Спирт из альдегида

Спирты, альдегиды

Фармакологические свойства этилового алкоголя рассмотрены в главе «Наркотические средства». Этиловый алкоголь широко применяется как антисептическое средство.

Формальдегид — газообразное вещество. Для медицинских целей применяют 40% водный раствор формальдегида, носящий название формалина. Формалин оказывает резко выраженное противомикробное действие, влияя тормозящим образом как на вегетативные формы бактерий, так и на споры. Он вызывает денатурацию белков, что является причиной его местного раздражающего действия. Формалин снижает секрецию потовых желез. В основном он применяется для внешней дезинфекции как в растворах, так и параформалиновым методом.

Уротропин — гексаметилентетрамин — сам по себе противомикроб-ного действия не оказывает, но в кислой среде распадается на аммиак и формальдегид. Образованием последнего и объясняется антисептическое действие уротропина. Расщепление уротропина в организме происходит в почках, а также в местах, где имеется воспалительный процесс, развитие которого, как известно, сопровождается сдвигом реакции среды в кислую сторону. Уротропин назначают внутрь и внутривенно при инфекционных заболеваниях, особенно мочевых путей.


Препараты

Формалин (Formalinum, Formaldehydumsolutum), ФVIII. 40% раствор формальдегида в воде, прозрачная жидкость со своеобразным резким запахом, раздражающая слизистые оболочки. Применяется в растворах в качестве дезинфицирующего и антисептического средства (0,5—1%), для фиксации анатомических препаратов (10—15%) и при повышенной потливости рук и ног (0,5—1%), а также для пароформалиновой дезинфекции. Для последних целей применяют, кроме того, параформ — твердый полимер формальдегида.

Лизоформ (Lysoformium), ФVIII. Мыльный раствор формальдегида. Для дезинфекции рук и помещений применяют 2—3%, для спринцеваний 1—4% растворы.

Уротропин (Urotropinum), ФVIII. Бесцветные кристаллы. Внутрь назначают по 0,5—1 г, внутривенно — по 5—10 мл 40% раствора.

Фенолы и продукты сухой перегонки органических материалов

Фенол. Противомикробные свойства фенола, или карболовой кислоты, как и других антисептиков, зависят от ряда условий. Большую роль играет растворитель. Наибольшей активностью обладают водные растворы, спиртовые и особенно масляные растворы малоактивны. С повышением температуры противомикробные свойства возрастают. В слабых концентрациях (1:400—1:800) фенол оказывает бактериостатическое действие, 1—5% растворы фенола вызывают гибель микробов. Не все виды микробов одинаково чувствительны к фенолу. Малочувствительны к фенолу споры. В присутствии белка противомикробное действие фенола мало изменяется, что является преимуществом фенола по сравнению с другими противомикробными средствами.


Местно на ткани фенол оказывает раздражающее действие; с увеличением концентрации возможно развитие некроза. Вначале появляется острая боль, сменяющаяся анестезией.

Фенол легко всасывается через слизистые оболочки и раневые поверхности. Возможно всасывание и через неповрежденную кожу. Фенол после всасывания в больших количествах вызывает острое отравление. Симптомы отравления при приеме фенола внутрь: тошнота, рвота, некрозы в полости рта и желудка, острые боли, потеря сознания, резкое падение температуры, кровяного давления и дыхания. Могут наблюдаться судороги. Непосредственная причина смерти — паралич дыхания.

При отравлении необходимо промыть желудок, дать внутрь известковый сахар (Calcariasaccharata). При угнетении центральной нервной системы назначают возбуждающие средства.

Фенол применяется для дезинфекции рук, помещений, инструментов, а в слабых концентрациях (0,25—0,5%) — как консервирующее средство.

Салол — фениловый эфир салициловой кислоты, в кишечнике омыляется с образованием фенола и салициловой кислоты. Препарат применяется внутрь в качестве антисептика кишечника, желчных и мочевых путей.


Салол

Салол

Аналогичный салолу препарат бензонафтол (нафтиловый эфир бензойной кислоты) омыляется в кишечнике с образованием бетанафтола, который оказывает антисептическое действие на содержимое кишечника.

