Спирты проявляют следующие наиболее характерные химические свойства.
1. Взаимодействие с щелочными металлами:
2ROH + 2Na = 2RONa + H2
2. Реакция этерификации – образование сложных эфиров карбоновых и минеральных кислот:
В случае многоосновных кислот могут образовываться кислые эфиры, в которых не все атомы водорода заменены алкильными группами, например, RSO2OH – алкилсерная кислота, ROPO(OH)2 – алкилфосфорная кислота, (RO)2PO(OH) – диалкилфосфорная кислота. Алкилэфиры минеральных кислот, прежде всего диалкилсульфаты и алкилгалогениды, служат важными алкилирующими реагентами, эфиры фосфорной кислоты – важными компонентами ряда метаболических процессов в организме, некоторые из них обладают свойствами пестицидов и вследствие своей токсичности потенциально являются химическими боевыми веществами.
3. Замена гидроксила на галоген легко осуществляется с помощью галогенидов фосфора PCI3, PCI5, PBr3, PI3 или хлористого тионила SOCI2:
ROH + PCI5 ® R – CI + POCI3
ROH + SOCI2 ® R – CI + SO2 + HCI
Действие галогеноводородов на спирты также приводит к образованию галогеналканов. Легче всего реагирует HI, при проведении реакции с HBr требуется нагревание, а при использовании HCI необходимо присутствие катализатора, например, ZnCI2. Алкилгалогениды можно считать эфирами галогеноводородных кислот.
4. Дегидратация спиртов может протекать по двум направлениям:
а) межмолекулярная в присутствии каталитических количеств серной кислоты и избытке спирта при 140оС с образованием простых эфиров через промежуточное образование алкилгидросульфата:
ROH + HOSO2OH ® ROSO2OH + H2O
ROSO2OH + HOR® R–O-R + H2SO4
б) внутримолекулярная при температуре выше 160оС и избытке серной кислоты с образованием алкенов:
R-СН2-СН2OH + HOSO2OH® R–СН2-СН2OSO2OH + H2O
R–СН2-СН2OSO2OH ® R–CH=CH2 + H2SO4
5. Окисление и дегидрирование с образованием альдегидов, кетонов и даже карбоновых кислот в зависимости от того, первичный или вторичный спирт участвует в реакции в соответствии со схемой:
RCH2OH ® RCHO ® RCOOH
R2CHOH ® R2CO
В качестве окислителей используют бихромат калия или перманганат калия в кислой среде, кислород в присутствии катализаторов на основе солей органических кислот.
Окисление спиртов можно проводить и с помощью каталитического дегидрирования на Сu, Ag, Ni, Pd, Pt:
RCH2OH ® RCHO + H2
R2CHOH ® R2CO
Третичные спирты окисляются в более жестких условиях ( KMnO4 + H2SO4 ) с разрывом углеродной цепи и образованием кетонов и кислот.
Методы получения фенолов
Фенол является одним из важных продуктов нефтехимии. Источником фенола и его метильных гомологов служит каменноугольная смола, кроме того в значительных количествах его получают синтетическими способами.
1. Кумольный способ:
2. Сплавление солей сульфокислот с гидроксидом натрия:
С6Н5SO3Na + 2NaOH ¾® C6H5ONa + Na2SO3 + H2O
2C6H5ONa + CO2 + H2O ¾®2C6H5OH + Na2CO3
3. Гидроксилирование ароматических производных в жестких условиях при 300-350оС и 150-200 ат:
С6Н5CI + NaOH ¾® C6H5OH + NaCI
Двух- и трехатомные фенолы получают аналогичными способами.
4. В лаборатории фенолы получают гидролизом солей диазония путем нагревания подкисленных растворов:
C6H5 – N+=N + H2O ¾® C6H5OH + N2 + H+
