Органический синтез. Быкова Н.Н - 10 стр.

UptoLike

Составители: 

Эта реакция замещения водорода натрием характерна для органических веществ, имеющих в молекуле гидроксильную
группу, и протекает с выделением тепла, но менее энергично, чем реакция натрия с водой. Поэтому вещества, вводимые в
эту реакцию, должны быть сухими. Вторичные и третичные спирты реагируют с натрием медленнее, чем первичные. Если в
реакцию введено мало натрия, то алкоголят не выделяется из раствора; его можно осадить, добавляя примерно равный объем
сухого диэтилового эфира. Твердые и вязкие спирты для введения их в эту реакцию приходится растворять в безводном
эфире или в какой-либо другой индифферентной к натрию и водороду жидкости; реакция в этом случае значительно замед-
ляется.
Алкоголяты натриякристаллические солеобразные вещества, легко гидролизующиеся с образованием исходного
спирта и свободной щелочи:
RONa + Н
2
O ROH + NaOH.
Выделяющийся в опыте кристаллический этилат натрия содержит кристаллизационный спирт и имеет состав
С
2
H
5
ONa · 3C
2
H
5
OH.
Алкоголяты других щелочных металлов образуются аналогичным путем. Молекулы алкоголятов содержат сильно по-
лярную связь Ометалл и в спиртовых растворах образуют ионы металла и алкоксил-ионы R–О
. Константы ионизации
спиртов с образованием ионов водорода на одиндва порядка ниже, чем воды. Поэтому алкоголяты щелочных металлов
являются более сильными основаниями, чем едкие щелочи, и легче связывают ионы водорода с образованием спиртов.
Спиртовой раствор NaOH или КОН благодаря обратимому взаимодействию щелочи с растворителемспиртомсодержит
некоторое количество алкоголята и проявляет более щелочные свойства, чем водный раствор той же щелочи.
Большая реакционная способность алкоголятов обуславливает широкое применение их в разнообразных синтезах.
4. Взаимодействие изоамилового спирта с серной кислотой.
В пробирку поместите 4 см
3
холодной концентрированной серной кислоты и осторожно небольшими порциями добавь-
те 2 см
3
изоамилового спирта. Смесь следует часто встряхивать и охлаждать, погружая пробирку в воду, лучше ледяную. По
окончании введения спирта полученную однородную, почти не имеющую запаха жидкость оставьте стоять в течение 3…5
мин, после чего разделите ее на две части.
4.1. Половину реакционного раствора осторожно, небольшими порциями вылейте в другую пробирку с 5…7 см
3
хо-
лодной воды, взбалтывая и хорошо охлаждая. Образуется прозрачный раствор без запаха, в то время как исходный спирт
мало растворим в воде и имеет характерный запах.
Если при смешивании спирта с кислотой было допущено разогревание, то водный раствор получается слегка мутным и
появляется запах ди-изоамилового эфира, однако заметного нерастворимого слоя жидкости все же не образуется.
4.2. Другую половину реакционного раствора нагрейте почти до кипения в течение 2-3 мин. При этом жидкость сильно
буреет, выделяются мелкие пузырьки газа с характерным запахом сернистого ангидрида. Охладив жидкость, осторожно вы-
лейте ее в пробирку с водой. В этом случае выделяется нерастворимый в воде слой диизоамилового эфира.
5. Окисление этилового спирта хромовой смесью.
Смешайте в пробирке 2 см
3
раствора бихромата калия, 1 см
3
разбавленной серной кислоты и 0,5 см
3
этилового спирта и
осторожно нагрейте смесь. Течение реакции окисления обнаруживается по изменению окраски раствора, а образование аце-
тальдегидапо его характерному запаху.
6. Окисление этилового спирта перманганатом калия.
В пробирку с заранее подогнанной пробкой с отводной трубкой поместите 0,5 г перманганата калия, 3 см
3
воды и 0,5
см
3
этилового спирта. При слабом нагревании начинается энергичная реакция, поэтому пробирку со смесью охладите в ста-
кане с водой. Затем снова осторожно нагрейте смесь до начала кипения и кипятите 1-2 мин, после чего добавьте 3 см
3
раз-
бавленной серной кислоты, внесите кипятильный камешек, присоедините отводную трубку и отгоните около 0,5 см
3
жидко-
сти в пробирку-приемник. Отметьте запах отгона и реакцию его на лакмус. С пробой отгона проведите характерную реак-
цию на уксусную кислоту.
7. Образование йодоформа из спирта.
Опыт проводят одновременно с этиловым и другими спиртами.
Смешайте в пробирке 3-4 капли исследуемого спирта и 2-3 см
3
воды. Полученный раствор слегка нагрейте (лучше всего
на водяной бане при
60 °С), добавьте к нему 0,5-1 см
3
раствора йода и затем прилейте разбавленный раствор щелочи по каплям до исчезновения
окраски. В случае образования йодоформа выделяется светло-желтая муть или осадок и появляется характерный запах.
В условиях опыта йод и щелочь вступают в обратимую реакцию:
J
2
+ 2NaOH Н
2
O + NaJ + NaOJ.
Образующаяся соль йодноватистой кислоты является сильным окислителем и переводит первичные спирты в альдеги-
ды:
O
OHNaJRCNaOJOHRCH
22
++→+ .
H
Вторичные спирты окисляются до кетонов.