Alkohol polihidrat – senyawa organik yang molekulnya mengandung beberapa gugus hidroksil (-OH) yang terikat pada radikal hidrokarbon

Glikol (diol)

• Cairan seperti sirup, kental, tidak berwarna, berbau alkohol, bercampur baik dengan air, sangat menurunkan titik beku air (larutan 60% membeku pada -49 °C) - ini digunakan dalam sistem pendingin mesin - antibeku.
• Etilen glikol beracun - racun yang kuat! Menekan sistem saraf pusat dan mempengaruhi ginjal.

Triol

• Cairan tidak berwarna, kental, seperti sirup, rasanya manis. Tidak beracun. Tanpa bau. Tercampur rata dengan air.
• Didistribusikan di satwa liar. Berperan penting dalam proses metabolisme, karena merupakan bagian dari lemak (lipid) jaringan hewan dan tumbuhan.

Tata nama

Atas nama alkohol polihidrat ( poliol) posisi dan jumlah gugus hidroksil ditunjukkan dengan angka dan akhiran yang sesuai -diol(dua gugus OH), -triol(tiga gugus OH), dll. Misalnya:

Pembuatan alkohol polihidrat

SAYA. Pembuatan alkohol dihidrik

Di industri

1. Hidrasi katalitik etilen oksida (produksi etilen glikol):

2. Interaksi turunan dihalogen alkana dengan larutan alkali berair:

3. Dari gas sintesis:

2CO + 3H2 250°,200 MPa,kat→CH 2 (OH)-CH 2 (OH)

Di laboratorium

1. Oksidasi alkena:

II. Pembuatan alkohol trihidrat (gliserol)

Di industri

Saponifikasi lemak (trigliserida):

Sifat kimia alkohol polihidrat

Sifat asam

1. Dengan logam aktif:

HO-CH 2 -CH 2 -OH + 2Na → H 2 + NaO-CH 2 -CH 2 -ONa(natrium glikolat)

2. Dengan tembaga hidroksida( II ) – reaksi berkualitas!

Diagram yang disederhanakan

Properti dasar

1. Dengan asam hidrohalat

HO-CH 2 -CH 2 -OH + 2HCl H+↔ Cl-CH 2 -CH 2 -Cl + 2H 2 O

2. DENGAN nitrogen asam

T rhinitrogliserin - dasar dinamit

Aplikasi

• Etilen glikol produksi lavsan , plastik, dan untuk memasak antibeku - larutan berair yang membeku jauh di bawah 0°C (menggunakannya untuk mendinginkan mesin memungkinkan mobil beroperasi di musim dingin); bahan baku dalam sintesis organik.
• Gliserin banyak digunakan di kulit, industri tekstil untuk finishing kulit dan kain dan di bidang perekonomian nasional lainnya. Sorbitol (alkohol sexahydric) digunakan sebagai pengganti gula untuk penderita diabetes. Gliserin banyak digunakan dalam kosmetik , Industri makanan , farmakologi , produksi bahan peledak . Nitrogliserin murni meledak bahkan dengan benturan kecil; itu berfungsi sebagai bahan mentah untuk diperoleh bubuk tanpa asap dan dinamit ― bahan peledak yang, tidak seperti nitrogliserin, dapat dibuang dengan aman. Dinamit ditemukan oleh Nobel, yang mendirikan Hadiah Nobel yang terkenal di dunia atas pencapaian ilmiahnya yang luar biasa di bidang fisika, kimia, kedokteran, dan ekonomi. Nitrogliserin bersifat racun, tetapi dalam jumlah kecil dapat berfungsi sebagai obat , karena melebarkan pembuluh jantung dan dengan demikian meningkatkan suplai darah ke otot jantung.

Hidrokarbon organik, yang struktur molekulnya terdapat dua atau lebih gugus -OH, disebut alkohol polihidrat. Senyawa tersebut disebut juga polialkohol atau poliol.

Perwakilan

Tergantung pada strukturnya, diatomik, triatomik, tetraatomik, dll dibedakan. alkohol. Mereka berbeda dengan satu gugus hidroksil -OH. Rumus umum alkohol polihidrat dapat ditulis sebagai C n H 2 n+2 (OH) n. Namun jumlah atom karbon tidak selalu sesuai dengan jumlah gugus hidroksil. Perbedaan ini dijelaskan oleh perbedaan struktur kerangka karbon. Misalnya pentaeritritol mengandung lima atom karbon dan empat gugus -OH (satu karbon di tengah), sedangkan sorbitol mengandung enam atom karbon dan gugus -OH.

Beras. 1. Rumus struktur pentaeritritol dan sorbitol.

Tabel ini menjelaskan perwakilan poliol yang paling terkenal.

Jenis alkohol	Nama	Rumus	Properti fisik
Diatomik (diol)	Etilen glikol	HO-CH 2 -CH 2 -OH	Cairan transparan, berminyak, sangat beracun, tidak berbau dengan sisa rasa yang manis
Triatomik (triol)	Gliserin		Cairan transparan kental. Dicampur dengan air dalam proporsi berapa pun. Rasanya manis
segi empat	Pentaeritritol		Bubuk berwarna putih kristal dengan rasa manis. Larut dalam air dan pelarut organik
Pentaatomik		CH 2 OH(CHOH) 3 CH 2 OH	Zat kristalin tidak berwarna ini memiliki rasa manis. Larut dalam air, alkohol, asam organik
heksatom	Sorbitol (glusit)		Zat kristal manis, sangat larut dalam air, tetapi sulit larut dalam etanol

Beberapa alkohol polihidrat kristal, misalnya xylitol, sorbitol, digunakan sebagai pemanis dan bahan tambahan makanan.

Beras. 2. Xilitol.

Kuitansi

Poliol diperoleh dengan cara laboratorium dan industri:

• hidrasi etilen oksida (produksi etilen glikol):

  C 2 H 4 O + H 2 O → HO-CH 2 -CH 2 -OH;

• interaksi haloalkana dengan larutan alkali:

  R-CHCl-CH 2 Cl + 2NaOH → R-CHOH-CH 2 OH + 2NaCl;

• oksidasi alkena:

  R-CH=CH 2 + H 2 O + KMnO 4 → R-CHOH-CH 2 OH + MnO 2 + KOH;

• Saponifikasi lemak (produksi gliserin):

  C 3 H 5 (COO) 3 -R + 3NaOH → C 3 H 5 (OH) 3 + 3R-COONa

Beras. 3. Molekul gliserol.

