Organicheskaya_khimia_Uchebn_v_2-kh_t_T_2_Traven (1125751), страница 7
Текст из файла (страница 7)
На рис. 16.1 приведен масс-спектр третичного спирта — 2-метил-2-бутанола.Молекулярный ион Ми)(щ/г 88) в спектре не проявляется,но наблюдаются пики пз/к 73 (М-СН3) и и/г 59 (М вЂ” С2Н ), соответствующие р-распаду молекулярного иона с образованием стабильных оксониевых ионов, Ьраспал :ОН 1 СНЗСН2 — С вЂ” СН3 СН3 М :011 :ОН 8 ! СН3 — СН2 + СН3 С вЂ” СН3 СН3 — С вЂ” СН3 т/г 59 :ОН :ОН 8 — СН3 + СНЗСН2 — С вЂ” СН3 СН3СН2 — С вЂ” СН3 ю/с 73 Глава 16.
Спирты Второе направление фрагментации — элиминирование молекулы воды с образованием иона тй 70 (М вЂ” Н20) и дальнейший распад этого катион-радикала с образованием замещенного аллильного катиона с лг7г 55, стабилизированного резонансом. :ОН СН3СН2 — С вЂ” СН3 СН, СН3 — СН=С СН3 или СНЗСН2 — С=СН2 9 9 -Нго СН, СН3 т/г 70 гл/г 70 ~ -сн,' е о СН2=С вЂ” СН2 — СН,— С=СН, СН, СН3 т/г 55 НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ Метанол СН ОН получают из синтез-газа в присутствии катализатора на основе соединений хрома и цинка (мировое производство достигает 20 млн т). Бесцветная жидкость, т.кип.
64,5 'С, со слабым своеобразным запахом. В любых соотношениях смешивается с водой, бензолом, ацетоном, зтанолом. Применяют для производства формальдегида, уксусной кислоты, а также в качестве алкилнрующего агента (диметилтерефталат, метилметакрилат, метилацетат, метиланилин), растворителя в производстве лаков и красок. Сильный яд. ПДК 5 мг/мг, Этанол СН СН ОН получают гидратацией этилена, брожением зерна и картофеля, гидролизом растительных остатков (древесины, стеблей кукурузы). Бесцветная жидкость, т. кип, 78,4'С, со специфическим запахом.
Смешивается с водой и органическими растворителями. Применяют в производстве ацетальдегида, хлороформа, дизтилового эфира, этилацетата, уксусной кислоты, 1,3-бутадиена. При выделении спирта ректификацией получают спирт-ректификат с т.кип. 78,15 'С, который содержит -95,57% этанола и 4,43% воды. и-Пронанол СНзСНгСНгОН получают гндрированием пропионового ачьдегида и омылением пропилгалогенидов.
Бесцветная жидкость, т. кип. 97,2 'С, смешивается с водой, этанолом, диэтиловым эфиром, бензолом. Применяют в производстве пестицидов и лекарств, а также в качестве растворителя для восков, природных и синтетических смол. Т. самовослл, 371 'С Изопропиловый спирт (2-пропанол) (СНз)гСНОН получают гидратацией лропилена. Бесцветная жидкость, т. кип.
82,4 'С, смешивается с водой и органическими растворителями. Применяют в производстве ацетона, Н О,метичизобутилкетона, изопролилацетата, изопропиламина, косметических я лекарственных средств, а также в качестве растворителя ацетатов целлюлозы, зтилцеллюлозы, эфирных масел. и-Бутшговый спирт (1-бутанол) СН СНгСН,СН ОН получают гидрированием масляного альдегида (когорый получают оксосинтезом), конденсацией ацетальдегида в кротоновый альдегид с последующим гидрированием. Бесцветная жидкость, т. кип. 117,5 'С, растворим в воде (5,66% при 20 'С), смешивается с этанолом, диэтиловым эфиром.
