К 1 мл бензина добавляют 1 мл концентрированной азотной кислоты, встряхивают вначале осторожно, а затем в течение несколько минут энергично. Окраска бензина не изменяется: предельные углеводороды в этих условиях не вступают в реакцию с азотной кислотой.

16.3. Взаимодействие с бромной водой.

К 1 мл бензина добавляют бромную воду по каплям, все время встряхивая пробирку. Окраска свободного брома не изменяется. Вследствие лучшей растворимости брома в бензине при встряхивании возможно извлечение бензином брома и окрашивание его в желтый цвет.

16.4. Взаимодействие с перманганатом калия.

К 1 мл бензина добавляют несколько капель 1%-ного раствора перманганата калия, при сильном встряхивании фиолетовая окраска не исчезает.

16.5. Взаимодействие со спиртовым раствором щелочи.

Несколько капель вазелинового масла (смесь высококипящих предельных углеводородов) помещают в пробирку, добавляют двойной объем спиртового раствора щелочи, встряхивают, затем нагревают. Капли масла в щелочи не растворяются, в отличие от животного и растительного масла.

Опыт 17. БРОМИРОВАНИЕ АЛКАНОВ

Р е а к т и в ы: гексан, 5% раствор брома в тетрахлорметане

В две сухие пробирки помещают по 1 мл гексана, добавляют по каплям равное количество 5%-ного раствора брома в тетрахлорметане до появления желтой окраски и перемешивают. Одну из пробирок накрывают колпаком из черной бумаги или ставят в темное место, другую подвергают воздействию источника УФ-света (например, кварцевой лампы). Через 5 мин сравнивают окраску растворов в обеих пробирках. Отмечают обесцвечивание раствора в пробирке, подвергшейся воздействию УФ-света и отсутствие видимых изменений в другой.

СН3-(СН2)4-СН3 + Br2 hv CH3-CH-(CH2)3-CH3 + HBr

Br

Опыт 18. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВСПЫШКИ КЕРОСИНА И БЕНЗИНА

Р е а к т и в ы: керосин, бензин

В две фарфоровые чашки наливают по 1-2 мл керосина и бензина. При поднесении горящей лучинки бензин загорается, керосин не загорается и горящая лучинка при опускании в него гаснет. Если керосин нагреть до 30-400 и затем поднести к нему горящую лучинку - он загорится.

III.4 АЛКЕНЫ. АЛКАДИЕНЫ. АЛКИНЫ

Алкенами называют углеводороды алифатического ряда, содержащие одну двойную связь. Общая формула алкенов СnH2n. Атомы углерода, связанные двойной связью, находятся в состоянии sp2-гибридизации.

Родоначальником гомологического ряда является этилен (СН2=СН2).

Согласно правилам ИЮПАК названия алкенов образуют от названий соответствующих алканов, заменяя суффикс -ан на -ен (-илен) с указанием положения двойной связи в цепи углеводородных атомов.

Для алкенов характерна структурная и геометрическая изомерия. Структурная изомерия алкенов обусловлена разной последовательностью связывания атомов углерода в молекуле (изомерия цепи) и разным положением двойной связи при одном и том же углеродном скелете (изомерия положения). Геометрическая или так называемая цис-транс-изомерия обусловлена различным расположением атомов или групп в пространстве относительно плоскости двойной связи.

В небольших количествах алкены встречаются в некоторых месторождениях нефти и природного газа, откуда могут быть выделены в чистом виде. Большинство методов синтеза основаны на отщеплении (элиминировании) атомов или атомных групп от молекул алканов, галогеналканов и спиртов.

Вследствие наличия р-связи алкены довольно легко вступают в реакции присоединения, протекающие с разрывом р-связи. В большинстве случаев такие реакции идут по ионному механизму и начинаются с атаки электрофильным реагентом электронов р-связи, а поэтому их называют реакциями электрофильного присоединения (АЕ). Для алкенов характерны также реакции окисления, восстановления и полимеризации.

Алкадиенами называют углеводороды алифатического ряда, содержащие две двойные связи. Общая формула алкадиенов СnH2n-2. Атомы углерода, связанные двойными связями, находятся в состоянии sp2-гибридизации.

По взаимному расположению двойных связей в молекуле различают алкадиены с кумулированными (-СН=С=СН-), сопряженными (конъюгированны-ми) (-СН=СН-СН=СН-) и изолированными (-СН=СН-(СН2)n-СН=СН-) двойными связями.

Названия алкадиенов по номенклатуре ИЮПАК образуют аналогично алкенам. Наличие двух двойных связей обозначают суффиксом -диен с указанием положения каждой из них в главной углеродной цепи.

Для получения алкадиенов с сопряженными связями чаще всего применяют дегидрирование алканов и алкенов, дегидратацию диолов и непрельных спиртов.

Для алкадиенов с сопряженными связями характерны реакции присоединения и полимеризации, свойственные алкенам. Однако наряду с этим в химическом поведении алкадиенов-1,3 имеются некоторые особенности. В реакциях электрофильного присоединения наблюдается смещение двойной связи и чаще всего образуется два продукта, из которых один является результатом 1,2-присоединения по месту двойной связи, а второй - 1,4-присоединения. Для конъюгированных диенов характерны также реакции с диенофилами (реакция Дильса-Альдера).

Алкинами называют углеводороды алифатического ряда, содержащие одну тройную связь. Общая формула алкинов СnH2n-2. Атомы углерода, связанные тройной связью, находятся в состоянии sp-гибридизации.

Родоначальником гомологического ряда алкинов является ацетилен (СН?СН). По номенклатуре ИЮПАК названия алкинов образуют от названий соответствующих алканов, заменяя суффикс -ан на -ин с указанием положения тройной связи в цепи углеродных атомов.

Алкины чаще всего получают дегидрогалогенированием дигалогензамещенных алканов и алкилированием ацетилена. Для получения ацетилена существует ряд специфических способов: получение из метана, из карбида кальция.

Аналогично алкенам, алкины втупают в реакции электрофильного присоединения, окисления, восстановления и полимеризации. Однако, вследствие большей электроотрицательности sр-гибридизованных атомов углерода по сравнению с углеродами в sр2-гибридизации, р-связи алкинов труднее вступают в химическое взаимодействие с электрофильными реагентами, чем р-связь алкенов. Кроме того, благодаря высокой электроотрицательности атома углерода в sр-гибридизации алкины с концевой тройной связью R-С?С-Н обладают слабой СН-кислотностью и способны замещать атом водорода на металлы и другие группы.

