісляцца да дыяксіду вугляроду, да альдэгідаў або да кетонаў. Спірты гараць ў прысутнасці кіслароду: 3O2 + C2H5OH → 2CO2 + 3H2O. Пад дзеяннем моцнага акісляльніка (хромавая кіслата, перманганат калія і гэтак далей) першасныя спірты пераўтворацца ў альдэгіды: C2H5OH → CH3COH + H2O, а другасныя - у кетоны: CH3- (CHOH) -CH3 → CH3- (CHO) -CH3 + H2O.
4. Рэакцыя дэгідратаціі працякае пры награванні ў прысутнасці водоотнимающих рэчываў (хларыд цынку, серная кіслата і гэтак далей). У выніку ўтвараюцца алкены: C2H5OH → CH2 = CH2 + H2O.
5. Рэакцыя этерификации працякае таксама пры награванні ў прысутнасці водоотнимающих злучэнняў, але, у адрозненне ад папярэдняй рэакцыі, пры больш нізкай тэмпературы і з адукацыяй простых эфіраў: 2C2H5OH → C2H5O-C2H5O. З сернай кіслатой рэакцыя адбываецца ў дзве стадыі. Спачатку утвараецца эфір кіслаты сернай: C2H5OH + H2SO4 → C2H5O-SO2OH + H2O, затым пры награванні да 140 ° С і ў лішку спірту утворыцца диэтиловый (яго часта называюць серны) эфір: C2H5OH + C2H5O-SO2OH → C2H5O-C2H5O + H2SO4 .

Хімічныя ўласцівасці многоатомных спіртоў, па аналогіі з іх фізічнымі ўласцівасцямі, залежаць ад тыпу вуглевадароднай радыкала, які ўтварае малекулу, і, вядома, колькасці гидроксильных груп у ёй. Напрыклад, этиленгликоль CH3OH-CH3OH (тэмпература кіпення 197 ° С), які з'яўляецца 2-х атамным спіртам, уяўляе сабой вадкасць бескаляровую (мае саладкавы густ), якая змешваецца з H2O, а таксама ніжэйшымі спіртамі ў любых суадносінах. Этиленгликоль, як і яго вышэйшыя гамолагі, ўступаюць ва ўсе рэакцыі, характэрныя для аднаатамнага спіртоў. Гліцэрына CH2OH-CHOH-CH2OH (тэмпература кіпення 290 ° С) з'яўляецца найпростым прадстаўніком 3-х атамных спіртоў. Гэта густая салодкая на смак вадкасць, якая цяжэй вады, але змешваецца з ёй у любых суадносінах. Раствараецца ў спірце. Для гліцэрыны і яго гамолагі таксама характэрныя ўсе рэакцыі аднаатамнага спіртоў.

Хімічныя ўласцівасці спіртоў вызначаюць напрамкі іх прымянення. Іх выкарыстоўваюць у якасці паліва (біяэтанол або биобутанол і іншыя), у якасці растваральнікаў у розных галінах прамысловасці; як сыравіна для вытворчасці ПАВ і мыйных сродкаў; для сінтэзу палімерных матэрыялаў. Некаторыя прадстаўнікі гэтага класа арганічных злучэнняў шырока выкарыстоўваюцца як змазачныя матэрыялы або гідраўлічныя вадкасці, а таксама для вырабу лекавых сродкаў і біялагічна актыўных рэчываў.