Применяют в производстве бутилацетата, 2-этилгексанола, гербицидов, а также в качестве растворителя при производстве лаков и красок. Т. самовоспл. 345 'С. ПДК 10 мг/мз. Изобутиловый спирт (2-метилпропанол) (СН ) СНСН ОН получают гидрированием изомасляного альдегида. Бесцветная жидкость, т.кип. 108,5 'С, растворим в воде, зтаноле, ди- 45 Наиболее важные представители этиловом эфире. Применяют в синтезе пластификаторов, гербицидов, в качестве растворителя при производстве лаков и красок.
Т. самовоспл, 390 'С, врет-Бутиловый спирт (2-метил-2-пропанол) (СН ) СОН получают взаимодействием 40-65%-й Н 804 с изобутиленом и последующим гидролизом треш-бутилсерной кислоты. Бесцветная жидкость, т. кип. 82,9 'С, неограниченно растворим в воде, хорошо растворим а органических растворителях.
Применяют в качестве антисептика, алкилирующего агента, растворителя.ПДК 100 мг/мз. Аллиловый спирт (2-пропен-1-ол) СНз=СН-СНзОН получают гидролизом аллилхлорида, изомеризацией оксида пропилена, Бесцветная жидкость, т.кип. 96,9 'С, смешивается с водой и органическими растворителями. Применяют в производстве глицерина, акролеина, аллиловых эфиров. Раздражает кожу, слизистые оболочки дыхательных путей. ПДК 2 мг/мз. Пропаргиловый спирт (2-пронин-1-ол) СН= — С вЂ” СНзОН получают оксиметилированием ацетилена формальдегидом. Бесцветная жидкость, т.
кйп. 115 'С, растворяется в воде и в органических растворителях, Применяют для получении аллнлового спирта и пропаргилбромида, а такхсе в качестве растворителя полиамидов, ацетатов целлюлозы. Обладает наркотическим действием, раздражает кожу. ПДК 1 мг/мз. Циклогеисаиол (циклогексиловый спирт) С Н„ОН получают каталитнческим гидрированием фенола и окислением циклогексана. Бесцветная жидкость, т. кип.
161,1 'С, растворим в воде и в органических растворителях. Применяют в производстве адипиновой кислоты, циклогексанона, а-капролактама, дициклогексилфталата; в качестве растворителя для масел,восков, красителей; является стабилизатором эмульсий и кремов. В высокой концентрации обладает наркотическим действием, ПДК 10-15 мг/мз. /.-Меитол [(1/(,25,5Д)-2-изопропил-5-метил-1-циклогексанол) С,аНзоО выделяют из масла перечной мяты в виде индивидуального энантиомера, получают гидрированием тимола с последующим расщеплением рацемата. Бесцветные кристаллы, т, пл, 43 'С, [а)рзэ от — 45 до -51', мало растворим в воде, растворим в этаноле.
Применяют в качестве душистого вещества (запах мяты, холодящий вкус) в пищевой, кондитерской, ликеро-водочной, парфюмерной и табачной промышленности; входит в состав многих лекарств (валидол, бороментол). Т. самовоспл. 275 'С. Холестерин С Н О вЂ” наиболее важный и распространенный в природе стероид; образует сложные эфиры с высшими жирными кислотами, входящими в состав кислотных мембран. Биосинтез из сквалена.
Получают из ненасыщенной фракции липидов спинного мозга и других органов рогато~о скота. Бесцветные кристаллы, т.пл. 149 'С, [а)оээ — 39 'С; растворим в жирах и органических растворителях. НО Нормальное содержание холестерина в крови человека 0,18 — 0,26%; избыток холестерина способствует развитию атеросклероза, ксантоматоза. Применяют для производства стероидных лекарственных препаратов.