Алканы, алкадиены, алкины являются сырьем для многих химических производств. Например, этилен используется в производстве этанола, этиленгликоля, уксусного альдегида, полиэтилена; бутадиен применяется для получения синтетических каучуков, пластиков; ацетилен нашел широкое применение для автогенной сварки и резки металлов.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И УПРАЖНЕНИЯ

1. Напишите структурные формулы следующих соединений: а) 2,3-диметил-пентен-1, б) изобутилацетилен, в) 2,3-дихлорбутадиен-1,3, г) цис-бутен-2, д) 3-нитробутин-1, е) симметричный диэтилэтилен, к) 2,5-диметилгептин-3, л) октадиен-1,5-ин-3, м) пентадиен-1,4, н) метилэтилацетилен.

2. Назовите приведенные углеводороды по систематической и рациональной номенклатурам:

СН3 СН3

а) СН3-С=СН-СН-СН3 б) СН3-С-СН=СН-С-СН3 в) СН3-СС-СН3

СН3 СН3 СН3 СН3

г) СН3-С-СН=С-СН3 д) СН3-С=С=С-СН3 е) СН3-СС-СН2-СН=СН2

¦

СН2 С2Н5 СН3 СН3

3. Какие соединения образуются при действии на пропен следующих реагентов: а) Cl2 (CCl4), б) Cl2 + H2O, в) HBr, г) H2O (H+), д) H2 (Pd), е) конц. H2SO4? Приведите механизм (а), (в) реакций.

4. Напишите структурную формулу алкена, озонолиз которого приводит к образованию смеси следующих продуктов: а) метилэтилкетона и пропаналя, б) ацетона и уксусного альдегида, в) муравьиного и масляного альдегидов.

5. Какие из приведенных алкенов могут существовать в виде цис- и транс-изомеров: а) пентен-2, б) 2-метилпентен-2, в) гексен-3? Приведите формулы геометрических изомеров.

6. Какими качественными реакциями можно отличить соединения в следующих парах: а) н-пентан и пентен-2, б) циклопентан и пентен-2?

7. Объясните, как образуется сопряженная система в молекуле пентадиена-1,3. Имеется ли сопряжение в молекуле пентадиена-1,4?

8. Напишите уравнения реакций и назовите полученные соединения:

а) 2-метилбутадиен-1,3 + НС1 в) 2,3-диметилбутадиен-1,3 + Н2О

С2Н5ОН+Na СС14

б) гексадиен-2,4 г) пентадиен-1,4 + С12

9. Какие продукты образуются при взаимодействии 2-метилпентадиена-1,3 с бромоводородом? Приведите механизм реакции.

10. Напишите схему реакции взаимодействия пентадиена-1,3 с акрилонитрилом.

11. Напишите схему изопренового каучука стереорегулярного строения. Какова конфигурация макромолекулы?

12. Приведите схемы реакций получения бутина-2 из пропина через стадию образования соответствующего магнийорганического соединения.

13. Напишите реакции окисления бутина-2 перманганатом калия в нейтральной и щелочной средах. Назовите конечные продукты.

14. С помощью каких реакций можно доказать наличие тройной связи в молекуле бутина-1.

15. Напишите схемы реакции Кучерова для следующих соединений: а) изопропилацетилен, б) диметилацетилен, в) метилэтилацетилен. Назовите полученные продукты.

16. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие химические превращения:

2Na Cl2, hv спирт.NaOH Н2О, Н+

конц. Н₂SO₄, t

СН₃-СН₂-ОН СН₂=СН₂ + Н₂О

С₂Н₅ОН + НОSO₂OH C₂H₅OSO₂OH + H₂O

этилсерная кислота

t^о

CH₂-CH₂ CH₂=CH₂ + H₂SO₄

H OSO₂OH

ПРАКТИКУМ

Опыт 19. ПОЛУЧЕНИЕ ЭТИЛЕНА

Р е а к т и в ы: этиловый спирт, концентрированная серная кислота

В сухую пробирку помещают 8-10 капель концентрированной серной кислоты, 5 капель этилового спирта и несколько крупинок оксида алюминия. Пробирку закрывают пробкой с газоотводной трубкой и осторожно нагревают в пламени горелки до начала равномерного выделения газа из реакционной смеси.

Нагревание этилового спирта с концентрированной серной кислотой сопровождается внутримолекулярной дегидратацией с образованием этилена:

конц. Н2SO4, t

СН3-СН2-ОН СН2=СН2 + Н2О

С2Н5ОН + НОSO2OH C2H5OSO2OH + H2O

этилсерная кислота

tо

CH2-CH2 CH2=CH2 + H2SO4

H OSO2OH

Опыт 20. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭТИЛЕНА

Р е а к т и в ы: этилен, бромная вода, 1% раствор перманганата калия, концентрированная серная кислота

Конец газоотводной трубки (предыдущий опыт) поочередно опускают в 3 предварительно подготовленные пробирки, содержащие раствор бромной воды и 1% водный раствор перманганата калия с концентрированной серной кислотой и без неё.

При пропускании этилена через раствор бромной воды наблюдают быстрое обесцвечивание желто-бурой окраски раствора:

СН2=СН2 + Вr2 СН2-СН2

Вr Вr

При пропускании этилена через 1% раствор перманганата калия бледно-розового цвета наблюдают исчезновение первоначальной окраски раствора, а в случае избытка перманганата калия - появление хлопьевидного осадка бурого цвета - оксида марганца (IV):

3СН2=СН2 + КМnО4 + Н2О 3СН2-СН2 + 2КОН + 2МnО2

ОН ОН

При пропускании этилена через 1% раствор перманганата калия в присутствии концентрированной серной кислоты наблюдают быстрое обесцвечивание раствора, бурые хлопья не образуются:

СН2=СН2 + КМnО4 + Н2SО4 Н2С=О + К2SО4 + МnSО4 + Н2О

Продолжая нагревание, быстро поджигают газообразный этилен у конца газоотводной трубки. Этилен горит светящимся пламенем.

СН2=СН2 + 3О2 2СО2 + 2Н2О

Опыт 21. ПОЛУЧЕНИЕ АЦЕТИЛЕНА

Р е а к т и в ы: карбид кальция

Опыт проводится в вытяжном шкафу!

