Одноатомные непредельные спирты (алкенолы и алкинолы)
СОДЕРЖАНИЕ: Строение. Номенклатура и изомерия. Химические свойства. Получение.Непредельные спирты (алкенолы и алкинолы) — производные непредельных углеводородов, в молекулах которых водородный атом замещен на гидроксильную группу.
Строение.
Непредельные спирты имеют различное строение. В одном случае гидроксильная группа находится непосредственно при углеродном атоме с двойной связью (I), в другом — при углероде, не связанном двойной связью (II):
Н2 С==СН—ОН Н2 С==СН—СН2 —ОН
виниловый спирт аллиловый спирт
(I) (II)
Электронная формула винилового спирта имеет вид:
H H
.. .. ..
C : : C : O : H
.. ..
H
Спирты типа (I) — этиленовые спирты — неустойчивы и в свободном состоянии не встречаются. В растворах они могут существовать непродолжительное время, изомеризуясь затем в более стабильную форму — альдегиды или кетоны (правило А. Л. Элътекова):
O
H2 C==CH==OH H3 C—C// —H
виниловый уксусный
спирт альдегид
(этенол)
H2 C==C—CH3 H3 C—C—CH3
| ||
| _HO O
пропенол-2 ацетон
(пропанон)
Номенклатура и изомерия.
По систематической номенклатуре непредельные спирты называют как производные соответствующего непредельного углеводорода с добавлением суффикса -ол. Место гидроксильной группы и кратной связи указывают цифрой. При этом предпочтение отдают гидроксилу:
СН3
|
H3 C—CH==C—CH2 —OH HCC—CH2 —OH
2-метилбутен-2-ол-1 пропин-2-ол-1
За некоторыми спиртами сохраняются тривиальные названия, например виниловый спирт, аллиловый спирт, пропаргиловый спирт и др.
Структурная изомерия связана со строением углеродной цепи и положением в ней кратной связи и гидроксила:
Н2 С==CН—СH2 —ОН Н2 С==С—СН3
|
OH
пропенол-1 пропенол-2
Получение.
1. Непредельные спирты можно получать, вводя гидроксильную группу в соединение, имеющее кратную связь:
t
Н2 С==СН—СН3 + Cl2 Н2 С==СН—СН2 Сl + НС1
пропилен хлористый аллил
t
Н2 С==СН—СН2 С1 + NaOH Н2 С=СН—CН2 OН + NaCI
аллиловьш спирт
2. Конденсацией ацетилена с формальдегидом получают пропаргиловый спирт
O
//
НССН + Н—С HСC—СН2 —ОН
\
H
пропаргиловый
спирт
Химические свойства.
Виниловый спирт — очень нестойкие соединение, но его производные, например, простые и сложные эфиры — довольно устойчивы:
H2 C==CH—O—C2 H5 Н2 С=СН—O—СОСН3
винилэтиловый винилацетат
эфир (простой (сложный
эфир) эфир)
Винилацетат легко полимеризуется с образованием полимера — поливинилацетата (ПВА):
nH2 C=СН —CH2 —CH—
| | | |
OCOCH3 OCOCH3 n
поливинилацетат
Поливинилацетат при омылении превращается в поливиниловый спирт — устойчивый (в отличие от винилового спирта) полимерный продукт:
—CH2 —CH—HCl —CH2 —CH—
| | | ————— | | | + nCH3 COOH
OCOCH3 n ( сп . р — р ) OH n
поливинилацетат поливиниловый
спирт
Поливинилацетат и поливиниловый спирт находят широкое применение. Например, на основе поливинилового спирта получают синтетическое волокно винол. Жидкие низкомолекулярные продукты полимеризации винилацетата или растворы поливинилацетата в органических растворителях, а также его водные дисперсии используют в качестве клеев (клей ПАВ), обладающих высокой адгезией.
Непредельные спирты типа (II), имея в молекуле кратную связь и гидроксильную группу, проявляют свойства спиртов и непредельных соединений. Например:
Br2
|—— H2 CB—CHBr—CH2 OH
| H2 2,3-дибромпропанол-1
|—— H3 C—CH2 —CH2 —OH
| H2O+O пропанол-1
|—— H2 COH—CHOH—CH2 OH
| HCl глицерин
H2 C==CH—CH2 —OH —|—— H3 C—CHCl—CH2 OH
| Na 2-хлорпропанол-1
|—— H2 C==CH—CH2 —ONa
| C2H5OH алкоголят
|—— H2 C==CH—CH2 —O—C2 H5
| CH3COOH этилаллиловыйэфир
|—— CH3 —COOCH2 —CH==CH2
аллилацетат
Непредельные спирты, содержащие тройную связь, обладают свойствами ацетилена и спирта:
Ag2O
|—— Ag—CC—CH2 OH + H2 O
| ацетиленидкар-
HCC—CH2 OH —| бинол
| PCl5
|—— HCC—CH2 Cl + POCl3 + HCl
3-хлорпропин-1
Отдельные представители. Виниловый спирт (этенол) CH2 ==CH—OH в свободном состоянии не встречается. О его устойчивых производных сказано выше.
Аллиловый спирт (пропенол-1) Н2 С=СН—СН2 OH — бесцветная жидкость с неприятным запахом, т.кип. 97,5 o С. Растворим в воде. Является промежуточным продуктом при синтезе глицерина. Используют в парфюмерной промышленности.
Пропаргиловый спирт (пропин-2-ол-1) HССН2 ОН — бесцветная жидкость с неприятным запахом, кипящая при 114,7 °С. Является промежуточным продуктом при получении аллилового спирта и глицерина, а также в производстве дивинила.