Органическая химия · Спирты

Предельные
одноатомные спирты.

Насыщенные алифатические углеводороды, в которых один атом водорода замещён гидроксильной группой –OH: общая формула CₙH₂ₙ₊₂O (n ≥ 1), простейший представитель — метанол CH₃OH. Разбираем sp³-гибридизацию атомов углерода и кислорода, полярность связи C–O и водородные связи O–H···O, классификацию по типу атома углерода, несущего –OH (первичные, вторичные, третичные), номенклатуру и изомерию, а также основные реакции: замещение –OH галогеном, внутри- и межмолекулярную дегидратацию, дегидрирование, окисление, взаимодействие с активными металлами и этерификацию.

Общая формула CₙH₂ₙ₊₂O
Гибридизация sp³
Дипольный момент 1,70 Д
Водородная связь O–H···O

Что такое спирты.

Спирты — органические соединения, в которых один или несколько атомов водорода углеводорода заменены на гидроксильную группу –OH. Предельные одноатомные спирты — насыщенные алифатические углеводороды с одной такой группой: кратных связей в молекуле нет, все атомы углерода находятся в sp³-гибридизации. Общая формула гомологического ряда — CnH2n+2O, n ≥ 1, где n — число атомов углерода; каждый следующий член отличается на группу –CH₂–.

Атомы углерода и кислорода в молекуле спирта sp³-гибридизованы: четыре гибридные орбитали образуют четыре σ-связи, угол C–O–H в метаноле равен 108,5°. Связь C–O сильно полярна (электроотрицательность кислорода 3,44 против 2,55 у углерода): на кислороде сосредоточен частичный отрицательный заряд, на углероде — частичный положительный, поэтому молекула обладает значительным дипольным моментом (метанол — 1,70 Д, этанол — 1,69 Д). У атома кислорода остаются две неподелённые электронные пары: одна из них является акцептором водородной связи O–H···O, вторая повышает основные свойства спиртов.

Спирты различают по типу атома углерода, с которым связан кислород: связан с одним атомом углерода — первичный спирт, с двумя — вторичный, с тремя — третичный. По числу функциональных групп различают одноатомные (моноатомные) и многоатомные спирты (этиленгликоль, глицерин), по природе остатка — алифатические, алициклические (циклогексанол) и ароматические (бензиловый спирт, фенол). Предельные одноатомные спирты изомерны эфирам, альдегидам, кетонам и карбоновым кислотам: этанол C₂H₆O и диметиловый эфир CH₃–O–CH₃ имеют одинаковую молекулярную формулу — это пример межклассовой изомерии. Структурная изомерия связана как с разветвлением углеводородного скелета, так и с положением группы –OH в цепи.

Гибридизация sp³ и водородные связи.

В молекуле спирта атомы углерода и кислорода находятся в sp³-гибридизации: четыре гибридные орбитали образуют четыре σ-связи, угол C–O–H в метаноле равен 108,5°. Связь C–O полярна, и на атоме кислорода сосредоточен частичный отрицательный заряд, а на связанном с ним углероде — частичный положительный. Две неподелённые электронные пары кислорода обеспечивают образование водородных связей O–H···O, которые определяют агрегацию молекул, температуры кипения и растворимость спиртов в воде.

Ключевые параметры

  • sp³-Гибридизация. Все атомы углерода насыщенного скелета и атом кислорода гибридизованы по sp³: угол между связями C–O–H в метаноле ≈ 108,5° (для сравнения: H–O–H в воде 104,5°), углы H–C–H около 109,5°. Молекула спирта не плоская: три атома водорода при углероде и атом кислорода образуют тетраэдр.
  • Полярность связи C–O. Электроотрицательность кислорода (3,44) заметно выше, чем углерода (2,55), поэтому электронная плотность смещена к кислороду: μ(C–O) ≈ 1,4 Д. Дипольные моменты молекул: метанол 1,70 Д, этанол 1,69 Д, пропанол-1 1,75 Д, бутанол-1 1,66 Д. Спирты — полярные молекулы с заметным дипольным моментом.
  • Водородные связи. Донором служит поляризованная связь O–H, акцептором — неподелённая пара кислорода другой молекулы: O–H···O. Энергия одной водородной связи 15–40 кДж/моль; в жидком метаноле и этаноле молекулы образуют ассоциаты. Косвенный показатель — повышенная теплота парообразования: 35,2 кДж/моль для метанола и 38,6 кДж/моль для этанола при нормальной температуре кипения (для диметилового эфира — всего 21,5 кДж/моль).
  • Растворимость в воде. Первые три представителя ряда — метанол, этанол и пропанол-1 — смешиваются с водой в любых соотношениях; с ростом длины углеводородного остатка растворимость быстро падает: бутанол-1 — 7,9 г/100 мл, пентанол-1 — 2,2 г/100 мл, гексанол-1 — 0,59 г/100 мл. При смешении метанола и этанола с водой наблюдается контракция объёма — следствие водородных связей.
  • Кислотно-основные свойства. Спирты — очень слабые кислоты: pKa метанола ≈ 15,5, этанола ≈ 16 (для сравнения, у воды 15,7). С активными металлами (Na, K, Li, Mg, Al) они образуют алкоголяты — ионные соединения RO⁻M⁺, хорошо растворимые в спирте.
108,5°угол C–O–H
1,70 Дμ метанола
15–40 кДж/мольводородная связь

Молекула метанола: полярность и вращение группы –OH

Молекула метанола CH₃OH состоит из пяти атомов. Атом углерода — в центре тетраэдра, три атома водорода занимают три вершины, а четвёртую вершину занимает атом кислорода с присоединённым водородом. Группа –OH свободно вращается вокруг связи C–O: атом водорода «описывает» круг вокруг оси C–O, что и показано на анимации.

C O δ− δ+ ∠ C–O–H = 108,5° μ = 1,70 Д CH₃OH · метанол

Анимация. Водород группы –OH вращается вокруг оси C–O, оставаясь связанным с кислородом; три атома водорода при углероде образуют правильный тетраэдр. Стрелка показывает направление дипольного момента — от положительного полюса к отрицательному.

Водородные связи объясняют и высокую температуру кипения спиртов: этанол кипит при 78,3 °C, тогда как изомерный ему диметиловый эфир — при –24,8 °C, а этан — при –88,6 °C. В ИК-спектрах спиртов свободная и связанная группы O–H дают характерные полосы поглощения в области 3200–3600 см⁻¹ (свободная –OH — узкая полоса около 3600 см⁻¹, ассоциированная — широкая полоса около 3300 см⁻¹). В спектре ¹H ЯМР сигнал протона группы –OH даёт синглет в области δ ≈ 1–2 м.д., а в спектре ¹³C — сигнал атома углерода при –OH около δ ≈ 60–80 м.д.