В пробирку наливают 2-3 мл воды, вносят несколько небольших кусочков карбида кальция. Быстро закрывают отверстие пробирки пробкой с газоотводной трубкой. Взаимодействие карбида кальция с водой протекает энергично - выделяется ацетилен:

СаС2 + 2Н2О СН?СН + Са(ОН)2

Газ поджигают у отверстия пробирки. Ацетилен горит светящимся, слегка коптящим пламенем:

tо

2НССН + 5О2 4СО2 + 2Н2О

Опыт 22. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЦЕТИЛЕНА

Р е а к т и в ы: ацетилен, 1% раствор перманганата калия, бромная вода, аммиачный раствор хлорида меди (I), аммиачный раствор оксида серебра

Конец газоотводной пробирки (предыдущий опыт) поочередно пропускают в три предварительно подготовленные пробирки, содержащие 1% раствор перманганата калия, бромную воду, аммиачный раствор хлорида меди (I), аммиачный раствор оксида серебра.

1. При пропускании ацетилена через 1% раствор перманганата калия наблюдают обесцвечивание раствора:

[O]

НССН СО2 + НC(О)Н

KMnO4, H2O формальдегид

2. При пропускании ацетилена через раствор бромной воды, как и в случае с перманганатом калия наблюдают обесцвечивание раствора:

Br Br

НССН + Br2 CH=CH CH-CH

Br Br Br Br

3. При пропускании ацетилена через аммиачный раствор хлорида меди (I) наблюдают выпадение красного осадка ацетиленида меди:

НССН + 2CuCl + 2NH3 Cu-СС-Cu + 2NH4Cl

Ацетилен нужно пропускать в аммиачный раствор хлорида меди (I), так как в водном растворе образующаяся соляная кислота разлагает ацетиленид меди и реакция идет в обратном направлении:

Cu-СС-Cu + 2НСl СНСН + Cu2Cl2

В сухом виде ацетилениды серебра и меди являются взрывчатыми веществами. Они взрываются от удара или нагревания. Во избежание несчастных случаев после опыта ацетилениды необходимо разрушить действием разбавленной соляной кислоты.

Для испытания взрывчатых свойств ацетиленида меди его отфильтровывают. Влажный фильтр с осадком помещают на другой фильтр, затем на асбестовую сетку или песчаную баню (проводить под тягой) и осторожно нагревают. По мере высыхания вначале слышится легкое потрескивание, а затем происходит громкий, но безопасный взрыв.

4. При пропускании ацетилена через аммиачный раствор оксида серебра (раствор готовят путем осторожного прибавления аммиака по каплям к раствору азотнокислого серебра до полного растворения образовавшегося вначале осадка) наблюдают выпадание осадка ацетиленида серебра желтого цвета.

АgNО3 + 3NН3 + H2O [Аg(NН3)2]ОН +NН4NO3

НССН + 2[Аg(NН3)2]ОН Ag-СС-Ag + 4NH3 + 2H2O

Полученное ацетиленистое серебра разрушают соляной кислотой :

Ag-СС-Ag + 2НСl СНСН + 2AgCl

Опыт 23. НЕПРЕДЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР КАУЧУКА

Р е а к т и в ы: 5% раствор каучука в бензине, раствор брома в бензине

В пробирку наливают 2 мл раствора каучука в бензине и пипеткой приливают раствор брома в бензине, энергично встряхивая пробирку после каждого добавления брома. Происходит обесцвечивание брома вследствие присоединения его по месту двойных связей к молекуле каучука.

[-СН2-С=СН-СН2-]n + Br2 [-СН2-СBr-СНBr-СН2-]n

CH3 CH3

Раствор каучука в бензине готовят заранее. Мелко нарезанный каучук (девулканизированный) помещают на несколько дней в цилиндр с притертой пробкой. Каучук, растворяясь в бензине, образует коллоидный раствор.

III.5 АРЕНЫ

Аренами называют углеводороды циклического строения, отвечающие критериям ароматичности Хюккеля: наличие в его структуре плоского цикла, содержащего замкнутую сопряженную систему, включающую (4n+2) р-электронов, где n?6.

К наиболее распространенным ароматическим системам, содержащим 6р-электронов относится бензол и его производные.

По заместительной номенклатуре ИЮПАК одноядерные арены рассматривают как продукты замещения бензола: метилбензол, этилбензол и т.д. При наличии в бензольном кольце нескольких заместителей их положение указывают цифрами или приставками орто-, мета-, пара-. Кроме названий по заместительной номенклатуре сохранились и тривиальные названия: толуол, ксилол, кумол и т.д.

Основными природными источниками ароматических углеводородов являются нефть и каменный уголь. Для получения гомологов бензола используют синтетические способы получения: а) циклотримеризация алкинов, б) реакция Вюрца-Фиттига, в) алкилирование по Фриделю-Крафтсу.

Атом углерода в аренах находится в состоянии sр2-гибридизации. Ароматические углеводороды, как и алкены обладают нуклеофильным характером, однако в отличие от них при взаимодействии с электрофильными реагентами более склонные к реакциям замещения (SЕ), а не присоединения.

В реакциях электрофильного замещения монозамещенных производных бензола, в зависимости от электронной природы заместителя, вступающая группа может занимать орто-, мета- или пара-положения, а реакция может протекать быстрее или медленнее, чем с самим бензолом. Различают заместители I рода (электронодоноры, орто- и пара-ориентанты) и заместители II рода (электроноакцепторы, мета-ориентанты).

При наличии в бензольном кольце двух заместителей их ориентирующее влияние осуществляется более сложно. В зависимости от электронной природы заместителей и их взаимного расположения различают согласованную (оба заместителя направляют новую группу в одни и те же положения) и несогласованную (заместители направляют новую группу в различные положения) ориентацию.

При несогласованной ориентации придерживаются следующих правил:

1. Преимущественное направление замещения определяет ориентант I рода.

2. По силе ориентирующего влияния заместителей I рода можно расположить в следующий ряд:

О- > NR2 > NHR > NH2 > OH > OR > NHCOR > OCOR > Alk > F > Cl > Br > I

3. По силе ориентирующего влияния заместителей II рода можно расположить в следующий ряд:

COOH > SO3H > NO2 > CHO > COCH3 > CN

В химической промышленности арены широко используются в качестве растворителей и исходного сырья для производства широкого класса органических соединений, лекарственных препаратов.