Метилфенолы или крезолы (три изомера) по свойствам и действию сходны с фенолом. Их отличает от него малая растворимость и плохая всасываемость, но зато крезолы превосходят фенол по силе противомикробного действия. Растворимость крезолов повышается в щелочной среде.

Крезол
Крезол

Крезолы применяют в мыльных растворах для дезинфекции белья, помещений, мебели, а также в целях консервирования растворов для подкожного введения.

Резорцин, или мета-диоксифенол, менее токсичен, чем фенол, и несколько уступает ему по силе противомикробного действия.

Резорцин
Резорцин

В малых концентрациях резорцин вызывает кератопластический эффект, от более крепких концентраций наблюдается кератолитическое действие. Резорцин применяется при заболеваниях кожи наружно в виде мазей и растворов.

Гексилрезорцин оказывает довольно сильное антибактериальное действие, однако практически он применяется главным образом как антигельминтное средство (см. ниже).


Гексилрезорцин

Гексилрезорцин

Хлорзамещенные и некоторые другие производные фенола обладают сильным противомикробным действием, часто значительно превосходящим по активности карболовую кислоту. Среди производных фенола следует назвать гексахлорофен (2,2′-диокси-3, 5, 6, 3′, 5′, 6′-гексахлордифенилметан), обладающий высокой бактерицидной активностью и не оказывающий раздражающего действия на кожу. Гексахлорофен употребляют для изготовления дезинфицирующего мыла, применяемого для мытья рук.

Гексахлорофен
Гексахлорофен

Лист толокнянки (Arctostaphylosuvaursi) содержит глюкозид арбутин, расщепляющийся в организме с образованием двухатомного фенола — гидрохинона (парадиоксибензол). Выделяясь почками, гидрохинон оказывает антисептическое влияние на мочевые пути и вызывает мочегонный эффект.

Гидрохинон
Гидрохинон

Дегти различного происхождения — продукты сухой перегонки древесины — имеют сложный состав. Их антисептическое действие зависит от содержания в них фенолов (фенол, крезолы, гваякол, креозол и др.).


Гваякол Креозол

Гваякол Креозол

Кроме чисто антисептического действия, дегти обладают местным раздражающим и кератопластическим действием, а также инсектицидным влиянием.

Из других продуктов сухой перегонки практическое значение имеют ихтиол и альбихтол (см. Препараты).

Препараты

Фенол чистый, карболовая кислота кристаллическая (Phenolumpurum, Acidumcarbolicumcrystallisatum), ФVII (Б).Бесцветные кристаллы, постепенно розовеющие на воздухе. Для дезинфекции применяют 3—5% растворы, для консервирования лекарственных веществ и форм — 0,1— 0,3% растворы.

Фенол чистый жидкий, карболовая кислота жидкая (Phenolumpurumliquefactum, Acidumcarbolicumliquefactum), ФVIII (Б). Бесцветная или розоватая маслянистая жидкость. На 100 частей фенола содержится 10 частей воды.

Трикрезол (Tricresolum), ФVIII (Б). Смесь орто-, мета- и паракрезолов. Бесцветная или светло-желтая жидкость с характерным запахом. Применяется для дезинфекции, как и фенол, а также для консервирования инъекционных растворов.


Лизол медицинский (Lysolummedicinale), ФVIII. Прозрачная маслянистая жидкость красно-бурого цвета, представляющая собой раствор крезола в калийном мыле. Для дезинфекции готовят 3—10% растворы. Для дезинфекции рук и для спринцеваний применяются 0,5—1 % растворы.

Резорцин (Resorcinum), ФVIII Бесцветный кристаллический порошок, растворимый в воде и спирте. При кожных заболеваниях применяются 2—5% водные и спиртовые растворы, 5—10% мази. Иногда резорцин назначается внутрь как антисептик для желудочно-кишечного тракта.

Гексахлорофеновое мыло. Туалетное мыло, содержащее гексахлоро-фен. Применяется для мытья рук с целью дезинфекции.