Химические свойства.

Спирты — производные углеводородов, в которых один атом водорода заменён на гидроксильную группу. Группа –OH определяет всю химию соединения: она участвует в нуклеофильном замещении (галогены, амины, кислоты), дегидратации, окислении и этерификации. Реакционная способность спирта при этом существенно зависит от того, первичный он, вторичный или третичный.

①

Замещение –OH галогеном

При действии концентрированных галогеноводородных кислот (HCl, HBr, HI) гидроксильная группа замещается атомом галогена. Реакция идёт по механизму SN: сначала протонируется кислород (образуется сильный электрофил R–OH₂⁺), затем уходит вода и приходит нуклеофил. Аналогично действуют PBr₃, PCl₃, PCl₅ и тионилхлорид SOCl₂.

C₂H₅OH + HBr → C₂H₅Br + H₂Oконц. HBr, нагревание; продукт — бромэтан; аналогично C₂H₅OH + HCl → C₂H₅Cl + H₂O; PBr₃ даёт бромэтан с высоким выходом
②

Дегидратация

При нагревании спирта с концентрированной H₂SO₄ или над Al₂O₃ (300–400 °C) отщепляется вода. При 130–140 °C преобладает межмолекулярная дегидратация с образованием простого эфира, при 160–170 °C — внутримолекулярная дегидратация с образованием алкена. Третичные спирты обезвоживаются легче первичных.

C₂H₅OH →(140 °C, H₂SO₄) CH₃CH₂–O–CH₂CH₃ + H₂Oмежмолекулярная дегидратация — диэтиловый эфир
C₂H₅OH →(170 °C, H₂SO₄) CH₂=CH₂ + H₂Oвнутримолекулярная дегидратация — этилен; правило Зайцева: преимущественно более замещённый алкен
③

Дегидрирование

При пропускании паров спирта над раскалённой медью (300 °C) он теряет два атома водорода: первичный спирт превращается в альдегид, вторичный — в кетон. Это обратимая реакция, обратная гидрированию карбонильных соединений; в промышленности её проводят на катализаторах (Cu, Ag, ZnO, Cr₂O₃).

CH₃CH₂OH →(Cu, 300 °C) CH₃CHO + H₂продукт — этаналь (ацетальдегид); вторичные спирты дают кетоны, третичные не дегидрируются
④

Окисление

Степень окисления спирта определяется числом атомов водорода при углероде, несущем –OH. Первичные спирты окисляются до альдегидов, а при дальнейшем окислении — до карбоновых кислот; вторичные — до кетонов; третичные в обычных условиях не окисляются, поскольку у атома углерода нет водорода. В качестве окислителей используют KMnO₄, K₂Cr₂O₇, HNO₃ и кислород на катализаторах Co и Mn.

CH₃CH₂OH + [O] → CH₃CHO + H₂Oпервичный спирт → альдегид; при дальнейшем окислении CH₃CH₂OH + 2[O] → CH₃COOH + H₂O
(CH₃)₃COH + [O] → нет реакциитретичный спирт не окисляется — нет α-водорода при атоме C–OH
⑤

Взаимодействие с металлами

Спирты, подобно воде, реагируют с активными металлами (Na, K, Li, Ca, Mg, Al) с выделением водорода и образованием алкоголятов — ионных соединений, в которых спирт выступает кислотой. Со спиртовыми оксидами (альдегидами, кетонами) спирты в присутствии катализатора образуют ацетали и кетали.

2C₂H₅OH + 2Na → 2C₂H₅ONa + H₂↑этоксид натрия (алкоголят); реакция идёт с выделением водорода и характерным шипением
⑥

Этерификация

Спирты взаимодействуют с карбоновыми кислотами, образуя сложные эфиры и воду; реакция обратима и катализируется концентрированной H₂SO₄. С неорганическими кислотами (H₂SO₄, HNO₃, H₃PO₄) спирты образуют эфиры кислот — алкилсульфаты, нитраты и фосфаты, применяемые как лекарственные препараты и компоненты взрывчатых веществ.

CH₃COOH + C₂H₅OH ⇌(H₂SO₄, t°) CH₃COOC₂H₅ + H₂Oэтилацетат — сложный эфир; равновесие смещают избытком одного из реагентов или отгонкой воды

Первичные, вторичные и третичные спирты: различие в окислении.

Окисление спирта начинается с отрыва α-водорода — водорода при том же атоме углерода, с которым связана гидроксильная группа. Чем больше атомов углерода связано с этим атомом, тем труднее идёт окисление: первичный спирт даёт альдегид и затем карбоновую кислоту, вторичный — кетон, а третичный не окисляется вовсе, поскольку такого водорода у него нет.

CH₃–CH₂–OH этанол — первичный спирт Cu, 300 °C CH₃–CHO этаналь (альдегид) KMnO₄, H⁺, t° CH₃–COOH уксусная кислота окисляется α-водород при атоме C–OH
Первичный спирт: этанол. Атом углерода, несущий –OH, связан с одним атомом углерода, поэтому у него есть два α-водорода. При дегидрировании на меди образуется этаналь, при окислении перманганатом — уксусная кислота. Первичные спирты — восстановители: они легко окисляются, а обратная реакция — восстановление альдегида гидрогеном — даёт снова первичный спирт.
CH₃–CH(OH)–CH₃ пропанол-2 — вторичный спирт Cu, 300 °C CH₃–CO–CH₃ ацетон (кетон) (CH₃)₃C–OH третичный спирт: окисления нет у третичного спирта нет α-водорода при C–OH
Вторичный и третичный спирты. У атома углерода в пропанол-2 остаётся лишь один α-водород, поэтому окисление идёт до ацетона и на этом останавливается: кетон окисляется уже значительно труднее. У трет-бутанола атом углерода при –OH связан с тремя атомами углерода и водорода при нём нет — окисление невозможно.
основной путь окисления реакция не идёт

Первичные спирты R–CH₂–OH

Атом углерода при –OH связан с одним атомом углерода. Окисляются до альдегидов и далее до карбоновых кислот; вступают в нуклеофильное замещение по механизму SN2.

метанолэтанолпропанол-1бутанол-12-метилпропанол-1пентанол-1

Вторичные спирты R₂CH–OH

Атом углерода при –OH связан с двумя атомами углерода. Окисляются до кетонов; замещение –OH чаще идёт по механизму SN1 с промежуточным карбокатионом.

пропанол-2бутанол-2пентанол-2циклогексанол

Третичные спирты R₃C–OH

Атом углерода при –OH связан с тремя атомами углерода. Не окисляются в обычных условиях; легко вступают в реакции с образованием карбокатиона — дегидратацию и нуклеофильное замещение.