Многоядерные арены с конденсированными циклами содержат в своем составе два и более бензольных ядра, имеющих общие атомы углерода. Наиболее важными представителями конденсированных аренов являются нафталин, антрацен и фенантрен. Для них характерны реакции электрофильного замещения, присоединения, восстановления и окисления.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И УПРАЖНЕНИЯ

1. Напишите структурные формулы следующих соединений: а) о-ксилол, б) м-хлорбензол-сульфокислота, в) сим-триэтилбензол, г) 4-бром-2-нитро-толуол, д) кумол, е) п-диизопропилбензол, к) аллилбензол.

2. Сравните химические свойства бензола и 1,3-циклогексадиена. В чем причина имеющихся различий.

3. Исходя из бензола и других необходимых реагентов, предложите схемы синтеза следующих соединений: а) п-хлорбензойная кислота, б) м-бром-бензойная кислота, в) 2,4-динитротолуол.

4. Какие продукты образуются при озонолизе: а) бензола, б) толуола?

5. В каких условиях следует проводить реакции бромирования изопропилбензола (кумола) для введения атома галогена в ароматическое ядро и боковую углеродную цепь? Приведите соответствующие схемы и механизмы реакций.

6. Назовите приведенные соединения:

7. Расположите следующие ароматические соединения в порядке возрастания реакционной способности в реакциях SЕ: а) С6H5NH2, б) C6H5OH, в) C6H5NO2, г) C6H5CH3, д) C6H5N(CH3)2, к) C6H5(CH3)2.

8. Определите положения, по которым преимущественно будут осуществляться реакции SE следующих дизамещенных бензола:



9. Сравните отношение к действию избытка хлора на толуол: а) в присутствии FeCl3, б) при освещении или нагревании. Напишите соответствующие уравнения реакций и укажите их механизм.

10. Напишите уравнения реакции Фриделя-Крафтса на основе бензола, используя в качестве электрофильных реагентов: а) уксусный ангидрид, б) этилхлорид, в) пропен. Укажите условия и приведите механизм реакции.

11. С помощью каких химических реакций можно отличить толуол, бензол и стирол? Напишите соответствующие уравнения реакций.

12. Напишите уравнение реакции и назовите продукты нитрования следующих соединений: а) нитробензол, б) кумол, в) п-толуолсульфокислота.

13. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие химические превращения:

Br₂ (FeBr₃) CH₃Br, 2Na [O] HNO₃ (H₂SO₄)

а) С₆Н₆ А В С Д

Br₂, hv

Е

CH₃Cl (AlCl₃)

1500⁰C тримеризация C₂H₅Cl (AlCl₃) Д

б) 2CH₄ А В С

разб. HNO₃ (t,p)

Е

14. Какие соединения и в каких условиях можно получить при сульфировании нафталина? Приведите соответствующие схемы реакций.

15. На примере реакции нитрования б-метилнафталина и в-нитронафталина объясните правила ориентации в ядре нафталина.

ПРАКТИКУМ

Опыт 24. ПОЛУЧЕНИЕ БЕНЗОЛА

Р е а к т и в ы: бензоат натрия, натронная известь, концентрированные азотная и серная кислоты

В ступке тщательно растирают 2 г бензоата натрия и 2 г натронной извести (NaOH + CaO), смесь хорошо перемешивают до измельчения, смесь пересыпают в пробирку, которую закрывают пробкой с газоотводной трубкой. Нижний конец трубки входит в пробирку с 2 каплями концентрированной азотной кислоты и 3 каплями концентрированной серной кислоты. Пробирку устанавливают в штатив и начинают нагревать - сначала осторожно, затем сильнее.

Через несколько минут в пробирке над слоем нитрующей смеси наблюдают появление темной капли нитробензола. Нагревание прекращают. В пробирку с нитрующей смесью добавляют 8-10 капель воды и полученный раствор взбалтывают. Определяют наличие нитробензола по запаху, ощущают запах горького миндаля, подтверждающий образование нитробензола.

Открыв пробирку с исходными веществами, ощущают запах бензола.

Опыт 25. ГОРЕНИЕ БЕНЗОЛА

Р е а к т и в ы: бензол

Опыт проводят в вытяжном шкафу!

Небольшое количество бензола наливают в фарфоровую чашку или тигель и поджигают с помощью горящей лучины или свернутой в трубочку бумаги. Бензол воспламеняется и горит сильно коптящим пламенем.

Опыт 26. РАСТВОРИМОСТЬ БЕНЗОЛА В РАЗЛИЧНЫХ РАСТВОРИТЕЛЯХ

Р е а к т и в ы: бензол, этиловый спирт, этиловый эфир

В три пробирки наливают по 0,5 мл бензола, в первую добавляют 1 мл воды, во вторую - 1 мл этилового спирта, в третью - 1 мл этилового эфира. Каждую пробирку тщательно встряхивают. При отстаивании в пробирке с водой образуются 2 слоя, а в двух других - однородный раствор.

Бензол практически нерастворим в воде, хорошо растворяется в органических растворителях и сам является хорошим растворителем.

Опыт 27. БРОМИРОВАНИЕ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ

Р е а к т и в ы: бензол, толуол, бромная вода, бром, железная стружка

1. В пробирку наливают равные объемы бензола и бромной воды. Смесь встряхивают. После отстаивания бензол всплывает над водой. Нижний водный слой обесцвечивается, а бензол окрашивается в желтый цвет.

Бром лучше растворяется в бензоле, поэтому при встряхивании он легко переходит в бензол, окрашивая его в желтый цвет. Присоединение брома по двойным связям не происходит.

2. В пробирке взбалтывают 2 мл бензола с несколькими каплями брома. Окраска брома не исчезает, так как и здесь бром не присоединяется к бензолу. Но после прибавления железных стружек (катализатор) происходит реакция замещения водорода бензола с образованием бромбензола (тяжелая жидкость) и п-дибромбензола (твердое вещество).



3. В пробирке взбалтывают 2 мл толуола с несколькими каплями брома. Постепенно окраска брома исчезает. При этом образуются о- и п-бромтолуолы.

Толуол благодаря присутствию радикала легче вступает в реакции замещения.

4. В пробирку, закрепленную в штативе, наливают 5 мл толуола и 1 мл брома. Верхнюю половину столбика реакционной смеси обертывают черной бумагой, а нижнюю освещают электрической лампой на расстоянии нескольких сантиметров. Через несколько минут прекращают освещение и черную бумагу убирают. Там, где жидкость подвергалась действию световых лучей, бром обесцветился, в верхней части пробирки окраска сохранилась.