Лист толокнянки (FoliumUvaeursi), ФVIII. Мелкие, кожистые, плотные, ломкие листья. Применяются в виде декокта (1:10 или 1:20) при воспалительных заболеваниях мочевых путей.

Салол (Salolum), ФVIII. Белый кристаллический порошок, почти нерасторимый в воде. Назначают внутрь по 0,3—0,5 г 2—3 раза в день при неспецифических инфекционных заболеваниях кишечника.

Бензонафтол (Benzonaphtholum), ФVIII. Белый мелкокристаллический порошок без запаха и вкуса, нерастворимый в воде. Применяется внутрь по 0,3—0,5 г 3 раза в день.

Деготь (Pixliquida). Густая черная жидкость. Применяется при различных паразитарных заболеваниях кожи. Мыльно-дегтярные растворы используются для дезинфекции. Входит в состав мази Вишневского и вилькинсоновой мази.


Ихтиол (Ichthyolum, Ammonium sulfoichthyolicum), ФVIII. Получается в результате обработки сланцевого дегтя — продукта сухой перегонки особых видов сланцев. Содержит аммониевые соли сульфокислот сланцевого масла. Бурая сиропообразная жидкость, оказывающая противовоспалительное, местнообезболивающее и антисептическое действие. Применяется в мазях (5—30%), свечах, шариках, на тампонах в смеси с глицерином.

Альбихтол (Albichtolum), ФVIII. Прозрачная смесь гомологов тиофена с примесью углеводородов. Желтоватая жидкость. Применяется в мазях (2—15%), свечах и шариках. По фармакологическим свойствам сходен с ихтиолом. Применяется в сочетании с зеленым мылом в виде пасты для борьбы со вшивостью, клопами и тараканами.

baumanki.net

 

1. Из алканов. Метан может быть селективно окислен на гетерогенном катализаторе – серебре расчётным количеством кислорода до метанола:

Спирт из альдегида

 

Алканы с большим числом атомов углерода ,такие, например, как пропан и бутан, окисляются до смеси первичных и вторичных спиртов расчётным количеством кислорода в присутствии катализаторов – солей марганца. Реакция малоселективна – получается довольно большое количество примесей: альдегидов и кетонов с тем же числом атомов углерода, альдегидов и спиртов – продуктов деструкции


Спирт из альдегида

 

 

2. Из алкенов. К любому алкену можно присоединить воду в присутствии кислот

Спирт из альдегида

Присоединение идёт по правилу Марковникова.

3. Из алкинов. Ацетилен и терминальные алкины, реагируя с формальдегидом, другими альдегидами и кетонами, дают соответственно первичные, вторичные и третичные спирты

Спирт из альдегида

Спирт из альдегида

 

 

Спирт из альдегида

 

 

Реакции были впервые опубликованы в 1905 году А.Е. Фаворским и носят его имя.

 

 

4. Из алкадиенов. Алкадиены аналогично алкенам присоединяют в присутствии кислот воду.

 

Присоединение первого моля воды идёт преимущественно в положения 1 – 4. При

 

присоединении второго моля воды образуются диолы. Ниже представлены примеры обоих

 

случаев:

 


Спирт из альдегида

Спирт из альдегида

5. Из галоидных алкилов. Галоидные алкилы вступают с водными растворами щелочей в реакцию нуклеофильного замещения галогена на гидроксил:

Спирт из альдегида

 

 

Спирт из альдегида

 

Спирт из альдегида 6. Из дигалоидных производных. При действии щелочей на дигалоидные производные алканов получаются двухатомные спирты (или диолы):

 

 

Как показано выше из 1,2-дибромэтана получается 1,2-этандиол (этиленгликоль). Этот диол очень широко применяется для производства антифризов. Например, в незамерзающей жидкости для охлаждения двигателей внутреннего сгорания – «Тосол-А 40» его 40%.

Спирт из альдегида 7. Из тригалоидных производных. Из 1,2,3-трихлорпропана, например, получают широко используемый глицерин (1,2,3-пропантриол).