2-метилпропанол-22-метилбутанол-22,2-диметилпропанол-1
Как это работает. Окисление спирта начинается с отрыва α-водорода (H–C–O) и образования промежуточного соединения с положительным зарядом на углероде; далее образуется карбонильная группа C=O. Чем меньше атомов водорода при атоме C–OH, тем менее доступен этот путь: первичный спирт (два α-H) окисляется легче всего, вторичный (один α-H) — до кетона, третичный (ни одного α-H) — не окисляется вовсе. Этот же ряд объясняет и различие в реакциях замещения: у третичных спиртов легко образуется карбокатион, поэтому дегидратация идёт при более низких температурах, а у первичных преобладает прямое нуклеофильное замещение SN2.

Пространственное строение спиртов.

Молекулы спиртов не плоские: атом углерода и атом кислорода имеют тетраэдрическое окружение (sp³-гибридизация), а группа –OH свободно вращается вокруг связи C–O. Из-за сильной полярности связи C–O молекула спирта обладает ненулевым дипольным моментом, а из-за водородных связей в жидкой фазе молекулы агрегируют — образуют ассоциаты и цепочки.

O C μ = 1,70 Д полярная связь C–O ∠ C–O–H = 108,5° sp³-гибридизация кислорода ∠ H–C–H ≈ 109,5° метанол CH₃OH

Как читать схему. Тёмный шар в центре — атом углерода, три светлых шара — атомы водорода при углероде, синий шар — атом кислорода с водородом группы –OH. Четыре связи направлены к вершинам тетраэдра: три связи C–H и одна C–O. Водород группы –OH (анимация) вращается вокруг оси C–O, оставаясь связанным с кислородом. Углы H–C–H ≈ 109,5°, C–O–H ≈ 108,5° — отклонение от идеального тетраэдра связано с электроноакцепторным влиянием кислорода.

Классификация спиртов

  • 1
    По числу функциональных групп

    Одноатомные (моноатомные) спирты содержат одну группу –OH; многоатомные — две и более: этиленгликоль HOCH₂CH₂OH (двухатомный), глицерин HOCH₂CH(OH)CH₂OH (трёхатомный).

  • 2
    По типу атома углерода при –OH

    Первичные (R–CH₂–OH), вторичные (R₂CH–OH) и третичные (R₃C–OH). Этот признак определяет главное различие в окислении, дегидратации и замещении.

  • 3
    По природе углеводородного остатка

    Алифатические (предельные — насыщенные, без кратных связей), алициклические (циклогексанол) и ароматические (бензиловый спирт C₆H₅CH₂OH; в феноле группа –OH связана непосредственно с ароматическим кольцом).

  • 4
    По наличию асимметричного атома углерода

    Спирты с асимметричным центром оптически активны и существуют в виде энантиомеров: бутанол-2, пентанол-2. Спирты без такого центра (метанол, этанол, пропанол-2) ахиральны.

Чем одноатомные спирты отличаются от многоатомных

У одноатомных спиртов в молекуле одна гидроксильная группа, поэтому они образуют внутримолекулярных водородных связей лишь с электронными парами своей группы –OH, а в воде — преимущественно межмолекулярные связи с молекулами воды. У многоатомных спиртов соседние группы –OH образуют внутримолекулярные водородные связи, что меняет их физические свойства (например, у этиленгликоля и глицерина температура кипения заметно выше, чем можно ожидать по молекулярной массе). Качественная проба: свежеосаждённый гидроксид меди(II) растворяется в гликолях с образованием ярко-синего комплекса, тогда как одноатомные спирты такой реакции не дают.

Чем характеризуются спирты

  • ПолярностьМолекулы спиртов полярны: метанол 1,70 Д, этанол 1,69 Д, пропанол-1 1,75 Д, бутанол-1 1,66 Д. Дипольный момент направлен вдоль оси C–O от углерода к кислороду.
  • Водородные связиСпирты — доноры и акцепторы водородной связи одновременно; энергия связи 15–40 кДж/моль. В чистом этаноле и метаноле водородные связи образуют цепочки и циклические димеры.
  • t кипСпирты кипят выше изомерных эфиров и алканов: этанол 78,3 °C против –24,8 °C у диметилового эфира и –88,6 °C у этана. С ростом цепи температура кипения растёт.
  • РастворимостьМетанол, этанол и пропанол-1 смешиваются с водой; при увеличении гидрофобной части растворимость падает: бутанол-1 — 7,9 г/100 мл, пентанол-1 — 2,2 г/100 мл, гексанол-1 — 0,59 г/100 мл.
  • ПлотностьПлотность спиртов 0,78–0,82 г/см³ — они легче воды и не тонут в ней; с ростом длины цепи плотность медленно увеличивается.
  • Реакционная способностьГруппа –OH участвует в нуклеофильном замещении, дегидратации, дегидрировании, окислении и этерификации; спирты — слабые кислоты и слабые основания, образуют алкоголяты с активными металлами.

Сводная таблица: физические свойства одноатомных спиртов

Значения приведены при атмосферном давлении; агрегатное состояние — при 20 °C, растворимость в граммах на 100 мл воды.

Соединение t кип, °C t пл, °C Плотность, г/см³ Растворимость в воде
метанол
CH₃OH		 64,7 –97,6 0,792 смешивается
этанол
C₂H₅OH		 78,3 –114,1 0,789 смешивается
пропанол-1
CH₃CH₂CH₂OH		 97,2 –126,0 0,803 смешивается
пропанол-2
(CH₃)₂CHOH		 82,4 –89,0 0,785 смешивается
бутанол-1
CH₃CH₂CH₂CH₂OH		 117,7 –89,9 0,810 7,9
бутанол-2
CH₃CH(OH)CH₂CH₃		 99,5 –108,0 0,808 12,5
2-метилпропанол-1
(CH₃)₂CHCH₂OH		 107,9 –108,0 0,802 8,5
2-метилпропанол-2
(CH₃)₃COH		 82,2 +25,5 0,775 смешивается
пентанол-1
CH₃(CH₂)₄OH		 138,0 –78,0 0,814 2,2
циклогексанол
C₆H₁₁OH		 161,1 +25,0 0,962 3,6

Общий вывод: с ростом длины углеводородного остатка температура кипения закономерно растёт, а растворимость в воде падает — гидрофильная группа –OH «теряет» влияние на фоне гидрофобной цепи. Разветвлённые спирты (пропанол-2, 2-метилпропанол-2) кипят ниже своих изомеров с неразветвлённой цепью: это следствие меньшей площади контакта между молекулами и, как следствие, более слабых межмолекулярных взаимодействий.