Бромирование толуола при нагревании и на свету приводит к замещению водорода боковой цепи с образованием бромистого бензила.

Опыт 28. ДЕЙСТВИЕ ПЕРМАНГАНАТА КАЛИЯ НА АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ

Р е а к т и в ы: бензол, толуол, ксилол, 0,1% раствор перманганата калия, 10% раствор серной кислоты

1. В пробирку с 2-3 мл бензола прибавляют 0,5 мл 0,1%-ного раствора перманганата калия и 1-2 капли 10% серной кислоты. При взбалтывании и подогревании окраска не изменяется, что указывает на устойчивость бензольного ядра по отношению к окислителям.

2. В пробирку наливают 1-2 мл толуола (ксилол), приливают 0,5 мл раствора 0,1%-ного раствора перманганата калия и 1-2 капли 10% серной кислоты. При взбалтывании и нагревании окраска раствора исчезает и выделяется двуокись марганца. Боковая цепь при этом окисляется в карбоксильную группу, образуется бензойная кислота.

Опыт 29. НИТРОВАНИЕ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ

Р е а к т и в ы: бензол, толуол, концентрированные серная и азотная кислоты

1. Готовят нитрующую смесь смешиванием в широкой пробирке 1,5 мл концентрированной азотной кислоты и 2 мл концентрированной серной кислоты. К охлажденной смеси добавляют по каплям 1 мл бензола при сильном, но осторожном встряхивании, не прекращая охлаждение. Наблюдается разогревание пробирки. Через 3-5 минут встряхивания реакционную смесь выливают в стаканчик с 10 мл воды, встряхивают и дают отстояться. Нитробензол выделяется в виде тяжелого желтоватого, масла, мутного от капелек воды.



2. В пробирке готовят нитрующую смесь из 2 мл концентрированных азотной и 2,5 мл серной кислот. Смесь охлаждают и небольшими порциями медленно вливают 1 мл толуола. После каждой порции толуола смесь хорошо встряхивают и охлаждают. В дальнейшем опыт проводится аналогично, как и для бензола. Продуктами реакции нитрования толуола являются о- и п-нитротолуолы (гомологи бензола нитруются значительно легче бензола):

Опыт 30. ПОЛУЧЕНИЕ м-ДИНИТРОБЕНЗОЛА (реакция Степанова)

Р е а к т и в ы: бензол, нитрат аммония, концентрированная серная кислота

В пробирку с охлажденным раствором нитрующей смеси (1 г кристаллического нитрата аммония и 5 мл концентрированной серной кислоты) медленно прибавляют 10 капель бензола. Иногда для растворения бензола требуется незначительное нагревание. После растворения бензола жидкость выливают в стакан с 10 мл холодной воды. Наблюдают выделение белого осадка м-динитробензола.

2NH4NO3 + H2SO4 (NH4)2SO4 + 2HNO3

Опыт 31. СУЛЬФИРОВАНИЕ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ

Р е а к т и в ы: бензол, толуол, ксилол, концентрированная серная кислота

Отдельно в сухие три пробирки наливают по 1 мл бензола, толуола и ксилола, затем в каждую пробирку приливают по 4 мл концентрированной серной кислоты. Все пробирки нагревают на водяной бане при частом энергичном встряхивании. Пробирку, содержащую бензол, нагревают более осторожно, чтобы он не улетучился.

Наблюдают постепенное исчезновение эмульсии в пробирках и образование гомогенных растворов. После охлаждения реакционной массы содержимое каждой пробирки выливают в стаканы с холодной водой. Наблюдают отсутствие органического слоя над водой, что свидетельствует о полном сульфировании углеводородов (сульфокислоты хорошо растворимы в воде).

III.6 ГАЛОГЕНОПРОИЗВОДНЫЕ УГЛЕВОДОРОДОВ

Галогенопроизводными углеводородов называют продукты замещения в углеводородах одного или нескольких атомов водорода атомами галогенов.

Классификация галогенопроизводных углеродов:

первичный хлор бром

C₂H₅Cl вторичный содержащие содержащие

(C₂H₅)₂СCl фтор C₂H₅Cl C₂H₅Br

третичный содержащие йод

(CH₃)₃CCl CHF₃ содержащие

CHI₃

по типу углерода, по типу

присоединенного галогена

к галогену

ГАЛОГЕНОПРОИЗВОДНЫЕ

УГЛЕВОДОРОДОВ

по типу по числу

углеводородного галогенов

радикала

моногалогено- полигалогено-

алифатические алициклические производные производные

CH₃Cl ароматические C₆H₅Cl C₂H₅Br CHI₃

C₆H₅Cl

По заместительной номенклатуре ИЮПАК названия галогенопроизводных углеводородов составляют аналогично названиям соответствующих углеводородов. К названию атомов галогенов прибавляют на

звание родоначальной структуры.

СН3-СН-СН2-СН-СН3 СН2-СН2-СН-СН=СН2

СН3 Br Br СН3

2-бром-4-метилпентан 5-бром-3-метилпентен-1

Для простейших галогенопроизводных используют радикало-функциональную номенклатуру, согласно которой название составляют из названия углеводородного радикала, связанного с галогеном, и суффикса -фторид, -хлорид, -бромид или -иодид. Например:

СН3Сl С2H5Br СН2=СH-Cl

метилхлорид этилбромид винилхлорид

Для галогенопроизводных углеводородов характерна структурная, геометрическая и оптическая изомерия. Структурная изомерия обусловлена разной структурой углеродного скелета молекулы и разным положением атомов галогенов в цепи.

Дигалогенопроизводные с атомами галогенов у одного и того же атома углерода называют геминальными, у соседних атомов углерода - вицинальными.

Основные способы получения галогенопроизводных углеводородов: а) галогенирование алканов, алкенов, алкинов, аренов; б) гидрогалогенирование алкенов, алкинов; в) взаимодействие спиртов с галогеноводородами.

Галогеналканы являются весьма реакционноспособными веществами, для них характерны реакции нуклеофильного замещения (SN) и отщепления (Е). Они также способны к взаимодействию с металлами и восстановлению.

Галогеналканы являются электрофильными реагентами. В зависимости от строения галогеналкана, природы нуклеофила и растворителя реакции нуклеофильного замещения протекают по двум основным механизмам: бимолекулярный (SN2) и мономолекулярный (SN1).