Properti

Sifat kimia alkohol polihidrat disebabkan oleh adanya beberapa gugus hidroksil dalam molekulnya. Posisinya yang dekat memudahkan pemutusan ikatan hidrogen dibandingkan alkohol monohidrat. Alkohol polihidrat menunjukkan sifat asam dan basa.

Sifat kimia utama dijelaskan dalam tabel.

Reaksi	Keterangan	Persamaannya
Dengan logam alkali	Dengan mengganti atom hidrogen pada gugus -OH dengan atom logam, mereka membentuk garam dengan logam aktif dan basanya	HO-CH 2 -CH 2 -OH + 2Na → NaO-CH 2 -CH 2 -ONa + H 2 ; HO-CH 2 -CH 2 -OH + 2NaOH → NaO-CH 2 -CH 2 -ONa + 2H 2 O
Dengan hidrogen halida	Salah satu gugus -OH digantikan oleh halogen	HO-CH 2 -CH 2 -OH + HCl → Cl-CH 2 -CH 2 -OH (etilen klorohidrin) + H 2 O
Esterifikasi	Bereaksi dengan asam organik dan mineral membentuk lemak - ester	C 3 H 8 O 3 + 3HNO 3 → C 3 H 5 O 3 (NO 2) 3 (nitrogliserin) + 3H 2 O
Reaksi kualitatif	Ketika berinteraksi dengan tembaga (II) hidroksida dalam media basa, larutan biru tua terbentuk	HO-CH 2 -CH 2 -OH + Cu(OH) 2 → C 4 H 10 O 4 + 2H 2 O

Garam dari alkohol dihidrat disebut glikolat, sedangkan garam dari alkohol trihidrat disebut gliserat.

Apa yang telah kita pelajari?

Dari pelajaran kimia kita mempelajari apa itu alkohol polihidrat atau poliol. Ini adalah hidrokarbon yang mengandung beberapa gugus hidroksil. Tergantung pada jumlah -OH, diatomik, triatomik, tetraatomik, pentaatomik, dll dibedakan. alkohol. Alkohol dihidrat yang paling sederhana adalah etilen glikol. Poliol memiliki rasa manis dan sangat larut dalam air. Diol dan triol adalah cairan kental. Alkohol yang lebih tinggi adalah zat kristal.

Uji topiknya

Evaluasi laporan

Penilaian rata-rata: 4.3. Total peringkat yang diterima: 129.

Tergantung pada jenis radikal hidrokarbon, serta, dalam beberapa kasus, karakteristik perlekatan gugus -OH pada radikal hidrokarbon ini, senyawa dengan gugus fungsi hidroksil dibagi menjadi alkohol dan fenol.

Alkohol adalah senyawa yang gugus hidroksilnya terikat pada radikal hidrokarbon, tetapi tidak terikat langsung pada cincin aromatik, jika terdapat pada struktur radikalnya.

Contoh alkohol:

Jika struktur radikal hidrokarbon mengandung cincin aromatik dan gugus hidroksil, dan terhubung langsung ke cincin aromatik, senyawa tersebut disebut fenol .

Contoh fenol:

Mengapa fenol diklasifikasikan sebagai kelas yang terpisah dari alkohol? Toh, misalnya rumusnya

sangat mirip dan memberikan kesan zat dari golongan senyawa organik yang sama.

Namun, hubungan langsung gugus hidroksil dengan cincin aromatik secara signifikan mempengaruhi sifat-sifat senyawa, karena sistem terkonjugasi ikatan π pada cincin aromatik juga terkonjugasi dengan salah satu pasangan elektron bebas atom oksigen. Oleh karena itu, ikatan O-H dalam fenol lebih polar dibandingkan dengan alkohol, yang secara signifikan meningkatkan mobilitas atom hidrogen dalam gugus hidroksil. Dengan kata lain, fenol memiliki sifat asam yang lebih menonjol dibandingkan alkohol.

Sifat kimia alkohol

Alkohol monohidrat

Reaksi substitusi

Substitusi atom hidrogen pada gugus hidroksil

1) Alkohol bereaksi dengan alkali, logam alkali tanah dan aluminium (dibersihkan dari lapisan pelindung Al 2 O 3), dan logam alkoholat terbentuk dan hidrogen dilepaskan:

Pembentukan alkoholat hanya dimungkinkan bila menggunakan alkohol yang tidak mengandung air yang terlarut di dalamnya, karena dengan adanya air alkoholat mudah dihidrolisis:

CH 3 OK + H 2 O = CH 3 OH + KOH

2) Reaksi esterifikasi

Reaksi esterifikasi adalah interaksi alkohol dengan asam organik dan anorganik yang mengandung oksigen, yang mengarah pada pembentukan ester.

Jenis reaksi ini bersifat reversibel, oleh karena itu, untuk menggeser kesetimbangan menuju pembentukan ester, disarankan untuk melakukan reaksi dengan pemanasan, serta dengan adanya asam sulfat pekat sebagai zat penghilang air:

Substitusi gugus hidroksil

1) Ketika alkohol terkena asam hidrohalat, gugus hidroksil digantikan oleh atom halogen. Sebagai hasil dari reaksi ini, haloalkana dan air terbentuk:

2) Dengan melewatkan campuran uap alkohol dan amonia melalui oksida panas dari beberapa logam (paling sering Al 2 O 3), amina primer, sekunder atau tersier dapat diperoleh:

Jenis amina (primer, sekunder, tersier) sampai batas tertentu akan bergantung pada rasio alkohol awal terhadap amonia.

Reaksi eliminasi

Dehidrasi

Dehidrasi, yang sebenarnya melibatkan penghapusan molekul air, dalam kasus alkohol berbeda-beda dehidrasi antarmolekul Dan dehidrasi intramolekul.

Pada dehidrasi antarmolekul Dalam alkohol, satu molekul air terbentuk sebagai hasil abstraksi atom hidrogen dari satu molekul alkohol dan gugus hidroksil dari molekul lain.