 

 

Спирт из альдегида 8. Из аминов. При нагревании с парами воды в присутствии катализатора протекает обратимая реакция, в которой конечными продуктами являются спирт с тем же строением углеродного скелета и аммиак.

 

 

Первичные амины можно перевести в спирты так же действием нитрита натрия в соляной кислоте при охлаждении до 2 – 5оС:


Спирт из альдегида

Спирт из альдегида 9. Из альдегидов и кетонов по реакции Меервейна – Понндорфа – Верлея. На кетон или альдегид действуют каким-либо спиртом в присутствии катализатора – алкоголята алюминия. В качестве алкоксильных групп берут остатки того же спирта, который взят в качестве реагента. Например, в приведённой ниже реакции вместе с нормальным бутиловым спиртом взят трибутилат алюминия. Реакция обратима и равновесие в ней сдвигают по принципу Ле-Шателье избытком спирта-реагента.

 

Первые публикации об этой реакции появились практически одновременно в двух разных немецких и одном французском химических журналах в 1925 – 1926 годах. Реакция имеет огромное значение, так как позволяет восстановить карбонильную группу в спиртовую, не восстанавливая двойные связи, нитро- и нитрозогруппы, которые водородом и другими восстановителями переводятся соответственно в простые связи и аминогруппы, например:

Спирт из альдегида

Как видно двойная связь, присутствовавшая в кетоне, сохранилась и в полученном спирте. Ниже показано, что при гидрировании кетогруппы одновременно гидрируется и двойная связь.

Спирт из альдегида

Аналогичная картина наблюдается и при наличии в кетоне нитрогруппы: в реакции Меервейна –Понндорфа-Верлея она сохраняется, а при гидрировании водородом на катализаторе восстанавливается до аминогруппы:

Спирт из альдегида

Спирт из альдегида

 

10. Из альдегидов и кетонов путём гидрированияна катализаторах – металлах платиновой группы: Ni, Pd, Pt :

Спирт из альдегида

 

 

Спирт из альдегида

11. Получение спиртов из альдегидов и кетонов путём синтезов Гриньяра.

Реакции, открытые Франсуа Огюстом Виктором Гриньяром в 1900 – 1920 годах имеют колоссальное значение для синтезов многих классов органических веществ. Так, например, с их помощью можно из любого галоидного алкила и формальдегида в три стадии получить первичный спирт:

Спирт из альдегида (1)

Спирт из альдегида

Спирт из альдегида

Для получения вторичного спирта надо вместо формальдегида взять любой другой альдегид:

Спирт из альдегида

Спирт из альдегида

При гидролизе такой соли получается спирт с числом атомов углерода равным сумме их в магнийорганическом соединении и в альдегиде:

Спирт из альдегида

Для получения третичного спирта вместо альдегида в синтезе используют кетон:

Спирт из альдегида

Спирт из альдегида

Спирт из альдегида

 

 

12. Из карбоновых кислот спирты можно получить только в две стадии: на первой из карбоновой кислоты действием пентахлорида фосфора или действием оксиддихлорида серы (IV) получают её хлорангидрид:

Спирт из альдегида

Спирт из альдегида

На второй стадии, полученный хлорангидрид гидрируют на палладии до спирта:

Спирт из альдегида

 

13. Из алкоголятов спирты очень легко получаются путём гидролиза при комнатной температуре:

Спирт из альдегида

Спирт из альдегида

Борные эфиры гидролизуются труднее – только при нагревании:

Спирт из альдегида

 

 

 

Выпадает в осадок если её больше, чем 4г/100г H2O

 

14. Из сложных эфиров спирты наряду с карбоновыми кислотами могут быть получены путём автокаталитического, кислотного или щелочного гидролиза. При автокаталитическом процессе в результате очень медленного гидролиза водой появляется слабая карбоновая кислота, которая в дальнейшем ходе реакции играет роль катализатора, заметно ускоряя расход сложного эфира и появление спирта во времени. Например, для реакции втор-бутилового эфира 2-метилпропановой кислоты кинетические кривые, то есть зависимости изменения молярных концентраций во времени представяют собой сигмоиды или S-образные кривые (смотрите график ниже реакции).