По механизму SN2 реакция происходит в одну стадию через образование переходного состояния, в построении которого принимает участие как молекула галогеналкана, так и нуклеофильный реагент. При нуклеофильном замещении нуклеофил атакует электрофильный центр молекулы галогеналкана со стороны, противоположной связи С-Наl.

- +

Nu- + -- C-Hal Nu …C…Hal Nu - C -- + Hal-

переходное состояние

Поэтому реакции по SN2 механизму характерны для первичных галогенопроизводных углеводородов, например:

CH3Cl NaOH (вод.) CH3OH NaCl

механизм:

Скорость реакции выражается формулой VKСН3ClNaOH.

В третичных галогенопроизводных углеводородов реакции протекают по мономолекулярному механизму замещения (SN1).

СН3 СН3

СН3 - С - Br NaOH (вод) СН3 - С - ОН NaBr

СН3 СН3

Механизм:



Скорость реакции выражается формулой VK(CH3)3CBr.

Нужно отметить, что в непредельных и ароматических галогенуглеводородах, если галоген связан непосредственно с углеродом при двойной связи, реакции нуклеофильного замещения не наблюдаются. Из-за наличия «положительного» мезомерного эффекта (р,р-сопряжение) подвижность галогена уменьшается. Примером могут служить винилхлорид и хлорбензол:

СН2=СН Сl: С1:

Реакции нуклеофильного замещения характерны для галогенопроизводных углеводородов, в которых атом галогена расположен в -положении по отношению двойной связи, например как в аллилхлориде (СН2СН-СН2-Cl) и бензилхлориде (С6Н5СН2Cl).

Галогенопроизводные углеводородов участвуют также и в реакциях отщепления (элиминирование). Для третичных галогенопроизводных углеводородов характерно мономолекулярное элиминирование (Е1), для первичных - бимолекулярное (Е2).

Из галогенопроизводных углеводородов можно получить широкий спектр органических соединений: нитро-, аминосоединения, нитрилы, простые и сложные эфиры, спирты, предельные и непредельные углеводороды, магнийорганические соединения

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И УПРАЖНЕНИЯ

1. Напишите структурные формулы следующих соединений: а) 2-хлор-3-метил-пентан, б) 3-хлор-2,2-диметилгексан, в) 4-бром-4-метилгексен-2, г) виц-дибром-этан, д) п-нитрохлорбензол, е) гем-дихлорэтан.

2. Напишите формулы всех изомеров хлорпентана и назовите их по международной и рациональной номенклатурам. Указать первичные, вторичные и третичные галогенопроизводные углеводородов.

3. Напишите уравнения реакций взаимодействия водного и спиртового раствора щелочи с а) изобутилбромидом, б) трет-бутилбромидом. Объяснить механизм протекания реакций.

4. Напишите структурные формулы соединений состава C5H11C1, главная цепь которых состоит из 4 углеродных атомов. Назовите эти вещества.

5. Напишите уравнения реакций водного раствора щелочи с хлористым этилом и хлористым аллилом. Назовите полученные вещества.

6. Какие соединения образуются при действии спиртового раствора щелочи на изопропилбромид и 1-хлор-2-метилбутан?

7. Напишите уравнения реакций превращения 2-бромбутана в 2,2-дийодбутан.

8. Приведите возможные схемы и назовите продукты взаимодействия бромистого бензила и п-бромтолуола со следующими реагентами: а) NaOH (H2O), б) NaCN, в) NH3. Укажите условия реакции.

9. Сравните отношение хлорбензола и п-нитрохлорбензола к действию электрофильных и нуклеофильных реагентов.

10. Получите из пропилена 2,2-дихлорпропан.

11. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие химические превращения:

 спирт.р-р NaOH Br₂ спирт.р-р NaOH Br₂

а) 2-хлорбутан A B С Д

CH₃Cl (AlCl₃) Cl₂, t NaOH, H₂O PCl₅

б) бензол А В С Д

Cl₂, hv KOH (спирт.) H₂O (H₂SO₄) PBr₃ NaOH (вод.)

в) изобутан А В С Д К

HCl 2Na Cl₂, hv NaOH (спирт.)

г) пропилен А В С Д

NaOH (вод.)

К

Напишите реакции получения изопропилбромида из соответствующего а) спирта и б) непредельного углеводорода. Приведите реакции его взаимодействия со следующими реагентами: а) Na, б) C2H5ONa, в) CH3COONa, г) C6H5ONa.

12. Приведите для хлорбензола следующие реакции электрофильного замещения: а) бромирование в присутствии FeCl3, б) сульфирование, нитрование. Объясните инертность галогена, связанного с sp2-гибридным атомом углерода в реакциях нуклеофильного замещения.

13. Последовательностью каких реакций можно получить третичный бутилбромид из изобутилового спирта? Для полученного галогенуглеводорода напишите реакции взаимодействия с а) NaОH (спирт.), б) NaОН (вод.). Объясните механизм протекания реакций.

14. Какие вещества образуются при дегидрогалогенировании следующих соединений: 2-метил-2-хлоргексана и 4-метил-2,4-дихлоргексан?

ПРАКТИКУМ

Опыт 32. ПОЛУЧЕНИЕ ХЛОРЭТАНА ИЗ ЭТАНОЛА

Р е а к т и в ы: этиловый спирт, концентрированная серная кислота, хлорид натрия

В пробирку на высоту около 3 мм помещают хлорид натрия и добавляют 5 капель этанола. После смачивания соли этанолом приливают 4 капли концентрированной серной кислоты. Пробирку закрывают пробкой с газоотводной трубкой и осторожно нагревают на слабом пламени горелки, избегая бурного выделения хлороводорода. Периодически отверстие пробирки подносят к пламени горелки. Выделяющийся хлорэтан загорается, образуя кольцо зеленого цвета, что характерно для низших галогеналканов.

