Alkohole

1. 2-propanol propan-2-ol izopropanol 3-chloro-1-butanol 3-chlorobutan-1-ol 1,2,3-propanotriol propan-1,2,3-triol gliceryna Alkohole Alkohole - są związkami o ogólnym wzorze R-OH, gdzie R jest dowolną podstawioną lub nie podstawioną grupą alkilową. • Nazewnictwo alkoholi wg systemu IUPAC • 1. Jako strukturę podstawową wybieramy najdłuższy łańcuch węglowy zawierający grupę –OH. Nazwę tworzymy przez dodanie końcówki -ol do nazwy alkanu (np.: metanol). • 2. Położenie grupy –OH w łańcuchu podstawowym określamy jak najniższą liczbą. • 3. Położenie każdej z pozostałych grup przyłączonych do łańcucha określamy również odpowiednią liczbą. • 4. Alkohole zawierające dwie lub trzy grupy wodorotlenowe nazywamy diolami lub triolami. Przykłady

2. Własności fizyczne alkoholi Własności alkoholi wynikają z ich budowy. Węglowodory mają charakter niepolarny. Natomiast grupa hydroksylowa (–OH) ma charakter silnie polarny. Stąd wysoka polarność alkoholi i zdolność do tworzenia wiązania wodorowego. Wiązanie wodorowe w alkoholach i roztworach wodnych Proces odparowania takich asocjatów wymaga większej ilości energii do rozerwania wiązań wodorowych. Stąd temperatury wrzenia alkoholi są stosunkowo wysokie w porównaniu z alkanami o tej samej długości łańcucha. Niższe alkohole zawierające do trzech atomów węgla mieszają się z wodą całkowicie. Wzrost udziału grupy niepolarnej w alkoholach powoduje ich nie rozpuszczalność w wodzie.

3. Przemysłowe metody otrzymywania alkoholi 1. Hydratacja alkenów C2-C4 uzyskanych z ropy naftowej w procesie krakingu 2. Hydroformylowanie alkenów-proces okso 3. Synteza metanolu metodą Fischera –Tropscha • 4. Synteza etanolu metodą fermentacyjną • 2(C6H10O5)n +n H2O  n C12H22O11 ( disacharyd) • C12H22O11 + H2O  2 C6H12O6 (monosacharyd) • C6H12O6  2 C2H5OH + 2 CO2 drewno (1 tona)  celuloza  celobioza  glukoza  etanol (200 litrów)

4. Otrzymywanie alkoholi 1. Addycja wody do wiązania podwójnego C = Ca) wobec katalizatora kwaśnego

5. Otrzymywanie alkoholi 1. Addycja wody do wiązania podwójnego C = Cb) borowodorowanie Przyłączenie wody niezgodnie z regułą Markownikowa! 2. Redukcja związków karbonylowych

6. Otrzymywanie alkoholi 3. Hydroliza halogenków alkilowych 4. Synteza alkoholi o różnej rzędowości metodą Grignarda

7. Podstawowe reakcje alkoholi Rozerwanie wiązania C–OH 1. Reakcja z halogenowodorami mechanizm SN1 lub SN2 2. Reakcja dehydratacji Powstający alken może ulec przegrupowaniu

8. Podstawowe reakcje alkoholi Rozerwanie wiązania CO–H Alkohole jako kwasy Atom wodoru w grupie OH cząsteczki alkoholu związany jest bezpośrednio z silnie elektroujemnym atomem tlenu i dzięki temu wykazuje właściwości kwasowe. Kwasowy charakter alkoholi powoduje łatwość ich reakcji z metalami np.:Na, K, Mg, Ca, Al CH3O–H + Na  MeO–Na+ + 1/2 H2 CH3CH2O–H + K  EtO–K+ + 1/2 H2 3 (CH3)2CH–OH + Al  Al(i-PrO)3 + 3/2 H2 • W obecności wody alkoholany (z wyjątkiem metanolanów), jako sole kwasow słabszych od wody, ulegają praktycznie całkowitej hydrolizie • CH3CH2ONa + H2O  CH3CH2OH + NaOH

9. Utlenianie alkoholi Utlenianie alkoholi 1°-rzędowych Można utlenić do aldehydów, stosując mieszaninę K2Cr2O7 i rozcieńczonego kwasu siarkowego. Utlenianie do kwasu realizuje się przez ogrzewanie z roztworem KMnO4. Utlenianie alkoholi 2°-rzędowych Drugorzędowe alkohole utleniają się na ketony za pomocą mieszaniny K2Cr2O7i rozcieńczonego kwasu siarkowego lub za pomocą CrO3. Utlenianie alkoholi 3°-rzędowych Reakcja nie zachodzi.