Как называют спирты

Тривиальные названия. Наиболее распространённые спирты сохраняют исторические названия: метанол (метиловый спирт), этанол (этиловый спирт), пропанол-2 (изопропиловый спирт), бутанол-1 (н-бутиловый спирт), 2-метилпропанол-2 (трет-бутиловый спирт). Ряд из них закреплён в списке допустимых тривиальных названий ИЮПАК.

Систематические названия. По правилам ИЮПАК выбирают самую длинную цепь углеродных атомов, содержащую атом углерода с группой –OH, и присоединяют суффикс -ол: метанол, этанол, пропан-1-ол, пропан-2-ол, бутан-1-ол, бутан-2-ол, 2-метилпропан-2-ол.

Нумерация. Цепь нумеруют так, чтобы атом углерода с группой –OH получил наименьший локант; при равенстве локантов учитывают заместители с наименьшими номерами. Гидроксильная группа имеет приоритет при выборе главной цепи и при нумерации.

Производные спиртов называют по соответствующему спирту: например, 2-метилпропан-2-ол даёт 2-метилпропан-2-илацетат, а этанол — этилацетат.

метанолэтанолпропан-1-олпропан-2-олбутан-1-ол2-метилпропан-2-ол

Смежные понятия

Многоатомные спирты. Этиленгликоль HOCH₂CH₂OH и глицерин HOCH₂CH(OH)CH₂OH содержат две и три группы –OH; именно они дают качественную реакцию со свежеосаждённым Cu(OH)₂ (синий комплекс) и используются как антифризы и увлажнители.

Простые эфиры. Соединения R–O–R′ (диметиловый эфир, диэтиловый эфир) изомерны спиртам; они не образуют водородных связей между молекулами и кипят значительно ниже.

Альдегиды и кетоны. Карбонильные производные, в которые спирты превращаются при окислении и дегидрировании; спирты — их восстановленная форма.

Карбоновые кислоты и сложные эфиры. Кислоты образуются при глубоком окислении первичных спиртов и при этерификации; эфиры — продукты взаимодействия спиртов с кислотами.

Фенол и ароматические спирты. В феноле группа –OH связана непосредственно с ароматическим кольцом, поэтому фенол значительно более кислый (pKa ≈ 10) и не является спиртом в строгом смысле; бензиловый спирт C₆H₅CH₂OH, напротив, — типичный первичный спирт.

Окисление спиртов: четыре аспекта.

Спирт — это восстановленная форма карбонильного соединения, поэтому окисление спиртов идёт ступенчато: первичные спирты дают альдегиды и затем карбоновые кислоты, вторичные — кетоны, третичные в обычных условиях не окисляются вовсе. Решающую роль играет наличие α-водорода при атоме углерода, несущем группу –OH.

CH₃CH₂OH этанол (пары) Cu, 300 °C H₂O Cu, 300 °C CH₃CHO этаналь (альдегид) + H₂↑ Реакция дегидрирования: спирт теряет два атома водорода первичный спирт → альдегид · вторичный спирт → кетон · третичный — не реагирует

Суть процесса

Классический лабораторный способ получения альдегидов и кетонов — дегидрирование спирта над раскалённой медью. Пары спирта пропускают через нагретую до 300 °C медную спираль: спирт отдаёт два атома водорода, образуя карбонильную группу C=O и выделяя водород. Реакция обратима и в промышленности проводится на катализаторах (Cu, Ag, ZnO, Cr₂O₃) при 300–400 °C.

У альдегидов и кетонов, в отличие от спиртов, есть сильный запах: образование этаналя легко обнаруживается по запаху — это простейший качественный признак реакции. Продукт окисления метанола — формальдегид (метаналь) — также легко узнаётся по резкому запаху.

CH₃CH₂OH →(Cu, 300 °C) CH₃CHO + H₂этанол → этаналь; вторичный спирт даёт кетон, третичный не реагирует
CH₃OH →(Cu, 300 °C) HCHO + H₂метанол → формальдегид; промышленный способ получения метанола

На что обратить внимание

  • Качественная проба. Появление запаха альдегида при нагревании спирта с медью — классический признак первичного спирта; для вторичного характерно образование кетона.
  • Окислитель или катализатор. Медь в этой реакции — катализатор дегидрирования, а не окислитель: водород уходит в виде H₂.
  • Альдегид — промежуточный продукт. При избытке окислителя альдегид окисляется дальше, до карбоновой кислоты.
  • Третичные спирты. У них нет α-водорода, поэтому ни дегидрирование, ни окисление не идут.
  • Катализаторы промышленного дегидрирования. ZnO, Cr₂O₃, Cu — при 300–400 °C; побочно образуются эфиры и альдегиды, поэтому процесс ведут с отбором нужной фракции.

Итог. Если при нагревании спирта с раскалённой медью появляется характерный резкий запах и на стенках сосуда образуются капли воды — произошло дегидрирование: первичный спирт дал альдегид, вторичный — кетон.

Правило окисления спиртов

Спирты — восстановленная форма карбонильных соединений. Глубина окисления определяется числом α-водородов при атоме углерода, несущем –OH: чем их больше, тем легче идёт реакция и тем дальше она заходит.

Первичный R–CH₂OH↓два α-водорода: окисляется до альдегида, затем до карбоновой кислоты; пример: этанол → уксусная кислота
Вторичный R₂CH–OH↓один α-водород: окисляется до кетона и на этом останавливается; пример: пропанол-2 → ацетон
Третичный R₃C–OH↓α-водородов нет: обычными окислителями не окисляется; вместо этого идёт дегидратация и замещение

Сравнение режимов окисления

Одни и те же реагенты дают разные продукты в зависимости от типа спирта и условий; для первичных спиртов возможны две ступени окисления.

Режим Реагент и условия Субстрат Продукты Тип спирта
Дегидрирование на меди Cu, 300 °C этанол этаналь + H₂ первичный
Мягкое окисление CuO или MnO₂, нагревание этанол этаналь первичный
Окисление перманганатом KMnO₄, H₂SO₄, t° этанол уксусная кислота первичный
Окисление дихроматом K₂Cr₂O₇, H₂SO₄ пропанол-2 ацетон вторичный
Каталитическое окисление O₂, кат. Co/Mn, 150–200 °C этанол уксусная кислота первичный
Горение O₂, воспламенение этанол CO₂ и H₂O любой
Биохимическое окисление АДГ, ААДГ, NAD⁺ этанол ацетальдегид → ацетат первичный
Третичный спирт KMnO₄, K₂Cr₂O₇, O₂ трет-бутанол нет реакции третичный

Общий вывод: для первичных спиртов доступны две ступени окисления (до альдегида и до карбоновой кислоты), для вторичных — одна (до кетона), для третичных — ни одной. Выбор окислителя и условий позволяет «остановить» реакцию на нужной стадии.