Спирт из альдегида

Спирт из альдегида

 

15. Если добавить к сложному эфиру сильную кислоту, которая является катализатором, то в

реакции не будет индукционного периода, когда гидролиз почти не идёт (от 0 до 1 времени).

Кинетические кривые в этом случае будут представлять собой экспоненты: нисходящую

для сложного эфира и восходящую для спирта. Процесс называется кислотным гидролизом:

Спирт из альдегида

16. Если добавить к сложному эфиру щёлочь (моль на моль или избыток) , то реакция так же описывается экспоненциальными кинетическими кривыми, но в отличие от кислотного гидролиза, где концентрации веществ стремятся к равновесным значениям, здесь конечная концентрация спирта практически равна исходной концентрации эфира. Ниже приведена реакция щелочного гидролиза того же сложного эфира и график с кинетическими кривыми. Как видно щёлочь здесь не катализатор, а реагент, и реакция необратима:

Спирт из альдегида

Спирт из альдегида

17. Из сложных эфиров спирты можно получить также по Буво и Блану. Этот способ был впервые опубликован авторами в двух разных французских химических журналах в 1903 и 1906 годах и заключается в восстановлении сложных эфиров натрием в спирте, например:

Спирт из альдегида

Как видно в реакции получаются два спирта: один из кислотной части сложного эфира и он всегда первичный, второй из спиртовой части и он может быть любым – первичным, вторичным или третичным.

18. Более современный способ получения спиртов из сложных эфиров заключается в восстановлении их комплексными гидридами до алкоголятов (реакция ( 1 ) ), которые затем легко переводятся в спирты путём гидролиза (реакции ( 2а ) и ( 2b ) ), например:

Спирт из альдегида

 

Спирт из альдегида

 

Спирт из альдегида

 

megaobuchalka.ru

Альдегиды и кетоны входят в группу карбонильных соединений, и представляют собой молекулы углеводорода. Проще говоря, альдегиды — это соединение атомов углерода и водорода, а кетоны – соединение карбонильного углерода с остатками альдегидов. Как правило, сочетание карбонильной группы и водорода называется альдегидной группой, а сами альдегиды и кетоны – окислительные соединения.

Если не считать формальдегид, который имеет газообразную форму, все остальные виды альдегидов и кетонов представляют собой подвижную жидкость, температура кипения которой, намного ниже, чем температура углерода с тем же количеством атомов. Водород, входящий в состав альдегидов, позволяет им полностью растворяться в воде.

Получение альдегидов происходит различными способами, отличающимися по сложности и веществу, с которым происходит окисление углеводорода. Самый простой вид альдегида, под названием формальдегид, получается при соединении кислорода и метана, с небольшим добавлением медно-цинкового вещества. Получение альдегидов и кетонов зависит от соединения различных химических веществ, и от количества атомов участвующих в окислении.

Кислоты, которые получаются после соединения альдегида и другого вещества, обладают той же углеродной основой. В названиях полученных альдегидов чаще всего используются русские тривиальные названия, соответствующие названию конечных кислот, в которые превращается альдегид. Вот, например, несколько названий альдегидов: муравьиный, уксусный, пропионовый, масляный и изомасляный альдегиды. И каждый из них отличается друг от друга количеством атомов. Получение альдегидов происходит в основном благодаря окислению первичных спиртов. Это самый важный из всех известных способов получения данного вещества.

Уксусный альдегид получают при соединении спирта и дихромата калия, и проводится эта процедура практически всегда в лаборатории. Второй способ, благодаря которому происходит получение альдегидов, заключается в соединении атомов спирта, кислорода и металла. Чаще всего это платина, так как данный металл обладает самым активным действием. Также можно использовать медный порошок, хотя работать с ним несколько трудней. Для его соединения необходимо нагревать медь до высоких температур.

Реакции, при которых участвует кислород, можно повторять неограниченное количество раз. При окислении меди кислородом, получается метиловый спирт. А при получении бензойного альдегида, галогены из атомов, в результате химической реакции, на гидроксил.