10. Tworzenie estrów Estry można otrzymać przez ogrzewanie kwasu karboksylowego z alkoholem. Reakcja przebiega z udziałem katalizatora (np. kwasu siarkowego). Reakcja ta jest odwracalna i zwykle osiąga stan równowagi między reagentami. Ten sam katalizator - jon wodorowy, który katalizuje reakcję estryfikacji, jednocześnie katalizuje reakcję odwrotną- hydrolizę.

11. Fenole Fenole sa związkami o ogólnym wzorze Ar-OH. Grupa hydroksylowa jest bezpośrednio połączona z pierścieniem aromatycznym. Nazewnictwo –nazwy systematyczne powstają przez dodanie do nazwy węglowodoru przyrostka –ol, -diol, -triol Np.: 1,2,4-benzenotriol Nazwy zwyczajowe są powszechnie stosowane

12. Metody otrzymywania fenoli 1. Synteza fenolu metodą kumenową 2. Stapianie kwasów sulfonowych z NaOH 3. Hydroliza soli diazoniowych

13. Właściwości fenoli Fenole jako kwasy. Fenole są kwasami znacznie silniejszymi od wody i alkoholi, ale słabszymi od kwasu węglowego. Rozpuszczają się w wodnych roztworach zasad tworząc fenolany. Pod wpływem dwutlenku węgla można otrzymać wolny fenol. Na NaOH Na2CO3 Alkohole: reagująnie reagująnie reagują Fenole: reagująreagująnie reagują Kwasy: reagująreagująreagują

14. Reakcje fenoli Reakcje substytucji w pierścieniu są jednymi z głównych reakcji fenoli. Ze względu na silne aktywujące działanie grupy hydroksylowej, niską energię aktywacji reakcje podstawienia elektrofilowego dla fenoli przebiegają inaczej niż dla innych związków aromatycznych. pentachlorofenol środek stosowany do ochrony drewna aspiryna

15. eter dietylowy 3-metoksy pentan tetrahydrofuran eter difenylowy aldehyd p-metoksybenzoesowy Etery Etery są związkami o wzorze ogólnym R-O-R‘,gdzie symbole R i R‘oznaczać mogą zarówno podstawnik alifatyczny jak i aromatyczny. Nazewnictwo -Nazwę eteru tworzy się zwykle w ten sposób ,że po słowie eter podaje się w kolejności alfabetycznej nazwy dwóch grup, które są przyłączone do atomu tlenu. -Jeżeli jedna z grup nie ma prostej nazwy,to związek można traktować jako pochodną alkoksylową. Wśród eterów łańcuchowych rozróżniamy etery proste (symetryczne) oraz etery mieszane (niesymetryczne). W eterach cyklicznych atom tlenu stanowi jeden z elementów pierścienia.

16. Właściwości eterów Właściwości fizyczne Etery są związkami polarnymi i niezasocjowanymi (brak kwasowych atomów wodoru) stąd etery charakteryzują się niską temperatura wrzenia Mogą natomiast tworzyć wiązania wodorowe z innymi posiadającymi „kwaśne” atomy wodoru cząsteczkami. Właściwości chemiczne Etery należą do substancji biernych chemicznie. Wiązanie eterowe jest odporne na działanie zasad oraz odczynników utleniających i redukujących. Obecność wolnych par elektronów na atomie tlenu czyni z eterów dogodnymi rozpuszczalnikami do wielu reakcji.

17. Otrzymywanie eterów Międzycząsteczkowa dehydratacja alkoholi Niższe etery symetryczne(głównie dimetylowy i dietylowy) otrzymuje się w wyniku reakcji alkoholu z kwasem (najczęściej siarkowym), w podwyższonej temperaturze. Synteza Williamsona Jest to reakcja alkilowania alkoholanów lub fenolanów za pomocą pierwszorzędowych odczynników alkilujących.

18. Główne reakcje eterów Praktyczne znaczenie ma właściwie jedna reakcja: -Rozszczepienie eterów pod wpływem silnych kwasów (np.:HI, HBr) . W wyniku reakcji powstaje alkohol i halogenek alkilowy . -Utlenianie eterów do nadtlenków (reakcja nie ma znaczenia syntetycznego)