Другие окислители и методы

  • CuOмягкое окисление первичных спиртов до альдегидов; чёрный CuO восстанавливается до меди
  • MnO₂, PbO₂окисление первичных спиртов до альдегидов без окисления альдегидной группы
  • PCC, Dess–Martinселективное окисление первичных спиртов до альдегидов в безводной среде
  • HNO₃ (конц.)жёсткий окислитель: первичные спирты окисляются до карбоновых кислот
  • Ag₂O, аммиачный растворокисление первичных спиртов до альдегидов с выделением серебра — «серебряное зеркало»

Изложение режимов окисления и классификации спиртов приведено в соответствии с общепринятым научным курсом органической химии (March; Clayden; House; Carey & Sundberg).

Как окисление помогает в анализе

  • Установление строения: по продуктам окисления судят о типе спирта: альдегид — первичный, кетон — вторичный, отсутствие реакции — третичный.
  • Качественная проба: спирт обесцвечивает подкисленный раствор KMnO₄ при нагревании, тогда как углеводороды этого не делают.
  • Титрование: расход перманганата при прямом титровании спирта (метод Лейбла) позволяет определять концентрацию первичных и вторичных спиртов.
  • Газохроматография: по времени удерживания и площади пиков определяют состав смеси спиртов и примеси.
  • Контроль полноты реакции: обесцвечивание KMnO₄ или оранжево-красный цвет Cr(VI) показывают, что окисление завершено.

Способы получения.

Спирты получают четырьмя путями: присоединением воды к алкенам (главный промышленный способ для этанола), гидрированием карбонильных соединений и оксида углерода, замещением галогена гидроксилом (гидролиз галогенпроизводных и сложных эфиров) и ферментативным брожением. Отдельно стоит реакция Гриньяра — универсальный лабораторный синтез первичных спиртов.

H₂O

Гидратация алкенов

Присоединение воды к двойной связи даёт спирт: из этилена получают этанол, из пропилена — пропанол-2. Это основной промышленный способ производства этанола: реакция идёт в присутствии кислотного катализатора при высоком давлении и температуре; побочно образуется диэтиловый эфир, который отделяют ректификацией.

CH₂=CH₂ + H₂O →(H₃PO₄, 300 °C, 60–70 атм) CH₃CH₂OHпрямая гидратация этилена; из пропилена — изопропиловый спирт; промышленное получение этанола
CO+H₂

Синтез метанола из оксида углерода

Гидрирование смеси оксида углерода и водорода (синтез-газ) на медьсодержащих катализаторах при высоком давлении даёт метанол. Реакция была освоена в промышленности в 1923 г.; сегодня это основной способ мирового производства метанола.

CO + 3H₂ ⇌(Cu/ZnO/Al₂O₃, 250–300 °C, 5–10 МПа) CH₃OHпромышленный синтез метанола; сырьё — CO, получаемый газификацией угля или газа
H₂/Ni

Гидрирование карбонильных соединений

Присоединение водорода к альдегидам и кетонам на никелевом, платиновом или палладиевом катализаторе даёт первичные и вторичные спирты. Это прямая реакция гидрирования карбонильной группы C=O.

CH₃CHO + H₂ →(Ni, 120–150 °C) CH₃CH₂OHэтаналь → этанол; кетоны дают вторичные спирты: CH₃COCH₃ + H₂ → CH₃CH(OH)CH₃
RMgX

Реакция Гриньяра

Алкилмагниевые галогениды — сильные нуклеофилы. Реакция с формальдегидом даёт первичный спирт с «удлинённой» на один атом углерода цепью, а с другими карбонильными соединениями — вторичные или третичные спирты. После гидролиза комплекса образуется спирт.

R–MgX + HCHO →(1. HCHO; 2. H₃O⁺) R–CH₂OHуниверсальный лабораторный синтез первичных спиртов; с кетонами R′R″C=O дают третичные спирты
NaOH

Гидролиз галогенпроизводных и сложных эфиров

Водный раствор щёлочи замещает галоген в алкилгалогенидах гидроксилом, а щелочной гидролиз (омыление) сложных эфиров даёт спирт и соль карбоновой кислоты. Метод ограничен: галогенпроизводные токсичны и коррозионны.

C₂H₅Cl + NaOH →(водн.) CH₃CH₂OH + NaClгидролиз хлорэтана; CH₃COOC₂H₅ + NaOH →(KOH, t°) CH₃CH₂OH + CH₃COONa — омыление сложного эфира
ферм.

Ферментативное брожение

Под действием дрожжевых ферментов глюкоза превращается в этанол и углекислый газ. Это древнейший способ получения этанола — перегонкой «виноградного сока» пользовались ещё в античности — и одновременно современный промышленный процесс производства биоэтанола.

C₆H₁₂O₆ →(дрожжи, 30–35 °C) 2C₂H₅OH + 2CO₂↑ацетатное брожение; сырьё — сахар, крахмал, целлюлоза; спирт отгоняют ректификацией

Сводная таблица: способы получения спиртов

Способ Исходное вещество Реагенты и условия Продукт
Гидратация этилена CH₂=CH₂ H₂O, H₃PO₄, 300 °C, 60–70 атм C₂H₅OH
Гидратация пропилена CH₂=CH–CH₃ H₂O, H₃PO₄ (CH₃)₂CHOH
Синтез из синтез-газа CO + 3H₂ Cu/ZnO/Al₂O₃, 250–300 °C, 5–10 МПа CH₃OH
Гидрирование альдегида CH₃CHO + H₂ Ni, 120–150 °C C₂H₅OH
Гидрирование кетона CH₃COCH₃ + H₂ Ni, Pt (CH₃)₂CHOH
Реакция Гриньяра R–MgX + HCHO 1) HCHO; 2) H₃O⁺ R–CH₂OH
Гидролиз галогенпроизводного C₂H₅Cl NaOH (водн.) C₂H₅OH + NaCl
Омыление сложного эфира CH₃COOC₂H₅ NaOH, нагревание C₂H₅OH + CH₃COONa
Ацетатное брожение C₆H₁₂O₆ дрожжи, 30–35 °C C₂H₅OH + CO₂

В промышленности наибольшую долю даёт гидратация этилена (производство этанола) и синтез из CO и H₂ (производство метанола); в лабораторной практике незаменимы гидрирование карбонильных соединений и реакция Гриньяра, позволяющая получать первичные спирты с заданным строением углеродного скелета.

Качественные реакции для идентификации.

Спирты узнают по характерным наблюдаемым признакам: выделению водорода при действии металлического натрия, запаху карбонильного соединения при окислении медью, жёлтому осадку иодоформа в йодоформной реакции и сильному поглощению воды. Ниже — набор проб, позволяющих отличить спирт от других классов органических соединений и определить его тип.

