Синтез этилового эфира 4-бромбенозойной кислоты (стр. 1 из 3)

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:

1) Введение………………………………………………………………….…3

2) Литературный обзор……………………………………………………….4

2.1) Электронное строение и физико-химические свойства спиртов……….4

2.2) Химические свойства спиртов……………………………………………..7

3) Обсуждение результатов………………………………………………....13

4) Экспериментальная часть………………………………………………..15

5) Выводы………………………………………………………………….....16

6) 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.

Валентные 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 0°С – 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].