Каждый отдельный альдегид обладает своими химическими свойствами, которые, в свою очередь, вступают в реакции с другими веществами. Эти реакции можно разделить на несколько групп, с соответствующими группами атомов. Первое, это соединение с окисью серебра. При соединении окиси серебра и альдегида и нагреве смеси, на пробирке можно увидеть металлический налет. Если же к альдегиду добавить окись меди и нагреть при высокой температуре, то голубой осадок гидроокиси меди превращается в желтый цвет. То есть, вещество превращается в кислоту. Стоит также отметить, что если нагреть желтую смесь, то в конце она приобретет красный цвет.

Получение альдегидов с ароматическими свойствами, и его окисление происходит на протяжении долгого времени, и, в конце концов, приводит к возникновению надбензойной кислоты.

Кроме прочего, можно обратить внимание на реакцию альдегида, названную реакцией Канниццаро. В процессе этой реакции, одна из двух молекул альдегида превращается в кислоту, а вторая – обратно в спирт. Все вышеописанные способы получения альдегидов несколько запутанны и, возможно, непонятны для несведущего человека, однако, важно помнить, что практически все альдегиды очень токсичны, и способны накапливаться в организме человека.

fb.ru

Номенклатура спиртов

Спирты представляет собой органические соединения гидроксильной (ОН) функциональной группы с алифатическим атомом углерода. Поскольку ОН является принадлежностью молекул всех спиртов, их часто представляют как производными воды с общей формулой ROH, где R обозначает алкильную группу.

Получение спиртов метанола (СН3ОН) и этанола (СН3СН2ОН), являющихся первыми двумя членами их гомологического ряда, является важной задачей химической промышленности многих стран. При содержании от одного до четырех атомов углерода их часто называют общими именами, в которых за названием алкильной группы следует слово спирт:Спирт из альдегида«>

Можно видеть, что все четыре (две последние являются изомерами одного вещества) представленные выше молекулы спиртов содержат одну гидроксильную группу. По этому признаку все они относятся к классу одноатомных спиртов (бывают и двух-, трех, четырех- и многоатомные). Кроме того, все они являются производными предельных углеводородов из ряда алканов: метана, этана, пропана (названия спиртов получают добавлением к названию алкена окончания «-ол»). Поэтому их еще называют предельными одноатомными спиртами.

Одноатомные спирты

Получение, свойства (как физические, так и химические) этих соединений зависят от количества атомов углерода, присоединенных к его же атому, непосредственно связанному с группой ОН. Поэтому одноатомные спирты могут быть сгруппированы в три класса на этой основе.

  • Первичные спирты имеют молекулу, в которой один атом углерода, связанный с ОН-группой, присоединен к еще одному атому C. Их общая формула RCH2ОН. Например, этанол – первичный спирт.Спирт из альдегида«>
  • Вторичные спирты имеют в молекуле один атом углерода с ОН-группой, присоединенный к двум другими атомам C. Их общая формула R2СНОН. К ним относятся пропиловый и изопропиловый спирты.Спирт из альдегида«>
  • Третичные спирты содержат в молекуле атом углерода с ОН-группой, присоединенный к трем другими атомам C. Их общая формула R3СОН.Спирт из альдегида«>

Получение одноатомных спиртов в промышленности возможно целым рядом способов, которые будут рассмотрены ниже.

Метанол как продукт природного газа

Метанол получают смешиванием газа водорода и монооксида углерода при высоких температурах и давлениях (200 ат, 350 °C) в присутствии катализатора, состоящего из оксида цинка (ZnO) и оксида хрома (Cr2 O3) в качестве катализатора: 2H2 + CO → CH3OH.Спирт из альдегида«>

При этом сырьем для получения реагентов являются природный газ и водяной пар, смешивая которые, получают синтез – газ, представляющий собой смесь CO и H2.

Метанол является важным растворителем и используется в качестве автомобильного топлива, либо в виде чистой жидкости – в некоторых гоночных автомобилях, либо в качестве высокооктановой добавки в бензин. Получение и применение спиртов в мире, и в частности метанола, измеряется миллионами тонн. По итогам 2013 г. в мире было потреблено 66 млн т метанола, из них 65 % в Азии, 17 % — в Европе и 11 % — в США.