2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HCl

C2H5OH + HCl C2H5Cl + H2O

Опыт 33. ПОЛУЧЕНИЕ ЙОДОФОРМА

Р е а к т и в ы: этиловый спирт, раствор йода в йодиде калия, 10% раствор гидроксида натрия

В небольшую коническую колбу вносят 1 мл этилового спирта, 1 мл раствора йода в йодиде калия и 2-3 мл 10%-ного раствора гидроксида натрия. Реакционную смесь слегка нагревают. При этом окраска йода исчезает, ощущается характерный запах, появляется бледно-желтая муть. При охлаждении раствора выпадают желтые игольчатые кристаллы йодоформа. Если муть исчезает, к теплой реакционной смеси добавляют при перемешивании ещё 1-2 мл раствора йода.

t

CH3CH2OH + I2 + NaOH CHI3 + HCOONa + H2O + NaI

Опыт 34. ПОЛУЧЕНИЕ ХЛОРОФОРМА ИЗ СПИРТА

Р е а к т и в ы: этиловый спирт, хлорная известь

В большую пробирку насыпают 2-3 г хлорной извести, добавляют 5 мл воды и 2 мл спирта. Пробирку закрывают пробкой с газоотводной трубкой, встряхивают и нагревают. После начала реакции нагревание временно прекращают. Из газоотводной трубки в пробирку-приемник, охлаждаемую водой, отгоняют воду с хлороформом. В случае замедления или прекращения поступления отгона пробирку снова нагревают. Хлороформ в виде тяжелой жидкости собирается под водой.

СаС12 + 2О

Са(ОС1)2

Са(ОН)2 + НОС1

СН3СН2ОН + [О] СН3СНО + Н2О

СН3СНО + НОС1 СС13СНО + Н2О

СС13СНО + Са(ОН)2 СНС13 + (НСОО)2Са

Хлорная известь действует на спирт как окислитель и хлорирующий реагент. Известь применяют свежую, растертую в порошок.

Опыт 35. ПОЛУЧЕНИЕ ХЛОРОФОРМА ИЗ ХЛОРАЛЬГИДРАТА

Р е а к т и в ы: хлоральгидрат, 10% раствор гидроксида натрия

В пробирку помещают несколько кристаллов хлоральгидрата и добавляют 6-8 капель 10% водного раствора гидроксида натрия. Содержимое пробирки, помутневшее уже при комнатной температуре, слегка нагревают. Ощущают сладковатый запах выделившихся паров хлороформа:

t +NaOH

Сl3С-CН(ОН)2 Сl3С-C(О)Н СНСl3 + HCOONа + Н2О

-H2O

Для медицинских целей применяют особо чистый хлороформ, который получают из хлоральгидрата.

Опыт 36. СВОЙСТВА ХЛОРОФОРМА

Р е а к т и в ы: хлороформ, раствор йода в йодиде калия

В пробирке смешивают 1 мл хлороформа с 1 мл воды и тщательно встряхивают. При отстаивании образуется 2 слоя.

В другую пробирку вносят несколько капель раствора йода в йодиде калия и хлороформа, встряхивают, нижний слой окрашивается в розовый цвет.

Хлороформ плохо растворим в воде, тяжелее воды, обладает характерным сладковатым запахом, является хорошим pacтворителем многих веществ, при встряхивании с йодом йод переходит из водного слоя в хлороформный, окрашивая его в розовый цвет.

Опыт 37. КАЧЕСТВЕННАЯ РЕАКЦИЯ НА ХЛОРОФОРМ

Р е а к т и в ы: хлороформ, резорцин, 10% раствор гидроксида натрия

В про6ирку помещают 2-3 мл воды, 0,5 мл хлороформа, несколько кристаллов резорцина и 1 мл 10%-ного раствора гидроксида натрия. При кипячении реакционная мacca окрашивается в красный цвет.

Опыт 38. ГИДРОЛИЗ ХЛОРОФОРМА

Р е а к т и в ы: хлороформ, 10% раствор гидроксида натрия, азотная кислота, 1% раствор нитрата серебра, 10% раствор аммиака, 1% раствор перманганата калия

В коническую кол6у наливают 2 мл хлороформа и 10 мл 10%-ного раствора гидроксида натрия. Реакционную смесь нагревают до кипения хлороформа. После охлаждения гидролизат разливают в 3 пробирки.

В одну пробирку наливают азотную кислоту до кислой реакции, несколько мл 1%-ного раствора нитрата серебра, сразу образуется обильный осадок хлорида серебра. В другую пробирку наливают сначала 2-3 мл 1%-ного раствора нитрата серебра, затем раствор аммиака до полного растворения образующегося осадка оксида серебра. Аммиачный раствор оксида серебра переливают в пробиpку с гидролизатом. Сразу же, вследствие восстановления оксида серебра муравьиной кислотой, образовавшейся при гидролизе хлороформа, выделяется темный осадок металлического серебра. В третью пробирку добавляют 1%-ный раствор перманганата калия. Фиолетовая окраска переходит в ярко-зеленую.

Хлороформ при нагревании в щелочной среде гидролизуется. Хлор, связанный с углеродом, переходит в виде иона в раствор и о6разуется натриевая соль муравьиной кислоты.

t

СНСl3 + NаОН NaCl + HCOONa + H2O

НNО3

NаСl + АgNО3 АgСl+ NаNО3

Муравьиная кислота, проявляя свойства альдегида, реагирует с аммиачным раствором оксида серебра.

NН3

HСООNа + Аg2О Agv + NаHСO3

Перманганат калия в щелочной среде окисляет муравьиную кислоту и переходит в соль марганцовистой кислоты. Раствор окрашивается в зеленый цвет.

HCООNа + КМnО4 + NаОН Nа2СОЗ + К2МnО4 + Na2MnО4 + H2O

Опыт 39. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСТОТЫ ХЛОРОФОРМА

Р е а к т и в ы: хлороформ для наркоза (в оригинальный упаковке), хлороформ загрязненный, раствор йодида калия, 1% раствор нитрата серебра

Хлороформ под действием света и кислорода постепенно окисляется с образованием хлороводорода и ядовитого фосгена, который при дальнейшем окислении разлагается до оксида углерода (IV) и свободного хлора:

[O] [O]

СНСl3 Cl2C=O CO2 + Cl2

-HCl

Параллельно для сравнения проводят опыты с чистым и загрязненным хлороформом.

Для открытия хлороводорода 2 мл хлороформа взбалтывают с 10 мл дистиллированной воды, отделяют водный слой и делят его на 3 части.

Водный слой испытывают синей лакмусовой бумагой: покраснение свидетельствует о наличии иона водорода.

Ко второй части водного слоя прибавляют раствор нитрата серебра: появление осадка или мути указывает на присутствие иона хлора (хлористый водород).

НСl + АgNО3 АgСl + НNО3

К третьей части водного слоя при6авляют раствор йодида калия, встряхивают, появление розового окрашивания свидетельствует о наличии в хлороформе свободного хлора.