Akibat reaksi ini terbentuk senyawa yang termasuk golongan eter (R-O-R):

Dehidrasi intramolekul proses alkohol terjadi sedemikian rupa sehingga satu molekul air dipisahkan dari satu molekul alkohol. Jenis dehidrasi ini memerlukan kondisi yang lebih ketat, yang terdiri dari kebutuhan untuk menggunakan pemanasan yang jauh lebih kuat dibandingkan dengan dehidrasi antarmolekul. Dalam hal ini, dari satu molekul alkohol terbentuk satu molekul alkena dan satu molekul air:

Karena molekul metanol hanya mengandung satu atom karbon, dehidrasi intramolekul tidak mungkin dilakukan. Ketika metanol didehidrasi, hanya eter (CH 3 -O-CH 3) yang dapat terbentuk.

Penting untuk memahami dengan jelas fakta bahwa dalam kasus dehidrasi alkohol tidak simetris, eliminasi air intramolekul akan berlangsung sesuai dengan aturan Zaitsev, yaitu. hidrogen akan dihilangkan dari atom karbon yang paling sedikit terhidrogenasi:

Dehidrogenasi alkohol

a) Dehidrogenasi alkohol primer bila dipanaskan dengan adanya logam tembaga menyebabkan pembentukan aldehida:

b) Dalam kasus alkohol sekunder, kondisi serupa akan mengarah pada pembentukan keton:

c) Alkohol tersier tidak mengalami reaksi serupa, mis. tidak mengalami dehidrogenasi.

Reaksi oksidasi

Pembakaran

Alkohol mudah bereaksi dalam pembakaran. Ini menghasilkan sejumlah besar panas:

2CH 3 -OH + 3O 2 = 2CO 2 + 4H 2 O + Q

Oksidasi tidak sempurna

Oksidasi alkohol primer yang tidak sempurna dapat menyebabkan pembentukan aldehida dan asam karboksilat.

Dalam kasus oksidasi alkohol sekunder yang tidak sempurna, hanya keton yang dapat terbentuk.

Oksidasi alkohol yang tidak sempurna dimungkinkan bila terkena berbagai zat pengoksidasi, misalnya oksigen udara dengan adanya katalis (logam tembaga), kalium permanganat, kalium dikromat, dll.

Dalam hal ini, aldehida dapat diperoleh dari alkohol primer. Seperti yang Anda lihat, oksidasi alkohol menjadi aldehida pada dasarnya menghasilkan produk organik yang sama seperti dehidrogenasi:

Perlu dicatat bahwa ketika menggunakan zat pengoksidasi seperti kalium permanganat dan kalium dikromat dalam lingkungan asam, oksidasi alkohol yang lebih dalam, yaitu menjadi asam karboksilat, mungkin terjadi. Hal ini khususnya terjadi ketika zat pengoksidasi digunakan secara berlebihan selama pemanasan. Alkohol sekunder hanya dapat dioksidasi menjadi keton pada kondisi ini.

ALKOHOL POLYATHIS TERBATAS

Substitusi atom hidrogen gugus hidroksil

Alkohol polihidrat sama dengan alkohol monohidrat bereaksi dengan alkali, logam alkali tanah dan aluminium (dibersihkan dari filmAl 2 HAI 3 ); dalam hal ini, sejumlah atom hidrogen dari gugus hidroksil dalam molekul alkohol dapat diganti:

2. Karena molekul alkohol polihidrat mengandung beberapa gugus hidroksil, mereka saling mempengaruhi karena efek induktif negatif. Secara khusus, hal ini menyebabkan melemahnya ikatan O-H dan peningkatan sifat asam gugus hidroksil.

B HAI Keasaman alkohol polihidrat yang lebih besar dimanifestasikan dalam kenyataan bahwa alkohol polihidrat, tidak seperti alkohol monohidrat, bereaksi dengan beberapa hidroksida logam berat. Misalnya, Anda perlu mengingat fakta bahwa tembaga hidroksida yang baru diendapkan bereaksi dengan alkohol polihidrat membentuk larutan biru cerah dari senyawa kompleks.

Jadi, interaksi gliserol dengan tembaga hidroksida yang baru diendapkan mengarah pada pembentukan larutan tembaga gliserat berwarna biru cerah:

Reaksi ini adalah kualitas alkohol polihidrat. Untuk lulus UN Unified State cukup mengetahui tanda-tanda reaksinya, namun tidak perlu bisa menulis persamaan interaksinya sendiri.

3. Sama seperti alkohol monohidrat, alkohol polihidrat dapat mengalami reaksi esterifikasi, yaitu. reaksi dengan asam organik dan anorganik yang mengandung oksigen dengan pembentukan ester. Reaksi ini dikatalisis oleh asam anorganik kuat dan bersifat reversibel. Dalam hal ini, ketika melakukan reaksi esterifikasi, ester yang dihasilkan didistilasi dari campuran reaksi untuk menggeser kesetimbangan ke kanan sesuai dengan prinsip Le Chatelier:

Jika asam karboksilat dengan sejumlah besar atom karbon dalam radikal hidrokarbon bereaksi dengan gliserol, ester yang dihasilkan disebut lemak.

Dalam kasus esterifikasi alkohol dengan asam nitrat, digunakan apa yang disebut campuran nitrasi, yaitu campuran asam nitrat dan asam sulfat pekat. Reaksi dilakukan pada pendinginan konstan:

Ester gliserol dan asam nitrat, yang disebut trinitrogliserin, bersifat eksplosif. Selain itu, larutan 1% zat ini dalam alkohol memiliki efek vasodilatasi yang kuat, yang digunakan sesuai indikasi medis untuk mencegah stroke atau serangan jantung.

Substitusi gugus hidroksil

Reaksi jenis ini berlangsung melalui mekanisme substitusi nukleofilik. Interaksi semacam ini meliputi reaksi glikol dengan hidrogen halida.

Misalnya, reaksi etilen glikol dengan hidrogen bromida berlangsung dengan penggantian gugus hidroksil secara berurutan dengan atom halogen:

Sifat kimia fenol

Seperti disebutkan di awal bab ini, sifat kimia fenol sangat berbeda dengan sifat kimia alkohol. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa salah satu pasangan elektron bebas atom oksigen dalam gugus hidroksil terkonjugasi dengan sistem ikatan terkonjugasi cincin aromatik.

