165944 (624915)
Текст из файла
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Инженерно-технологический факультет
Кафедра органической химии
Спирты,
синтез этилового эфира 4-бромбенозойной кислоты
Курсовая работа
Выполнил студент____курса, _____группы_______________________
(фамилия, имя, отчество)
__________________________
Научный руководитель___________________________
(ученая степень, ученое звание)
___________________________
(фамилия, инициалы)
___________________________
Работа защищена«___»________________200_г.
Оценка____________________
Зав. кафедрой___________________________
(ученая степень, ученое звание)
___________________________
(фамилия, инициалы)
___________________________
САМАРА 200__
Содержание:
-
Введение………………………………………………………………….…3
-
Литературный обзор……………………………………………………….4
2.1) Электронное строение и физико-химические свойства спиртов……….4
2.2) Химические свойства спиртов……………………………………………..7
-
Обсуждение результатов………………………………………………....13
-
Экспериментальная часть………………………………………………..15
-
Выводы………………………………………………………………….....16
-
Список литературы……………………………………………………....17
Введение
Цель работы состоит в составление литературного обзора по спиртам и синтеза этилового эфира 4-бромбензойной кислоты.
Спиртами называются органические вещества, молекулы которых содержат одну или несколько функциональных гидроксильных групп, соединенных с радикалом. Они могут рассматриваться, поэтому как производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода заменены на гидроксильные группы.
В зависимости от числа гидроксильных групп спирты подразделяются на одно-, двух-, трехатомные и т. д. Двухатомные спирты часто называют гликолями по названию простейшего представителя этой группы – этиленгликоля (или просто гликоля). Спирты, содержащие большее количество гидроксильных групп, обычно объединяют общим названием многоатомные спирты.
Область применения спиртов обширна. Спирты – древесный, винный и сивушные масла – служили источником для производства ациклических соединений. Простейшие спирты применяются как растворители в лакокрасочном производстве, а высшие спирты, начиная с бутилового, - в виде эфиров фталевой, себациновой и других двухосновных кислот – как пластификаторы.
Из метанола получают формальдегид, из которого готовятся синтетические смолы, используемые в производстве феноло-формальдегидных пластических материалов, служит полупродуктом для производства многих красителей, фармацевтических препаратов, душистых и др. веществ.
Литературный обзор
2.1. Электронное строение и физико-химические свойства спиртов.
Пространственное и электронное строение, длины связей и валентные углы в спирте приведены ниже.
В
алентные углы в 109о и 110о указывают на sp3-гибридизацию атома углерода, две не поделенные пары электронов кислорода расположены на sp3-гибридных орбиталях. По сравнению с водой первые потенциалы ионизации спиртов заметно ниже, что указывает на большую доступность НЭП атома кислорода спирта в химической реакции.
Замена атома водорода гидроксигруппы на алкильную группу у атома кислорода и увеличение алкильной группы отчетливо снижает первый потенциал ионизации спирта, повышая при этом его электродонорные свойства. Молекула спирта в общем характеризуется 3 реакционными центрами:
1) О-Н - связь: реакция с разрывом О-Н – связи определяют кислотность спирта; 2) НЭП атома кислорода определяет основность и нуклеофильность молекулы спирта; 3) С-О – связь: Разрыв этой связи характерен для реакции нуклеофильного замещения.
Физические свойства спиртов существенно зависят от строения углеводородного радикала и положения гидроксильной группы. Первые представители гомологического ряда спиртов – жидкости, высшие спирты – твердые вещества.
Метанол, этанол и пропанол смешиваются с водой во всех соотношениях. С ростом молекулярной массы растворимость спиртов в воде резко падает, так, начиная с гексилового, одноатомные спирты практически нерастворимы. Высшие спирты не растворимы в воде. Растворимость спиртов с разветвленной структурой выше, чем у спиртов с имеющих неразветвленное, нормальное строение. Низшие спирты обладают характерным алкогольным запахом, запах средних гомологов сильный и часто неприятный. Высшие спирты практически не имеют запаха. Третичные спирты обладают особым характерным запахом плесени.
Низшие гликоли – вязкие бесцветные жидкости, не имеющие запаха; хорошо растворимы в воде и этаноле, обладают сладким вкусом.
С введением в молекулу второй гидроксильной группы происходит повышение относительной плотности и температуры кипения спиртов. Например, плотность этиленгликоля при 0С – 1,13, а этилового спирта – 0,81.
Спирты обладают аномально высокими температурами кипения по сравнению со многими классами органических соединений и чем можно ожидать на основании их молекулярных весов (Табл.1).