Сложные эфиры холестерина и некоторых карбоновых кислот обладают жидкокристаллическими свойствами, их применяют для изготовления экранов дисплеев. Бензиловый спирт (фенилкарбинол) СэНгСНзОН получают щелочным гидролизом бензилхлорида, а также конденсацией бензальдегида и формальдегида а присутствии [ЧаОН. Глинн 1б. Спирты Содержится во многих природных бальзамах и эфирных маслах.
Бесцветная жидкость, т,кип. 205,8 'С; мало растнорим в воде, растворим в этаиоле. Применяют в производстве душистых веществ (бензилацетат, бензилбензоат); в качестве растворителей красителей, чернильных паст, эфиров целлюлозы, казеина, носков. Этнлеигликоль (1,2-дигидроксиэтан) СН,(ОН)СНз(ОН) получают гидратацией этиленоксида. Бесцветная вязкая жидкость, т.кип. 197,6'С; смешивается с водой и органическими растворителями, имеет сладкий вкус. Из этиленгликоля получают дизтиленгликолгь диоксан, простые эфиры, глимы (используемые в качестве растворителей).
Применяют в производстве полиэтилентерефталата, целлофана, полиуретанов; входит в состав антифризов, тормозных и закалочных жидкостей. Т. самовоспл. 380 'С. Глицерин (1.2,3-тригидрокснпропан) СНз(ОН)СН(ОН)СНзОН получают омьшением природных глицеридов пальмитиновой, стеариновой и олеиновой кислот', синтетически — из пропилена через пропиленхлоргидрины, а также из аллилового спирта.
Бесцветная вязкая жидкость, т.кип. 290 'С, растворим в воде и органических растворителях. Применяют в производстве взрывчатых веществ (тринитроглицерин), ачкидных смол, полиуретанов, акролеина; в качестве умягчителя тканей, кожи, бумаги: в качестве компонента эмульгаторов, антифризов, смазок, кремов, парфюмерных и косметических препаратов, мазей, ликеров, кондитерских изделий. ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ ЗАДА ЧИ Задача 16.1. Назовите по номенклатуре ИЮПАК следующие спирты: он а) (СНз)зССНзОН СН, 1 б) СНз=СН вЂ” СНзСНзСНОН д) (СН3)зСН е) СНз Н С(СН Н в) НОСНз-СН вЂ” СНзСНзСНз СнзСНз ОН г) СнНз — СН вЂ” СНз НО Алкоксид-ион — сопряженное основание, образующееся при диссоциация спирта как ОН-кислоты.
Вторичный спирт — спирт, в молекуле которо~о гидроксигруппа связана со вторичным атомом углерода, Гвдридный сдвиг- перегруппировка промежуточно образующегося карбкатиона в более стабильный карбкатион вследствие быстрой миграции гидрид-иона. Комплекс Сареттв — комплекс СгОз с пиридином, применяемый для мягкого окисления первичных спиртов в альдегиды. Нуклеофильнве виутримолекулярное замещение 5 1 — замещение гидроксигруппы на хлор в спиртах при действии тионилхлорида; реакция протекает с сохранением конфигурации у хирального атома углерода спирта. Окисление по Джонсу — окисление спирта разбавленным раствором СгОз в разбавленной серной кислоте.
Первичный спирт — спирт, в молекуле которого гидроксигруппа связана с первичным атомом углерода. Проба Лукаса — тест для определения типа спирта (первичный, вторичный или третичный); основан на способности спирта образовывать соответствующий карбкатион при действии смеси конц. НС1 и ХпС! . Третичный спирт — спирт, в молекуле которого гндроксигруппа связана с третичным атомом углерода. Задачи Задача 16.2. Напишите структурные формулы следующих соединений: д) 2-метоксиэтавол; е) 2-хлор-3-пантин-1-ол; ж) 2-этокси-1-циклопентанол. а) (7)-2-пентен-1-ол; б) (К)-1,2,5-пентантриол; в) (1л,2й)-1,2ч!иклогександиол; г) 1-этинилциклопентанол; Задача 16.3.