Na

Реакция с натрием: выделение водорода

Спирты, подобно воде, реагируют с активными металлами: при добавлении кусочка натрия к спирту наблюдается шипение и выделение водорода, а жидкость становится вязкой из-за образования алкоголята. Со спиртом реакция идёт медленнее, чем с водой, поскольку связь O–H в спирте менее полярна.

2C₂H₅OH + 2Na → 2C₂H₅ONa + H₂↑продукт — этиксид натрия (алкоголят); реакция характерна для всех одноатомных спиртов
Наблюдение: пузырьки водорода, характерное шипение, жидкость густеет
Cu

Окисление медью: запах альдегида

При пропускании паров спирта над раскалённой медью образуется карбонильное соединение. Первичный спирт даёт альдегид с резким характерным запахом, вторичный — кетон с более мягким запахом, третичный не реагирует. Это простейший способ различить первичный и вторичный спирты.

CH₃CH₂OH →(Cu, 300 °C) CH₃CHO + H₂этанол → этаналь; пропанол-2 → ацетон; трет-бутанол реакции не даёт
Наблюдение: запах альдегида (уксусный, яблочный) и капли воды на стенках
I₂

Йодоформная реакция

Спирты, содержащие фрагмент CH₃CH(OH)– (этанол, пропанол-2, бутанол-2), при действии иода в щелочной среде дают жёлтый осадок иодоформа CHI₃ с характерным запахом. Реакция используется для качественного обнаружения этанола и для его количественного определения.

CH₃CH₂OH + 4I₂ + 6NaOH → CHI₃↓ + HCOONa + 5NaI + 5H₂Oпродукт — иодоформ CHI₃ (жёлтый осадок); реакция характерна для первичных спиртов группы CH₃CH(OH)– и для вторичных спиртов такого же типа
Наблюдение: жёлтый осадок CHI₃ с характерным «йодоформным» запахом
H₂O

Растворимость в воде и водородные связи

Спирты хорошо растворимы в воде: метанол, этанол и пропанол-1 смешиваются с ней в любых соотношениях, тогда как гексанол-1 растворяется лишь в количестве 0,59 г на 100 мл воды. При смешении спирта с водой объём смеси уменьшается (контракция) — признак образования водородных связей.

CH₃CH₂OH + H₂O ⇌ CH₃CH₂O–H···OH₂водородная связь между спиртом и водой; энергия 15–40 кДж/моль
Наблюдение: полное смешение и уменьшение объёма при добавлении спирта к воде
Cu(OH)₂

Проба на многоатомные спирты

Свежеосаждённый гидроксид меди(II) растворяется в спиртах с двумя и более соседними группами –OH (этиленгликоль, глицерин), образуя ярко-синий комплекс гликолята меди. Одноатомные спирты такой реакции не дают: осадок Cu(OH)₂ остаётся без изменений — это прямое доказательство того, что в молекуле лишь одна гидроксильная группа.

2HOCH₂CH₂OH + Cu(OH)₂ →[Cu(OCH₂CH₂OH)₂] + 2H₂Oсиний комплекс — признак многоатомного спирта; для метанола, этанола и других одноатомных реакция отрицательна
Наблюдение: одноатомные спирты — осадок не растворяется; гликоли — синий раствор

Сравнение первичных, вторичных и третичных спиртов

Набор проб позволяет установить не только наличие группы –OH, но и тип спирта: по продуктам окисления судят о строении углеродного скелета.

Проба Первичный (этанол) Вторичный (пропанол-2) Третичный (трет-бутанол)
Реакция с натрием H₂↑ H₂↑ H₂↑
Окисление на меди Альдегид (запах) Кетон Нет реакции
Окисление KMnO₄, t° Карбоновая кислота Кетон Нет реакции
Йодоформная проба Жёлтый осадок CHI₃ Жёлтый осадок CHI₃ Нет осадка
Растворимость в воде Смешивается Смешивается Смешивается

Сводная таблица проб

Одна и та же проба даёт разный результат для спиртов разных типов и для других классов соединений — это и позволяет определять класс вещества и строение молекулы.

Проба Спирты Карбоновые кислоты Простые эфиры Альдегиды и кетоны
Реакция с натрием Выделяется H₂ Выделяется H₂ Нет реакции Нет реакции
Окисление KMnO₄, t° Обесцвечивание (кроме третичных) Нет реакции Нет реакции Обесцвечивание
Растворимость в воде Хорошая (низшие — смешиваются) Хорошая (низшие) Низкая Хорошая (низшие)
Гидролиз 1,2-дигалогенпроизводных Образуется спирт с тем же скелетом Образуется карбоновая кислота Образуются два спирта Не применяется
Горение Светлое пламя без копоти Светлое пламя Светлое пламя Светлое пламя
Иодоформная проба Осадок CHI₃ для CH₃CH(OH)– Нет осадка Нет осадка Осадок для метилкетонов

Итоговый алгоритм: реакция с натрием подтверждает наличие группы –OH (или –COOH), окисление на меди и перманганатом указывает тип спирта, йодоформная проба выявляет фрагмент CH₃CH(OH)–, а проба со свежеосаждённым Cu(OH)₂ отличает одноатомные спирты от многоатомных.

Физические свойства и изомерия.

В гомологическом ряду спиртов физические свойства меняются закономерно: с ростом длины углеводородного остатка растут температуры кипения и плотность, а растворимость в воде падает. Водородные связи между молекулами объясняют высокие температуры кипения по сравнению с изомерными эфирами и алканами. Изомерия спиртов — структурная по положению группы –OH и по скелету, межклассовая и стереохимическая.

Агрегатное состояние при 20 °C

нетгазов
C₁–C₁₁жидкости
от C₁₂твёрдые
  • Метанол CH₃OH64,7 °C
  • Этанол C₂H₅OH78,3 °C
  • Пропанол-197,2 °C
  • Пропанол-282,4 °C
  • Бутанол-1117,7 °C
  • 2-Метилбутанол-1119,0 °C
  • Пентанол-1138,0 °C
  • Гексанол-1157,0 °C
  • Октанол-1195,0 °C
  • Плотность (C₁–C₈)≈ 0,79–0,82 г/см³
  • Растворимость в водеубывает с длиной цепи

Виды изомерии спиртов

Для спиртов характерны три вида изомерии: структурная по положению группы –OH в цепи (пропанол-1 и пропанол-2) и по разветвлению скелета (четыре изомера C₄H₁₀O), межклассовая — спирты изомерны простым эфирам, альдегидам, кетонам и карбоновым кислотам, и стереохимическая: если атом углерода при –OH связан с четырьмя разными заместителями, он асимметричен и молекула имеет два энантиомера.