Таблица 1.
Физические свойства спиртов.
| Отдельные представители | Физические свойства | ||
| название | структурная формула | т. пл., С | т. кип., С |
| Одноатомные | |||
| Метанол (метиловый) | СН3ОН | -97 | 64,5 |
| Этанол (этиловый) | СН3СН2ОН | -115 | 78 |
| Двухатомные | |||
| Этандиол-1,2 (этиленгликоль) | НОСН2СН2ОН | -17 | 199 |
| Трехатомные | |||
| Пропантриол-1,2,3 (глицерин) | НОСН2СН(ОН)СН2ОН | 20 | 290 |
Это объясняется особенностями строения спиртов – с образованием межмолекулярных водородных связей по схеме:
Спирты разветвленной структуры кипят ниже, чем нормальные спирты того же молекулярного веса; первичные спирты кипят выше вторичных и третичных их изомеров.
Способы получения:
1) Гидротация алкенов
Алкены присоединяют воду в присутствие кислот
или гетерогеного катализатора (например
)
2) Гидроборирование алкенов:
Гидроборирование алкенов и последующее окисление ведут к получению спиртов. При этом присоединение гидроксигруппы идет против правила Марковникова. Реакция протекает по двойной углерод-углеродной связи:
3) Гидролиз галогенпроизводных алканов:
Дейтсвием водны или растворов щелочи многие галогенпроизводные образуют спирты
4)Взаимодействие реактивов Гриньяра с карбонильными соединениями:
Синтезы на основе реактивов Гриньяра или литийорганических соединений
5) Восстановление карбонильных соединений:
Альдегиды, кетоны, сложные эфиры карбоновых кислот хорошо восстанавливаются до спиртов
Сложные эфиры восстанавливают так же по реакции Буво-Блана, нагревая их с натрием в этаноле
2.2. Химические свойства спиртов.
Как у всех кислородосодержащих соединений, химические свойства спиртов определяются, в первую очередь, функциональными группами и, в известной степени, строением радикала.
Характерной особенностью гидроксильной группы спиртов является подвижность атома водорода, что объясняется электронным строением гидроксильной группы. Отсюда способность спиртов к некоторым реакциям замещения, например, щелочными металлами. С другой стороны, имеет значение и характер связи углерода с кислородом. Вследствие большой электроотрицательности кислорода по сравнению с углеродом, связь углерод-кислород также в некоторой степени поляризована с частичным положительным зарядом у атома углерода и отрицательным – у кислорода. Однако, эта поляризация не приводит к диссоциации на ионы, спирты не являются электролитами, а представляют собой нейтральные соединения, не изменяющие окраску индикаторов, но они имеют определенный электрический момент диполя [3,4].
Спирты являются амфотерными соединениями, то есть могут проявлять как свойства кислот, так и свойства оснований.
1.2.1. Взаимодействие спиртов с щелочными металлами.
Спирты как кислоты взаимодействуют с активными металлами (K, Na, Ca). При замещении атома водорода гидроксильной группы металлом образуются соединения, называемые алкоголятами (от названия спиртов – алкоголи):
2
Алкоголят натрия
Спирт
R – OH + 2Na
2R – ONa + H2Названия алкоголятов производят от названий соответствующих спиртов, например,
2
С2Н5ОН + 2Na 2С2Н5 – ONa + H2
Этиловый спирт
Этилат натрия
Низшие спирты бурно реагируют с натрием. С ослаблением кислотных свойств у средних гомологов реакция замедляется. Высшие спирты образуют алкоголяты лишь при нагревании [4].
Алкоголяты легко гидролизуются водой:
С2Н5 – ONa + HОН С2Н5 - ОН + NaОН
Этиловый спирт
В отличие от спиртов, алкоголяты – твердые вещества, хорошо растворимые в соответствующих спиртах [1].
Известны алкоголяты и других металлов, кроме щелочных, но они образуются косвенными путями. Так, щелочноземельные металлы непосредственно со спиртами не реагируют. Но алкоголяты щелочноземельных металлов, а также Mg, Zn, Cd, Al и других металлов, образующих реакционноспособные металлоорганические соединения, можно получить действием спирта на такие металлоорганические соединения.
1.2.2. Замещение гидроксильной группы спирта галогеном.
Гидроксильная группа спиртов может быть замещена на галоген действием на них галогенводородных кислот, галогенных соединений фосфора или тионилхлорида, например:
R
– OH + HCl RCl + HOH
Галоген-
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.