Reaksi yang melibatkan gugus hidroksil

Sifat asam

Fenol adalah asam yang lebih kuat dibandingkan alkohol dan sedikit terdisosiasi dalam larutan air:

B HAI Keasaman fenol yang lebih besar dibandingkan dengan alkohol dalam hal sifat kimianya dinyatakan dalam fakta bahwa fenol, tidak seperti alkohol, mampu bereaksi dengan basa:

Namun, sifat asam fenol kurang menonjol dibandingkan salah satu asam anorganik terlemah - asam karbonat. Jadi, khususnya, karbon dioksida, ketika melewati larutan fenolat logam alkali berair, menggantikan fenol bebas dari fenolat sebagai asam yang bahkan lebih lemah daripada asam karbonat:

Jelasnya, asam kuat lainnya juga akan menggantikan fenol dari fenolat:

3) Fenol adalah asam yang lebih kuat daripada alkohol, dan alkohol bereaksi dengan logam alkali dan alkali tanah. Dalam hal ini, jelas bahwa fenol akan bereaksi dengan logam-logam tersebut. Satu-satunya hal adalah, tidak seperti alkohol, reaksi fenol dengan logam aktif memerlukan pemanasan, karena fenol dan logam berbentuk padat:

Reaksi substitusi pada cincin aromatik

Gugus hidroksil merupakan substituen jenis pertama yang berarti memudahkan terjadinya reaksi substitusi pada orto- Dan pasangan- posisi dalam hubungannya dengan diri sendiri. Reaksi dengan fenol terjadi pada kondisi yang jauh lebih ringan dibandingkan dengan benzena.

Halogenasi

Reaksi dengan brom tidak memerlukan kondisi khusus. Ketika air brom dicampur dengan larutan fenol, endapan putih 2,4,6-tribromofenol langsung terbentuk:

Nitrasi

Ketika fenol terkena campuran asam nitrat dan asam sulfat pekat (campuran nitrasi), 2,4,6-trinitrofenol terbentuk, kristal kuning yang mudah meledak:

Reaksi penambahan

Karena fenol adalah senyawa tak jenuh, fenol dapat dihidrogenasi dengan adanya katalis untuk menghasilkan alkohol yang sesuai.

Video tutorial 2: Fenol: Sifat Kimia

Kuliah: Sifat kimia karakteristik alkohol monohidrat dan polihidrat jenuh, fenol

Alkohol dan fenol

Tergantung pada jenis radikal hidrokarbon, serta, dalam beberapa kasus, karakteristik perlekatan gugus -OH pada radikal hidrokarbon ini, senyawa dengan gugus fungsi hidroksil dibagi menjadi alkohol dan fenol.

Ada pembagian senyawa organik menjadi alkohol dan fenol. Pembagian ini didasarkan pada jenis radikal hidrokarbon dan karakteristik perlekatan gugus -OH padanya.

Alkohol (alkanol)- turunan hidrokarbon jenuh dan tak jenuh, dimana gugus OH terikat pada radikal hidrokarbon tanpa ikatan langsung pada cincin aromatik.

Fenol- zat organik yang ada dalam strukturnya Gugus OH terikat langsung pada cincin aromatik.

Ciri-ciri posisi gugus OH tersebut sangat mempengaruhi perbedaan sifat alkohol dan fenol. Pada senyawa fenol, ikatan O-H lebih polar dibandingkan dengan alkohol. Hal ini meningkatkan mobilitas atom hidrogen pada gugus OH. Fenol memiliki sifat asam yang lebih nyata dibandingkan alkohol.

Klasifikasi alkohol

Ada beberapa klasifikasi alkohol. Jadi, berdasarkan sifat radikal hidrokarbon alkohol dibagi menjadi:

• Membatasi hanya mengandung radikal hidrokarbon jenuh. Dalam molekulnya, satu atau lebih atom hidrogen digantikan oleh gugus OH, misalnya:

Etanediol-1,2 (etilen glikol)

• Tak terbatas mengandung ikatan rangkap dua atau rangkap tiga antar atom karbon, misalnya:

Propen-2-ol-1 (alkohol alilik)

• Aromatik mengandung cincin benzena dan gugus OH dalam molekulnya, yang dihubungkan satu sama lain melalui atom karbon, misalnya:

Fenilmetanol (benzil alkohol)

Berdasarkan atomisitas, mis. jumlah gugus OH, alkohol dibagi menjadi:

• Monatomik, Misalnya:

• Diatomik (glikol) , Misalnya:

Triatomik, Misalnya:

Poliatomik mengandung lebih dari tiga gugus OH, misalnya:

Menurut sifat ikatan antara atom karbon dan gugus OH alkohol dibagi menjadi:

• Utama, dimana gugus OH terikat pada atom karbon primer, misalnya:

• Sekunder, dimana gugus OH terikat pada atom karbon sekunder, misalnya:

Tersiere, dimana gugus OH terikat pada atom karbon tersier, misalnya:

Pengkode Ujian Negara Bersatu dalam bidang kimia mengharuskan Anda mengetahui sifat kimia alkohol monohidrat dan polihidrat jenuh, mari kita lihat.
Sifat kimia alkohol monohidrat jenuh

1. Reaksi substitusi

Interaksi dengan logam alkali dan alkali tanah , sebagai hasilnya, logam alkoholat terbentuk dan hidrogen dilepaskan. Misalnya, ketika etil alkohol dan natrium bereaksi, natrium etoksida terbentuk:

2C 2 H 5 OH+ 2Na→ 2C 2 H 5 ONa+ H2

Penting untuk mengingat aturan berikut untuk reaksi ini: alkohol tidak boleh mengandung air, jika tidak, pembentukan alkoholat menjadi tidak mungkin, karena mudah dihidrolisis.

Reaksi esterifikasi , yaitu interaksi alkohol dengan asam organik dan anorganik yang mengandung oksigen mengarah pada pembentukan ester. Reaksi ini dikatalisis oleh asam anorganik kuat. Misalnya interaksi etanol dengan asam asetat membentuk etil asetat (etil asetat):

Mekanisme reaksi esterifikasi adalah sebagai berikut:

Reaksi ini bersifat reversibel, oleh karena itu untuk menggeser kesetimbangan menuju pembentukan ester, reaksi dilakukan dengan pemanasan, serta dengan adanya asam sulfat pekat sebagai zat penghilang air.