Пропанол-1 и пропанол-2

Оба имеют состав C₃H₈O, но –OH в разном положении. Вторичный спирт кипит ниже из-за меньшей площади контакта молекул.

97,2 °C против 82,4 °C
Этанол и диметиловый эфир

Одна молекулярная формула C₂H₆O. Спирт образует водородные связи, эфир — нет, поэтому температуры кипения различаются на 100 °C.

78,3 °C против –24,8 °C

Правило: разветвление углеродного скелета понижает температуру кипения — 2-метилпропанол-2 (трет-бутанол) кипит при 82,2 °C, тогда как бутанол-1 — при 117,7 °C. Изомеры с более компактной формой молекулы образуют меньше межмолекулярных контактов. Отдельно отметим стереоизомерию: бутанол-2 имеет асимметричный атом углерода и существует в виде двух оптических антиподов, разделить которые можно, образовав соль с оптически активной кислотой.

Где встречаются и для чего нужны.

Основные источники одноатомных спиртов сегодня — нефть, природный газ и возобновляемое сельскохозяйственное сырьё. Промышленный этанол получают гидратацией этилена (CH₂=CH₂ + H₂O, H₃PO₄, 300 °C) и брожением сахаросодержащего сырья; метанол — гидрированием оксида углерода (CO + 3H₂, Cu/ZnO) и гидролизом метилацетата. В лаборатории спирты получают гидрированием альдегидов и кетонов, а также по реакции Гриньяра.

Главные направления использования — химическая промышленность, растворительная техника и медицина. Метанол даёт формальдегид, метил-трет-бутиловый эфир (октановая добавка к бензину), диметилформамид и используется как топливо для топливных элементов. Этанол — сырьё для ацетальдегида, уксусной кислоты, этилацетата, компонент бензинов Е10 и Е15 и биоэтанол, растворитель и антисептик. Пропанол-2 применяют для дезинфекции, н-бутанол и 1-октанол — как растворители и пластификаторы.

Отдельно стоит историческое значение спиртов: перегонка виноградного сока с целью получения «горящего воды» была известна ещё в античности, а в Средние века этиловый спирт стал основным опьяняющим напитком Европы. Современная промышленность превратила его в сырьё для топлива и полимеров.

Промышленное производство этанола — гидратация этилена и ферментация
Гидратация этилена и ферментативное брожение — главные источники этанола
01

Топливо и энергетика

Этанол — компонент автомобильных бензинов Е10 и Е15, источник биоэтанола; метанол — компонент МТБЭ и топливо для топливных элементов и судовых установок.

02

Растворители и лакокрасочная промышленность

Этанол, изопропанол, н-бутанол и 1-октанол — активные растворители для лаков, красок, чернил и каучуков; бутанол применяют как пластификатор.

03

Промышленное химическое сырьё

Метанол → формальдегид и ДМФ; этанол → ацетальдегид, уксусная кислота, этилацетат; н-пропанол и н-бутанол — сырьё для сложных эфиров и фармацевтических препаратов.

04

Медицина и быт

70 % раствор этанола и изопропиловый спирт — антисептики для обработки кожи и дезинфекции поверхностей; спирты входят в состав парфюмерных и лекарственных препаратов.

Итог и любопытные детали.

Предельные одноатомные спирты — простейший класс функциональных производных углеводородов. На их примере изучают sp³-гибридизацию, полярность связи и водородные связи, классификацию спиртов по типу атома углерода, нуклеофильное замещение и окисление, а также промышленные способы получения и применение.

Главное, что стоит запомнить

  • 1
    Строение

    Общая формула CₙH₂ₙ₊₂O (n ≥ 1). Все атомы углерода и атом кислорода sp³-гибридизованы; угол C–O–H ≈ 108,5°. Связь C–O полярна, молекула имеет ненулевой дипольный момент (метанол 1,70 Д).

  • 2
    Водородные связи и агрегация

    Связь O–H и две неподелённые пары кислорода обеспечивают водородные связи O–H···O (15–40 кДж/моль). Отсюда высокие температуры кипения, хорошая растворимость низших спиртов в воде и контракция объёма при смешении.

  • 3
    Классификация и изомерия

    Первичные, вторичные и третичные спирты — по типу атома углерода при –OH. Изомерия структурная (положение –OH и скелет), межклассовая (эфиры, альдегиды, кетоны, кислоты) и стереохимическая: бутанол-2 имеет асимметричный атом углерода.

  • 4
    Химические свойства

    Замещение –OH галогеном (HBr, PBr₃), внутри- и межмолекулярная дегидратация (H₂SO₄), дегидрирование (Cu, 300 °C), окисление ([O], KMnO₄, K₂Cr₂O₇, O₂ на Co/Mn), взаимодействие с натрием и этерификация карбоновыми кислотами.

  • 5
    Получение и применение

    Промышленно: гидратация этилена (этанол), синтез из CO и H₂ (метанол), гидрирование карбонильных соединений, брожение. Применение: топливо (Е10, Е15, биоэтанол), растворители, антисептики, сырьё для формальдегида, уксусной кислоты и сложных эфиров.

Источники информации.

Материал страницы составлен по научной литературе: монографиям и справочным руководствам по органической химии, рецензируемым журнальным статьям и обзорам, базам физико-химических данных, а также по историческим первоисточникам и нормативным документам по безопасности. Школьные учебники в перечень источников не включены.

01

Монографии и справочные руководства

Базовые научные издания по строению, механизмам и свойствам спиртов и их производных.

  • March J. Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure. 6th ed. — Wiley. Нуклеофильное замещение у спиртов, дегидратация, окисление, механизмы SN1 и SN2.
  • Clayden J., Greeves N., Warren S., Wothers P. Organic Chemistry. 2nd ed. — Oxford University Press. Полярность связи C–O, водородные связи, строение и свойства спиртов.
  • Morrison R. T., Boyd R. N. Organic Chemistry. 7th ed. — Pearson. Классификация спиртов, номенклатура, спектроскопия, физические свойства.
  • Bruice P. Y. Organic Chemistry. — Pearson. Механизмы реакций спиртов, кислотность, нуклеофильные реакции.
  • House H. O. Modern Synthetic Reactions. — W. H. Freeman. Гидрирование карбонильных соединений, реакция Гриньяра, синтетические методы.
  • Carey W. J., Sundberg R. J. Advanced Organic Chemistry. Parts A and B. — Springer. Стереохимия, кинетика и термодинамика окисления.
  • Sykes P. Guidebook to Mechanism in Organic Chemistry. 6th ed. — Longman. Механизмы дегидратации, этерификации и окисления.
  • Vollhardt K. P., Schore N. E. Organic Chemistry: Structure and Function. — W. H. Freeman. Общий химический подход к функциональным группам.
  • Справочник химика. В 5 томах. — М.: Химия, 1965–1966. Физико-химические свойства и технологические данные спиртов.
02

Журнальные статьи и обзоры

Рецензируемые научные издания, в которых публикуются исследования по химии спиртов.