КI + Сl2 I2 + КСl

При длительном хранении хлороформа на свету в присутствии кислорода воздуха может произойти разложение:

СНСl3 + О2 СОСl2 + HCl

COCl2 +[О] CО2^ + Cl2^

Поэтому хлороформ для наркоза выпускается в склянках из тёмного стекла.

Опыт 40. ОТЩЕПЛЕНИЕ ГАЛОГЕНА ПОД ДЕЙСТВИЕМ СПИРТОВОГО РАСТВОРА НИТРАТА СЕРЕБРА

Р е а к т и в ы: бутилбромид, 2% спиртовый раствор нитрата серебра

Опыт проводят параллельно с различными галогенуглеводородами.

В сухую пробирку вносят 1-2 мл спиртового раствора нитрата серебра и 1 каплю бутилбромида. Если при встряхивании не выделяется осадок, реакционную смесь нагревают до кипения и охлаждают, выделяется осадок бромида серебра.

С4Н9Br + AgNO3 С4Н9ОNO2 + AgBrv

Опыт 41. ПРОЧНОСТЬ ГАЛОГЕНА БЕНЗОЛЬНОГО ЯДРА

Р е а к т и в ы: хлорбензол, 5% раствор гидроксида натрия, 1% раствор нитрата серебра

В пробирке смешивают 2 капли хлорбензола и 6-8 капель 5%-ного раствора гидроксида натрия, содержимое пробирки нагревают до кипения и добавляют 2 капли 1%-ного раствора нитрата серебра. Появления мути или выделения осадка не наблюдается.

Проведенная реакция указывает на прочную связь галогена, стоящего в бензольном ядре и невозможность его отщепления в условиях опыта. Муть за счет мельчайших капелек хлорбензола, который плохо растворяется в холодной воде, нельзя путать с осадком. В этом легко убедиться - при нагревании такая муть исчезает.

Опыт 42. ПОДВИЖНОСТЬ ГАЛОГЕНА В БОКОВОЙ ЦЕПИ

Р е а к т и в ы: бензилхлорид, 5% раствор гидроксида натрия, 1% раствор нитрата серебра

В пробирке смешивают 2 капли бензилхлорида и 6-8 капель 5%-ного раствора гидроксида натрия, содержимое пробирки нагревают до кипения и добавляют 2 капли 1%-ного раствора нитрата серебра. В пробирке наблюдается появление белого осадка хлорида серебра:

С6H5CH2Cl + NaOH С6H5CH2OH + NaCl

NaCl + AgNO3 AgCl v + NaNO3

III.7 СПИРТЫ

Спиртами называют производные углеводородов, содержащие одну или несколько гидроксильных групп, связанных с атомами углерода в sp3-гибридизации.

Классификацию спиртов можно представить следующим образом:

 насыщенные

СН₃-СН₂-СН₂-ОН

от природы

углеводородного ненасыщенные

радикала СН₂=СН-СН₂-ОН

ароматические

(фенолы)

С₆Н₅ОН

одноатомные

СН₃-СН₂-ОН

по числу двухатомные

гидроксильных НО-СН₂-СН₂-ОН

СПИРТЫ групп

полиатомные

НОСН₂СНОНСН₂ОН

первичные

СН₃-СН₂-СН₂-СН₂-ОН

по расположению вторичные

-ОН группы в СН₃-СН-СН₂-СН₃

углеродной цепи |

ОН

третичные

СН₃

|

СН₃-С-СН₃

|

ОН

Для названия спиртов применяют международную, рациональную и радикало-функциональную номенклатуры.

Например:

Строение вещества	Названия
	международная номенклатура	радикало-функциональная номенклатура	рациональная номенклатура
СН3-СН2-СН2-ОН	пропанол-1	пропиловый спирт	этилкарбинол
СН3-СНОН-СН3	пропанол-2	изопропиловый спирт	диметилкарбинол
СН3-СН-СН2ОН СН3	2-метилпропанол-1	изобутиловый спирт	изопропилкарбинол
CH2CH-CH2OH	пропен-2-ол-1	винилкарбинол	аллиловый спирт

Для спиртов характерны изомеры углеродного скелета, по положению гидроксильной группы и положению двойной связи (для непредельных спиртов), пространственная изомерия.

Одноатомные спирты получают а) гидролизом галогенопроизводных углеводородов, б) гидратацией алкенов, в) восстановлением карбонильных соединений (альдегидов, кетонов, карбоновых кислот), г) взаимодействием альдегидов и кетонов с магнийорганическими соединениями (реактивами Гриньяра); многоатомные: а) гидроксилированием алкенов, б) гидратацией оксиранов, в) гидролизом жиров (получение глицерина).

Спирты имеют более высокие температуры плавления и кипения, большую растворимость в воде, чем соответствующие углеводороды. Такое различие объясняется наличием водородных связей в спиртах:

. . . О Н . . . О Н . . . О Н

R R R

Для спиртов характерны реакции с участием связей О-Н (замещение атома водорода металлом), С-О (реакции нуклеофильного замещения SN1, SN2), реакции дегидратации и окислительные реакции.

Одноатомные спирты проявляют слабые кислотные и слабые основные свойства, т.е. они являются амфотерными соединениями. Их кислотные свойства обусловлены подвижностью атома водорода гидроксильной группы. Однако спирты являются более слабыми ОН-кислотами, чем вода, это обусловлено положительным индуктивным эффектом углеводородного радикала, связанного с гидроксильной группой. Из-за низкой кислотности одноатомные спирты не вступают в реакцию со щелочами. Основные свойства одноатомных спиртов обусловлены наличием на атоме кислорода гидроксильной группы неподеленной пары электронов, способной присоединять протон.

Реакции, доказывающие кислотно-основные свойства одноатомных спиртов:

C2H5OH Na C2H5ONa H

C2H5ONa HOH C2H5OH NaOH

+ H

C2H5OH + НBr C2H5-O Br -

H

Многоатомные спирты являются более сильными ОН-кислотами, чем одноатомные спирты, поэтому они образуют алкоголяты не только со щелочными металлами, но и с другими активными металлами, а также со щелочами и гидроксидами тяжелых металлов. Повышение кислотных многоатомных спиртов связано с электроноакцепторным влиянием одной гидроксильной группы на другую (-J). С гидроксидом меди (II) многоатомные спирты образуют комплексное соединение синего цвета.