Interaksi alkohol dengan hidrogen halida . Ketika alkohol terkena asam hidrohalat, gugus hidroksil digantikan oleh atom halogen. Sebagai hasil dari reaksi ini, haloalkana dan air terbentuk. Misalnya:

C 2 H 5 OH+ HCl → C 2 H 5 Cl+ H 2 O.

Ini adalah reaksi yang dapat dibalik.

2. Reaksi eliminasi

Dehidrasi alkohol dapat bersifat antarmolekul atau intramolekul.

Dalam antarmolekul, satu molekul air terbentuk sebagai hasil abstraksi atom hidrogen dari satu molekul alkohol dan gugus hidroksil dari molekul lain. Akibatnya, eter (R-O-R) terbentuk. Kondisi reaksinya adalah adanya asam sulfat pekat dan pemanasan hingga 140 0 C:

C 2 H 5 OS 2 H 5 → C 2 H 5 -O-C 2 H 5 +H 2 O

Dehidrasi etanol dengan etanol mengakibatkan terbentuknya dietil eter (etoksietana) dan air.

CH 3 OS 2 H 5 → CH 3 -O-C 2 H 5 +H 2 O

Dehidrasi metanol dengan etanol mengakibatkan terbentuknya metil etil eter (metoksietana) dan air.

Dehidrasi alkohol intramolekul, berbeda dengan dehidrasi antarmolekul, berlangsung sebagai berikut: satu molekul air dipisahkan dari satu molekul alkohol:

Dehidrasi jenis ini memerlukan panas yang tinggi. Akibatnya, satu molekul alkohol dan satu molekul air terbentuk dari satu molekul alkohol.

Karena molekul metanol hanya mengandung satu atom karbon, dehidrasi intramolekul tidak mungkin dilakukan. Selama dehidrasi antarmolekul metanol, hanya eter (CH 3 -O-CH 3) yang dapat terbentuk:

2CH 3 OH → CH 3 -O-CH 3 + H 2 O.

Harus diingat bahwa dalam kasus dehidrasi alkohol tidak simetris, eliminasi air intramolekul akan berlangsung sesuai dengan aturan Zaitsev, yaitu hidrogen akan dihilangkan dari atom karbon yang paling sedikit terhidrogenasi.

Dehidrogenasi alkohol:

a) Dehidrogenasi alkohol primer bila dipanaskan dengan adanya logam tembaga menyebabkan pembentukan aldehida:

b) Dalam kasus alkohol sekunder, kondisi serupa akan menyebabkan pembentukan keton:

c) Alkohol tersier tidak mengalami dehidrogenasi.

3. Reaksi oksidasi

Pembakaran. Alkohol mudah bereaksi dalam pembakaran. Ini menghasilkan sejumlah besar panas:

2CH 3 - OH + 3O 2 → 2CO 2 + 4H 2 O + Q.

Oksidasi alkohol terjadi dengan adanya katalis Cu, Cr, dll ketika dipanaskan. Oksidasi juga terjadi dengan adanya campuran kromium (H 2 SO 4 + K 2 Cr 2 O 7) atau magnesium permanganat (KMnO 4). Alkohol primer membentuk aldehida, misalnya:

C 2 H 5 OH+ CuO → CH 3 COH + Cu + + H 2 O.

Hasilnya, kami memperoleh asetaldehida (etanal, asetaldehida), tembaga, dan air. Jika aldehida yang dihasilkan tidak dihilangkan dari media reaksi, asam yang sesuai akan terbentuk.

Alkohol sekunder dalam kondisi yang sama membentuk keton:

Untuk alkohol tersier, reaksi oksidasinya tidak khas.

Sifat kimia alkohol polihidrat

Alkohol polihidrat adalah asam yang lebih kuat dibandingkan alkohol monohidrat.

Alkohol polihidrat dicirikan oleh reaksi yang sama seperti alkohol monohidrat dengan logam alkali dan alkali tanah. Dalam hal ini, sejumlah atom hidrogen dari gugus OH digantikan dalam molekul alkohol. Akibatnya garam terbentuk. Misalnya:

Karena alkohol polihidrat mempunyai sifat yang lebih asam daripada alkohol monohidrat, alkohol tersebut mudah bereaksi tidak hanya dengan logam, tetapi juga dengan hidroksida logam beratnya. Reaksi dengan tembaga hidroksida 2 adalah reaksi kualitatif terhadap alkohol polihidrat. Ketika berinteraksi dengan alkohol polihidrat, endapan biru berubah menjadi larutan biru cerah.

• Reaksi esterifikasi, yaitu interaksi dengan asam organik dan anorganik yang mengandung oksigen untuk membentuk ester:

C 6 H 5 ONa + CH 3 COCl → C 6 H 5 OCOCH 3 + NaCl

Kuliah No.3.

Alkohol polihidrat, struktur dan sifatnya.

Perwakilan dari alkohol polihidrat adalah etilen glikol dan gliserin. Alkohol dihidrat yang mengandung dua gugus hidroksil - OH disebut glikol, atau diol, alkohol trihidrat yang mengandung tiga gugus hidroksil - gliserol, atau triol.

Posisi gugus hidroksil ditunjukkan dengan angka di akhir namanya.

Properti fisik

Alkohol polihidrat adalah cairan tidak berwarna, seperti sirup dengan rasa manis, sangat larut dalam air, sulit larut dalam pelarut organik; mempunyai titik didih yang tinggi. Misalnya, titik didih etilen glikol adalah 198°C, massa jenis () 1,11 g/cm3; titik didih (gliserin) = 290°C, gliserin = 1,26 g/cm3.

Kuitansi

Alkohol di- dan trihidrat diperoleh dengan metode yang sama seperti alkohol monohidrat. Alkena, turunan halogen dan senyawa lainnya dapat digunakan sebagai senyawa awal.