  • Журнал органической химии (РАН). Отечественные исследования по химии алифатических спиртов и их производных.
  • Успехи химии (РАН). Обзоры по стереохимии, механизмам и современным синтетическим подходам.
  • Russian Chemical Reviews (Springer). Англоязычные обзоры по физической органической химии.
  • Journal of the American Chemical Society, Journal of Organic Chemistry, Tetrahedron. Экспериментальные работы по катализу, стереохимии и окислению.
  • Journal of Chemical Education. Методика преподавания и демонстрационные опыты с химией спиртов.
  • Angewandte Chemie, Green Chemistry. Промышленные и «зелёные» технологии синтеза спиртов и их переработки.
  • Fuel, Biomass and Bioenergy. Энергетические свойства этанола и биоэтанола как топлива.
03

Номенклатура и определения

Правила построения названий спиртов и строгие определения используемых понятий.

  • IUPAC. Nomenclature of Organic Chemistry: IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013 («Blue Book»). — The Royal Society of Chemistry. Суффикс -ол, выбор главной цепи, правила нумерации.
  • IUPAC. A Guide to IUPAC Nomenclature of Organic Compounds (Recommendations 1993). — The Royal Society of Chemistry. Общие правила построения названий.
  • IUPAC Gold Book. Glossary of terms used in physical organic chemistry. Определения: alcohol, primary/secondary/tertiary alcohol, alkoxide, carbinol.
  • IUPAC. Compendium of Chemical Terminology (the Gold Book), онлайн-редакция. Актуальные терминологические записи и уточнения.
04

Физико-химические данные

Числовые величины страницы: температуры кипения и плавления, плотности, дипольные моменты, энергии водородных связей, растворимость.

  • CRC Handbook of Chemistry and Physics. — CRC Press. Физические константы органических соединений, таблицы свойств спиртов, дипольные моменты.
  • NIST Chemistry WebBook. NIST Standard Reference Database No. 69 (NIST/SRC), National Institute of Standards and Technology. Термохимические данные, энтропия, давление паров, спектры.
  • PubChem. NIH National Library of Medicine. Структуры, молекулярные массы, физические свойства и токсикологические записи.
  • Landolt–Börnstein. Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology. Group IV: Physical Chemistry. Энергии и длины связей, термодинамические свойства растворов.
  • CRC Handbook of Chemistry and Physics. Раздел «Thermodynamic and Kinetic Data». Энергии связи C–O, O–H, энтальпии реакций горения и окисления.
05

Первоисточники и исторические работы

Оригинальные публикации, связанные с историей и получением спиртов.

  • Butlerov A. M. Синтез триметилкарбинола и обоснование деления спиртов на первичные, вторичные и третичные, 1877. Основа классификации спиртов.
  • Lieben A. Иодоформная реакция, 1874. Открытие качественной пробы на этанол и спирты группы CH₃CH(OH)–.
  • Berthelot M. Получение метилового спирта и исследования этанола, 1860-е гг. Первые синтетические спирты и их свойства.
  • Grignard V. Реакция с магнийорганическими соединениями, 1900–1912. Синтез спиртов из карбонильных соединений.
  • Fischer F., Tropsch A. Каталитическое превращение CO и H₂ в углеводороды и спирты, 1926. Процесс Фишера–Тропша.
  • Промышленный синтез метанола из CO и H₂ (BASF), 1923. Начало промышленного производства метанола.
  • IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Vol. 96 и Vol. 100F: ацетальдегид и этанол. Оценка канцерогенной активности, группа 1.
06

Токсикология, безопасность и нормативы

Данные о токсичности спиртов и правила работы с ними.

  • Bretherick L. Bretherick's Handbook of Chemical Hazards. — Butterworth-Heinemann. Токсичность метанола и этанола, пожароопасность, средства защиты.
  • International Chemical Safety Cards (ICSC). ILO/WHO. Паспорта безопасности этанола, метанола и пропан-2-ола.
  • Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания (ГН 2.2.5.3532-18). Предельно допустимые концентрации в воздухе рабочей зоны и питьевой воде.
  • Паспорта безопасности (Safety Data Sheet) производителей этанола, метанола и изопропанола. Данные о составе, опасностях и мерах предосторожности.

Соответствие разделов страницы и источников

Таблица показывает, на каких научных публикациях основан каждый содержательный раздел — так читателю проще проверить любой факт по первоисточнику.

Раздел страницы Источники
Определение, гомологический ряд Morrison & Boyd; March (раздел об алкоголях); Справочник химика, т. 2–3; IUPAC Blue Book 2013
Гибридизация sp³, полярность, водородные связи Clayden; CRC Handbook (дипольные моменты, энергии связей); NIST Chemistry WebBook (энтальпии, давление паров); IUPAC Gold Book (определения)
Химические свойства и реакции March; Sykes; House; Carey & Sundberg; обзоры по механизмам нуклеофильного замещения у спиртов
Пространственное строение, классификация, номенклатура Morrison & Boyd (номенклатура, спектроскопия); Clayden; IUPAC Blue Book 2013; IUPAC Gold Book
Окисление: четыре аспекта March; House; Carey & Sundberg; IARC Monographs (ацетальдегид); обзоры по ферментативной дегидрогеназе
Способы получения House (Modern Synthetic Reactions); Grignard (1900–1912); Fischer & Tropsch (1926); промышленный синтез метанола (BASF, 1923); отраслевые обзоры по гидратации этилена
Качественные реакции Lieben (иодоформная проба, 1874); Sykes; Bretherick; ICSC; IARC Monographs Vol. 96 и 100F; ГН 2.2.5.3532-18
Физические свойства и изомерия CRC Handbook; NIST Chemistry WebBook; Landolt–Börnstein; Справочник химика; IUPAC Blue Book 2013
Применение, источники сырья House; Journal of Chemical Education; отраслевые обзоры по гидратации этилена и биоэтанолу (Fuel, Biomass and Bioenergy)
Итог и исторические факты Butlerov (1877); Lieben (1874); Berthelot; Grignard; Fischer & Tropsch (1926); IARC Monographs
Примечание об актуальности. Ссылки даны на уровне авторов, изданий и баз данных. Перед публикацией в учебном или методическом материале рекомендуется сверить выходные данные конкретных работ (том, страница, издание) и уточнить редакции справочников, поскольку они переиздаются ежегодно; числовые данные округлены, расчётные (квантово-химические) величины на странице не приводятся.
Записаться на занятия.
+7 (951) 550-18-98
Made on
Tilda