Оксисоединения (стр. 1 из 11)

Под оксисоединениями понимают органические соединения содержащие в составе своей структурной формулы одну или несколько гидроксильных групп (OH). Таковыми являются все спирты и фенолы.

АЦИКЛИЧЕСКИЕ ОКСИСОЕДИНЕНИЯ

Спирты.

Спиртами называются соединения общей формулой ROH, где R - любая алкильная или замещённая алкильная группа. Эта группа может быть первичной, вторичной или третичной; она может быть как ациклической, так и циклической; она может содержать двойную связь, атом галогена или ароматическое кольцо, например:

CH₃

OH

CH₃-C-CH₃ H₂C=CH-CH₂OH

Аллиловый спирт

OH циклогексанол

Трет-бутиловый

спирт

CH₂OH CH₂-CH₂ CH₂-CH-CH₂

Cl OH OH OH OH

Бензиловый спирт этиленхлоргидрин глцерин

(b-хлорэтиловый спирт)

все спирты содержат гидроксильную группу (-OH), которая является функциональной и определяет свойства, характерные для данного класса соединений. Строение R влияет на скорость, с которой спирт вступает в некоторые реакции, и иногда на характер реакции.

Одноатомные насыщенные спирты.

Классификация.

Спирты классифицируют на первичные, вторичные и третичные в зависимости оттого, с каким атомом углерода (связана гидроксильная группа). Атом углерода считается первичным, вторичным третичным в зависимости от числа связанных с ним других атомов углерода.

H R R

R-C-OH R-C-OH R-C-OH

H H H

Первичный вторичный третичный

Номенклатура.

Для названия спиртов по номенклатуре IUPAC выбирают наиболее длинную цепь, содержащую гидроксильную группу. Нумерацию начинают с того конца цепи к которому ближе находится эта группа. Принадлежность соединения к классу спиртов обозначается окончанием «ол». Между основой названия и окончанием ставят цифру, обозначающую атом углерода у которой стоит OH-группа. Если имеются алкильные заместители, то название спирта начинают с цыфр(ы), указывающих (указывающей) положение заместителя (заместителей) в цепи, далее идёт название заместителей как радикалов.

Простейшие спирты можно называть по карбинольной номенклатуре, беря за основу название первого представителя спиртов, CH₃OH “карбинол”. Название начинают с перечисления радикалов, замещающих атомы водорда, стоящие у углеродного атома, в метиловом спирте CH₃OH, например:

OH OH

CH₃ CH₂OH CH₃ CH CH₃ CH₃ C CH₂CH₃

Метилкарбинол диметилкарбинол

CH₃

Диметилэтилкарбинол

Часто простейшие представители класса спиртов называют по рациоальной (радикальной) номенклатуре, по названию углеводородного радикала (см. таблицу).

Изомерия.

Изомерия спиртов аналогична изомерии галогенопроизводных. В случае спиртов кроме изменения строения углеродного скелета может изменяться положение -OH группы.

Для соединения общей формулы C₅H₁₁OH=C₅H₁₂O существует семь изомеров:

OH OH

CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂OH CH₃CHCH₂CH₂CH₃ CH₃CH₂CHCH₂CH₃

Пентанол-1 пентанол-2 пентанол-3

CH₃ CH₃ OH CH₃ CH₃

CH₃CCH₂CH₃ CH₃CHCHCH₃ CH₃CHCH₂CH₂OH CH₃CH₂CHCH₂OH

OH

2-метилбутанол-2 3-метилбутанол-2 3-метилбутанол-1 2-метилбутанол-1

Физические свойства.

Спирты сильно отличаются по свойствам от углеводородов вследствие присутствия в их молекуле очень полярной гидроксильной группы. Спирты - бесцветные вещества с плотностью меньше единицы.

Формула	Номенклатура		Т.пл.,°C	Т.кип.,°C	РастворимостьГ/100гH2O
	IUPAC	радикальная
CH3OHCH3CH2OHCH3CH2CH2OHCH3CH(OH)CH3 CH3(CH2)2CH2OH(CH3)2CHCH2OHCH3CH(OH)CH2CH3 (CH3)3COH CH3 (CH2)3CH2OHCH3 (CH2)4CH2OH CH3(CH2)5CH2OHCH3(CH2)6CH2OH CH3 (CH2)12CH2OH	МетанолЭтанолПропанол-1Пропанол-2Бутанол-12-метилпропанол-1Бутанол-22-метилпропанол-2Пентанол-1Гексанол-1Гептанол-1Октанол-1Тетрадеканол-1	МетиловыйЭтиловый н-ПропиловыйИзопропиловыйн-БутиловыйИзобутиловыйвтор-Бутиловыйтрет-Бутиловыйн-Амиловыйн-Гексиловыйн-Гептиловыйн-Октиловыйн-Тетрадециловый	-97-115-126-86-90-108-11426-79-52-34-1538	6578978311810810083138157176195-	¥¥¥¥7,910,212,52,30,60,20,05-

Такое отличие в физических свойствах между спиртами и многими другими классами органических соединений объясняется наличием в молекулах спиртов гидроксильной группы. В гидроксильной группе атом кислорода, проявляя электроакцепторные свойства, «стягивает на себя» электронную плотность от связанного с ним атома водорода, и у последнего образуется дефицит электронной плотности. В результате между атомом водорода гидроксильной группы и свободной электронной парой кислорода OH-группы другой молекулы спирта возникает водородная связь, за счёт которой происходит ассоциация молекул спиртов:

R R R R

H-O H-O H-O H-O

Повышение температур кипения спиртов по сравнению с температурой кипения некоторых других классов органических соединений объясняется необходимостью введения дополнительной энергии на разрыв водородных связей перед переводом из жидкого в парообразное состояние. Энергия электростатической водородной связи около 5 ккал/моль (20,93*10³ Дж/моль).[Для большинства ковалентных связей эта величина составляет 50-100 ккал/моль (209,34*10³- 418,68*10³ Дж/моль)].

Образование водородных связей между молекулами спиртов и воды - причина хорошей растворимости первых представителей ряда спиртов в воде:

R

R H O H

H-O H-O H O