1. Etilen glikol (ethanediol-1,2) disintesis dari etilen dengan berbagai cara:

3CH 2 =CH 2 + 2KMnO 4 + 4H 2 O ® 3HO–CH 2 –CH 2 –OH + 2MnO 2 + 2KOH

2. Gliserin (propanetriol -1,2,3) diperoleh dari lemak, serta secara sintetis dari gas perengkahan minyak bumi (propilena), yaitu. dari bahan baku bukan pangan.

Sifat kimia

Alkohol polihidrat memiliki sifat kimia yang mirip dengan alkohol monohidrat. Namun, sifat kimia alkohol polihidrat memiliki kekhasan karena adanya dua atau lebih gugus hidroksil dalam molekulnya.

Keasaman alkohol polihidrat lebih tinggi dibandingkan alkohol monohidrat, yang dijelaskan oleh adanya gugus hidroksil tambahan dalam molekul yang memiliki efek induktif negatif. Oleh karena itu, alkohol polihidrat, tidak seperti alkohol monohidrat, bereaksi dengan basa membentuk garam. Misalnya, etilen glikol bereaksi tidak hanya dengan logam alkali, tetapi juga dengan logam berat hidroksida.

Dengan analogi dengan alkoholat, garam alkohol dihidrat disebut glikolat, dan alkohol trihidrat disebut gliserat.

Ketika etilen glikol bereaksi dengan hidrogen halida (HCl, HBr), satu gugus hidroksil digantikan oleh halogen:

Gugus hidrokso kedua lebih sulit digantikan oleh aksi PCl5.

Ketika tembaga (II) hidroksida bereaksi dengan gliserin dan alkohol polihidrat lainnya, hidroksida larut dan senyawa kompleks berwarna biru cerah terbentuk.

Reaksi ini digunakan untuk mendeteksi alkohol polihidrat yang memiliki gugus hidroksil pada atom karbon yang berdekatan -CH(OH)-CH(OH)-:

Dengan tidak adanya alkali, alkohol polihidrat tidak bereaksi dengan tembaga (II) hidroksida - keasamannya tidak mencukupi untuk ini.

Alkohol polihidrat bereaksi dengan asam membentuk ester (lihat §7). Ketika gliserin bereaksi dengan asam nitrat dengan adanya asam sulfat pekat, nitrogliserin (gliserol trinitrat) terbentuk:

Alkohol dicirikan oleh reaksi yang menghasilkan pembentukan struktur siklik:

Aplikasi

Etilen glikol digunakan terutama untuk produksi lavsan dan untuk pembuatan antibeku - larutan berair yang membeku jauh di bawah 0 ° C (menggunakannya untuk mendinginkan mesin memungkinkan mobil beroperasi di musim dingin).

Gliserin banyak digunakan dalam industri kulit dan tekstil untuk finishing kulit dan kain serta dalam bidang perekonomian nasional lainnya. Kegunaan gliserin yang paling penting adalah dalam produksi gliserol trinitrat (salah disebut nitrogliserin), bahan peledak kuat yang meledak jika terkena benturan, dan juga sebagai obat (vasodilator). Sorbitol (alkohol heksahidrat) digunakan sebagai pengganti gula bagi penderita diabetes.

Tes No.4.

Sifat-sifat alkohol polihidrat

1. Zat manakah yang akan bereaksi dengan gliserin?

1) HBr 2) HNO 3 3) H 2 4) H 2 O 5) Cu(OH) 2 6) Ag 2 O/NH 3

2. Gliserol tidak bereaksi dengan 1)HNO 3 2)NaOH 3)CH 3 COOH 4)Cu(OH) 2

3. Etilen glikol tidak bereaksi dengan 1)HNO 3 2)NaOH 3)CH 3 COOH 4)Cu(OH) 2

4. Bahan berikut ini tidak akan berinteraksi dengan tembaga (II) hidroksida yang baru diendapkan: 1) gliserol;

2) butanon 3) propanal 4) propanediol-1,2

5. Endapan Cu(OH) 2 yang baru dibuat akan larut jika ditambahkan ke dalamnya

1) propanediol-1,2 2) propanol-1 3) propena 4) propanol-2

6. Gliserol dalam larutan air dapat dideteksi menggunakan

1) pemutih 2) besi (III) klorida 3) tembaga (II) hidroksida 4) natrium hidroksida

7. Alkohol manakah yang bereaksi dengan tembaga (II) hidroksida?

1) CH 3 OH 2) CH 3 CH 2 OH 3) C 6 H 5 OH 4) HO-CH 2 CH 2 -OH

8. Reaksi khas alkohol polihidrat adalah interaksi dengan

1) H 2 2) Cu 3) Ag 2 O (larutan NH 3) 4) Cu(OH) 2

9. Zat yang bereaksi dengan Na dan Cu(OH) 2 adalah:

1) fenol; 2) alkohol monohidrat; 3) alkohol polihidrat 4) alkena

10. Ethanediol-1,2 dapat bereaksi dengan

1) tembaga (II) hidroksida

2) besi (II) oksida

3) hidrogen klorida

4) hidrogen

6) fosfor

Kuliah nomor 4.

Fenol, strukturnya. Sifat-sifat fenol, saling pengaruh atom-atom dalam molekul fenol. Efek orto-, berorientasi uap dari gugus hidroksil. Persiapan dan penggunaan fenol

FENOL – golongan senyawa organik. Mereka mengandung satu atau lebih gugus C–OH, dengan atom karbon menjadi bagian dari cincin aromatik (misalnya benzena).

Klasifikasi fenol. Fenol dengan satu, dua, dan tiga atom dibedakan tergantung pada jumlah gugus OH dalam molekul (Gbr. 1)

Beras. 1. FENOL SATU, GANDA DAN TRIKHATIS

Sesuai dengan jumlah cincin aromatik terkondensasi dalam molekul, mereka dibedakan (Gbr. 2) menjadi fenol itu sendiri (satu cincin aromatik - turunan benzena), naftol (2 cincin terkondensasi - turunan naftalena), antranol (3 cincin terkondensasi - antrasena turunannya) dan fenantrol (Gbr. 2).