Получение предельных спиртов из алкенов

Многие простые весовые спирты, имеющие промышленное значение, производятся гидратацией (добавлением воды) алкенов (этилена, пропилена, бутена). Этанол, изопропанол, бутанол (вторичный и третичный) получают по этой реакции.

Известны прямой и косвенный способы получения спиртов гидратацией. Прямой позволяет избежать образования стабильных промежуточных продуктов, как правило, с помощью кислых катализаторов.

Спирт из альдегида«>

Катализатором обычно является фосфорная кислота, адсорбированная на пористом носителе, таком как силикагель или кизельгур. Этот катализатор был впервые использован для крупномасштабного производства этанола в США компанией «Шелл» в 1947 году. Реакцию проводят в присутствии пара высокого давления при 300 °C, причем между этиленом и паром поддерживается соотношение 1,0: 0,6.

Аналогичная реакция производства изопропилового спирта с катализаторов в виде серной кислоты выглядит следующим образомСпирт из альдегида«>

Косвенный способ гидратации этилена

В косвенным способе, на практике впервые примененном в промышленном масштабе в 1930 году, но сегодня считающимся почти полностью устаревшим, реакция получения спиртов заключается в превращении алкена в сульфат эфиры, который затем гидролизуют. Традиционно алкен обрабатывают серной кислотой с получением алкильные сульфатных эфиров. В случае производства этанола, этот шаг может быть записан так: Н2SO4 + С2 Н4 → C2H5 -O-SO3H

Впоследствии этот сульфат эфира гидролизуют до регенерации серной кислоты и освобождения этанола: С2Н5-O-SO3H + H2O → H2SO4 + С2Н5ОН.

Способы получения спиртов чрезвычайно разнообразны, но нижеописанный процесс, пожалуй, известен, хотя бы понаслышке каждому читателю.

Спиртовое брожение

Это биологический процесс, в котором молекулы, такие как глюкоза, фруктоза и сахароза, преобразуются в клеточную энергию с параллельным производством этанола и углекислого газа в качестве продуктов метаболизма. Брожение катализируется ферментами, содержащимися в дрожжах и протекает по сложному многоступенчатому механизму, которое включает в общем случае преобразование (на первом этапе) крахмала, содержащегося в растительных зернах, в глюкозу с последующим получением из нее этанола. Поскольку дрожжи выполняют это преобразование в отсутствие кислорода, спиртовое брожение считается анаэробным процессом.

Реакции получения спиртов брожением можно представить следующим образом:Спирт из альдегида«>

Способы получения алкогольных напитков

Весь этанол, содержащийся в алкогольных напитках производится посредством ферментации, вызванной дрожжами.

Вино производится путем ферментации из натуральных сахаров, присутствующих в винограде; сидр получают аналогичной ферментацией природного сахара в яблоках и грушах, соответственно; и другие фруктовые вина производятся ферментацией сахаров в любых других видах фруктов. Бренди и коньячные спирты (например, сливовица) производятся при перегонке напитков, получаемых брожением фруктовых сахаров.

Медовые напитки производятся путем ферментации из натуральных сахаров, присутствующих в меде.Спирт из альдегида«>

Пиво, виски, и водка производятся путем ферментации зерен крахмала, которые преобразуются в сахар под действием фермента амилазы, присутствующей в зерновых ядрах, подвергшихся солодовому проращиванию. Другие источники крахмала (например, картофель и не солодовое зерно) могут быть добавлены к смеси, так как амилаза будет действовать также и на их крахмал.

Рисовые вина (в том числе саке) получают путем брожения зерновых крахмалов, превращаемых в сахар грибками Aspergillus огугае.

Ром и некоторые другие напитки получают ферментацией и дистилляцией сахарного тростника. Ром, как правило, производится из продукта сахарного тростника – патоки.