Beras. 2. FENOL MONO DAN POLYNUCLEAR

Tata nama fenol

Untuk fenol, nama sepele yang berkembang secara historis banyak digunakan. Nama fenol mononuklear tersubstitusi juga menggunakan awalan orto-, meta- dan para-, yang digunakan dalam tata nama senyawa aromatik. Untuk senyawa yang lebih kompleks, atom-atom yang membentuk cincin aromatik diberi nomor dan posisi substituen ditunjukkan menggunakan indeks digital (Gbr. 3).

Beras. 3. NOMENKLATUR FENOL. Grup pengganti dan indeks digital terkait disorot dalam warna berbeda untuk kejelasan.

Sifat kimia fenol

Cincin benzena dan gugus OH, digabungkan dalam molekul fenol, saling mempengaruhi, meningkatkan reaktivitas satu sama lain secara signifikan. Gugus fenil menyerap pasangan elektron bebas dari atom oksigen pada gugus OH (Gbr. 4). Akibatnya, muatan positif parsial pada atom H golongan ini meningkat (ditunjukkan dengan simbol d+), polaritas ikatan O–H meningkat, yang dimanifestasikan dalam peningkatan sifat asam golongan ini. Jadi, dibandingkan dengan alkohol, fenol merupakan asam yang lebih kuat. Muatan negatif parsial (dilambangkan dengan d–), berpindah ke gugus fenil, terkonsentrasi pada posisi orto dan para (relatif terhadap gugus OH). Titik-titik reaksi ini dapat diserang oleh reagen yang tertarik ke pusat elektronegatif, yang disebut reagen elektrofilik (“pencinta elektron”).

Beras. 4. DISTRIBUSI KEPADATAN ELEKTRON DALAM FENOL

Akibatnya, dua jenis transformasi fenol mungkin terjadi: substitusi atom hidrogen pada gugus OH dan substitusi cincin H-atomobenzena. Sepasang elektron atom O, yang ditarik ke cincin benzena, meningkatkan kekuatan ikatan C–O, oleh karena itu reaksi yang terjadi dengan putusnya ikatan ini, yang merupakan karakteristik alkohol, tidak khas untuk fenol.

1. Ia memiliki sifat asam lemah; bila terkena basa, ia membentuk garam - fenolat (misalnya, natrium fenolat - C6H6ONa):

C 6 H 5 OH + NaOH = C 6 H 5 ONa + H 2 O

Ia mengalami reaksi substitusi elektrofilik pada cincin aromatik. Gugus hidroksi, sebagai salah satu gugus donor terkuat, meningkatkan reaktivitas cincin terhadap reaksi ini dan mengarahkan substitusi ke posisi orto dan para. Fenol mudah dialkilasi, diasilasi, terhalogenasi, nitrasi dan tersulfonasi.

Reaksi Kolbe-Schmidt.

2. Interaksi dengan logam natrium:

C 6 H 5 OH + Na = C 6 H 5 ONa + H 2

3. Interaksi dengan air brom (reaksi kualitatif terhadap fenol):

C 6 H 5 OH + 3Br 2 (aq) → C 6 H 2 (Br) 3 OH + 3HBr menghasilkan 2,4,6 tribromofenol

4. Interaksi dengan asam nitrat pekat:

C 6 H 5 OH + 3HNO 3 konsentrasi → C 6 H 2 (NO 2) 3 OH + 3H 2 O 2,4,6 terbentuk trinitrofenol

5. Interaksi dengan besi (III) klorida (reaksi kualitatif terhadap fenol):

C 6 H 5 OH + FeCl 3 → 2 + (Cl)2- + HCl besi (III) diklorida fenolat terbentuk (warna ungu )

Metode untuk memperoleh fenol.

Fenol diisolasi dari tar batubara, serta dari produk pirolisis batubara coklat dan kayu (tar). Metode industri untuk memproduksi fenol C6H5OH sendiri didasarkan pada oksidasi kumena hidrokarbon aromatik (isopropilbenzena) dengan oksigen atmosfer, diikuti dengan dekomposisi hidroperoksida yang dihasilkan yang diencerkan dengan H3SO4 (Gbr. 8A). Reaksi berlangsung dengan hasil tinggi dan menarik karena memungkinkan diperoleh dua produk yang bernilai teknis sekaligus - fenol dan aseton. Metode lain adalah hidrolisis katalitik benzena terhalogenasi (Gbr. 8B).

Beras. 8. CARA MEMPEROLEH FENOL

Penerapan fenol.

Larutan fenol digunakan sebagai desinfektan (asam karbol). Fenol diatomik - pirokatekol, resorsinol (Gbr. 3), serta hidrokuinon (para-dihidroksibenzena) digunakan sebagai antiseptik (disinfektan antibakteri), ditambahkan ke bahan penyamakan untuk kulit dan bulu, sebagai penstabil untuk minyak pelumas dan karet, dan juga untuk mengolah bahan fotografi dan sebagai reagen dalam kimia analitik.

Fenol digunakan secara terbatas dalam bentuk senyawa individual, namun berbagai turunannya banyak digunakan. Fenol berfungsi sebagai senyawa awal untuk produksi berbagai produk polimer - resin fenolik (Gbr. 7), poliamida, poliepoksida. Banyak obat yang diperoleh dari fenol, misalnya aspirin, salol, fenolftalein, selain itu pewarna, pewangi, pemlastis untuk polimer dan produk perlindungan tanaman.

Tes No. 5 Fenol

1. Berapa jumlah fenol dengan komposisi C 7 H 8 O?

2. Atom oksigen dalam bentuk molekul fenol

1) satu ikatan σ 2) dua ikatan σ 3) satu ikatan σ dan satu ikatan π 4) dua ikatan π

3. Fenol merupakan asam yang lebih kuat dibandingkan alkohol alifatik karena...

1) ikatan hidrogen yang kuat terbentuk antara molekul alkohol

2) molekul fenol mengandung fraksi massa ion hidrogen yang lebih besar

3) dalam fenol, sistem elektronik bergeser ke arah atom oksigen, yang menyebabkan mobilitas atom hidrogen pada cincin benzena lebih besar

4) pada fenol, kerapatan elektron ikatan O-H menurun karena interaksi pasangan elektron bebas atom oksigen dengan cincin benzena

4. Pilihlah pernyataan yang benar:

1) fenol lebih terdisosiasi daripada alkohol;

2) fenol menunjukkan sifat dasar;

3) fenol dan turunannya tidak mempunyai efek toksik;

4) atom hidrogen dalam gugus hidroksil fenol tidak dapat digantikan oleh kation logam di bawah pengaruh basa.

Properti

5. Fenol dalam larutan air adalah

1) asam kuat 2) asam lemah 3) basa lemah 4) basa kuat

1. Zat yang bereaksi dengan Na dan NaOH sehingga menghasilkan warna ungu dengan FeCl 3 adalah:

1) fenol; 2) alkohol 3) eter; 4) alkana

6. Pengaruh cincin benzena terhadap gugus hidroksil dalam molekul fenol dibuktikan dengan reaksi fenol dengan

1) natrium hidroksida 2) formaldehida 3) air brom 4) asam nitrat

7. Interaksi kimia dapat terjadi antar zat, yang rumus rumusnya adalah:

1) C 6 H 5 OH dan NaCl 2) C 6 H 5 OH dan HCl 3) C 6 H 5 OH dan NaOH 4) C 6 H 5 ONa dan NaOH.

8. Fenol tidak berinteraksi

1) metanal 2) metana 3) asam nitrat 4) air brom

9. Fenol berinteraksi dengan

1) asam klorida 2) etilen 3) natrium hidroksida 4) metana

10. Fenol tidak berinteraksi dengan zat yang rumusnya demikian

1)HBr 2)Br 2 3)HNO 3 4)NaOH

11. Fenol tidak bereaksi dengan 1) HNO 3 2) KOH 3) Br 2 4) Cu(OH) 2

12. Sifat asam paling menonjol pada 1) fenol 2) metanol 3) etanol 4) gliserol

13. Ketika fenol bereaksi dengan natrium,

1) natrium fenolat dan air 2) natrium fenolat dan hidrogen

3) benzena dan natrium hidroksida 4) natrium benzoat dan hidrogen

14. Menetapkan korespondensi antara zat awal dan produk yang sebagian besar terbentuk selama interaksinya.

MULAI PRODUK INTERAKSI ZAT

A) C 6 H 5 OH + K 1) 2,4,6-tribromofenol + HBr

B) C 6 H 5 OH + KOH 2) 3,5-dibromofenol + HBr

B) C 6 H 5 OH + HNO3 3) kalium fenolat + H 2

D) C 6 H 5 OH + Br 2 (larutan) 4) 2,4,6-trinitrofenol + H 2 O

5) 3,5-dinitrofenol + HNO 3

6) kalium fenolat + H 2 O

15. Membangun korespondensi antara bahan awal dan produk reaksi.

PRODUK REAKSI ZAT MULAI

A) C 6 H 5 OH + H 2 1) C 6 H 6 + H 2 O

B) C 6 H 5 OH + K 2) C 6 H 5 OK + H 2 O

B) C 6 H 5 OH + KOH 3) C 6 H 5 OH + KHCO 3

D) C 6 H 5 OK + H 2 O + CO 2 4) C 6 H 11 OH

5) C 6 H 5 Oke + H 2

6) C 6 H 5 COOH + KOH

16. Fenol berinteraksi dengan larutan

3) [Аg(NH 3) 2 ]OH

17. Fenol bereaksi dengan

1) oksigen

2) benzena

3) natrium hidroksida

4) hidrogen klorida

5) natrium

6) silikon oksida (IV)

Kuitansi

18. Ketika hidrogen pada cincin aromatik digantikan oleh gugus hidroksil, maka akan terbentuk:

1) ester; 2) eter; 3) membatasi alkohol; 4) fenol.

19. Fenol dapat diperoleh melalui reaksi

1) dehidrasi asam benzoat 2) hidrogenasi benzaldehida

3) hidrasi stirena 4) klorobenzena dengan kalium hidroksida

Interkoneksi, reaksi kualitatif.

20. Metanol. etilen glikol dan gliserin adalah:

1) homolog;

2) alkohol primer, sekunder dan tersier;

32) isomer; 4) alkohol monohidrat, dihidrat, trihidrat 21. Zat yang tidak bereaksi dengan Na atau NaOH, diperoleh dengan cara

antarmolekul

dehidrasi alkohol adalah: 1) fenol 2) alkohol 3) eter; 4) alkena

22. Berinteraksi satu sama lain

1) etanol dan hidrogen 2) asam asetat dan klorin

3) fenol dan tembaga (II) oksida 4) etilen glikol dan natrium klorida

23. Zat X dapat bereaksi dengan fenol, namun tidak bereaksi dengan etanol. Zat ini:

1) Na 2) O 2 3) HNO 3 4) air brom

24. Larutan berwarna biru cerah terbentuk ketika tembaga (II) hidroksida bereaksi dengan

1) etanol 2) gliserin 3) etanal 4) toluena

25. Tembaga(II) hidroksida dapat digunakan untuk mendeteksi

1) Ion Al 3+ 2) etanol 3) ion NO 3 - 4) etilen glikol

26. Pada skema transformasi C 6 H 12 O 6 à X à C 2 H 5 -O- C 2 H 5 zat “X” adalah 1) C 2 H 5 OH 2) C 2 H 5 COOH 3) CH 3 COOH 4) C 6 H 11 OHà 27.Dalam skema transformasià etanol X

butana

zat X adalah 1) butanol-1 2) bromoetana 3) etana 4) etilenà 28. Dalam skema transformasià propanol-1 X

propanol-2

zat X adalah

1) 2-kloropropana 2) asam propanoat 3) propin 4) propena

29. Larutan etanol dan gliserol dalam air dapat dibedakan dengan menggunakan:

1) air brom 2) larutan amonia perak oksida

4) natrium logam 3) endapan tembaga (II) hidroksida yang baru dibuat;

30. Anda dapat membedakan etanol dari etilen glikol menggunakan:

31. Anda dapat membedakan fenol dari metanol menggunakan:

1) natrium;

33. Anda dapat membedakan gliserin dari 1-propanol menggunakan:

1) natrium 2) NaOH 3) Cu(OH) 2 4) FeCl 3

34. Bahan apa yang harus digunakan untuk membedakan etanol dan etilen glikol satu sama lain dalam kondisi laboratorium?

1) Natrium 2) Asam klorida 3) Tembaga (II) hidroksida 4) Natrium hidroksida