Во всех случаях брожение должно происходить в сосуде, который позволяет двуокиси углерода выходить, но предотвращает приход наружного воздуха. Это нужно потому, что воздействие кислорода предотвращает образование этанола, а накопление диоксида углерода создает риск разрыва сосуда .Спирт из альдегида«>

Реакция нуклеофильного замещения

Получение спиртов в лабораториях производится способами, которые используют в качестве исходных продуктов для реакций химические вещества самых разнообразных классов, от углеводородов до карбонильных соединений. Существует несколько способов, которые сводятся к нескольким основным реакциям.

Первичные галогеналканы реагируют с водными растворами щелочей NaOH или КОН, образуя, образуя, главным образом, первичные спирты в реакции нуклеофильного алифатического замещения. Когда, например, метилбромид реагирует с раствором едкого натра, то гидроксильные группы, образующинся при диссоциации щелочи, замещают ионы брома с образованием метанола.Спирт из альдегида«>

Несколько реакций, позволяющих выполнять получение спиртов в лабораториях, приведены ниже.

Нуклеофильное присоединение.

Реактивы Гриньяра (соединения магния с алкилгалогенидами – иодидами или бромидами), а также металлоорганические соединения меди и лития реагируют с карбонильными группами (C=O) альдегидов с образованием первичных и вторичных спиртов в зависимости от механизма присоединения.Аналогичные реакции с кетонами приводят к третичным спиртам.Спирт из альдегида«>

Реакция Барбье протекает между галогеналканом и карбонильной группой в качестве электрофильного субстрата в присутствии магния, алюминия, цинка, индия, олова или его солей. Продуктом реакции является первичный, вторичный или третичный спирт. Механизм ее протекания аналогичен реакции Гриньяра с той разницей, что реакция Барбье является синтезом в одном сосуде, тогда как реактив Гриньяра получают отдельно перед добавлением карбонильного соединения. Спирт из альдегида«>Являясь реакцией нуклеофильного присоединения, она происходит с относительно недорогими и водостойкими металлами или их соединениями в отличие от реагентов Гриньяра или органолитиевых реагентов. По этой причине возможно во многих случаях запускать ее в воде, что делает процесс частью зеленой химии. Реакция Барбье назван в честь Филиппа Барбье – учителя Виктора Гриньяра.

Реакция восстановления

Альдегиды или кетоны восстанавливаются до спиртов с боргидридом натрия (NaBH4) или (после кислотной обработки) с литийалюминий гидридом (LiAlH).

В реакции Меервейна-Пондорфа-Верли (MPV) получение спиртов путем восстановления их из кетонов и альдегидов происходит с использованием алюминиевого алкоксидного катализатора. Достоинства MPV заключаются в ее высокой хемоселективности и использовании дешевого, экологически чистого металлического катализатора. Реакция была обнаружена Меервейном и Шмидтом, и независимо Верли в 1925 г. Они обнаружили, что смесь алюминиевого этоксида и этанола может восстановить альдегиды до их спиртов. Понндорф применил реакцию к кетонам и обновил катализатор до изопропилата алюминия (Al(O-i-Pr)3, где i-Pr означает изопропиловую группу (CH(CH3)2). в целях получения изопропанола.

Общее уравнение получения спирта путем MPV-восстановления кетонов до спиртов выглядит так:

Спирт из альдегида«>

Это, конечно, не все, что можно сказать относительно спиртов и их свойств, но общее представление о них, надеемся, вам составить удалось.

www.syl.ru

Фенолы

Фенолы — органические соединения, в которых гидроксильная группа связана непосредственно с углеродным атомом ароматического кольца.

Простейшие представители:

Спирт из альдегида

Фенол получают сплавлением солей сульфокислот со щелочами:

Спирт из альдегида

Этот метод применяется в промышленности.

Фенол можно получить окислением изопропилбензола (кумола) кислородом воздуха в присутствии катализатора с последующим разложением образующегося гидропероксида кумола.

В результате получаются фенол и ацетон:

Спирт из альдегида

Этот метод, применяемый в промышленности для получения фенола и ацетона, называется кумольный метод.

С хорошим выходом можно получить фенол пиролизом хлорбензола.

Спирт из альдегида

studopedia.ru

chem21.info


Leave a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *