Պատրաստում սպիրտներից. Սպիրտների կատալիտիկ ջրազրկում Էթանոլի կատալիտիկ ջրազրկում

Հիմնական խնդիրը, որն առաջանում է, երբ սպիրտները օքսիդացվում են ալդեհիդների, այն է, որ ալդեհիդները շատ հեշտությամբ ենթակա են հետագա օքսիդացման՝ համեմատած սկզբնական սպիրտների հետ։ Ըստ էության, ալդեհիդները ակտիվ օրգանական վերականգնող նյութեր են: Այսպիսով, առաջնային սպիրտների օքսիդացման ժամանակ նատրիումի երկքրոմատով ծծմբաթթվի մեջ (Beckmann խառնուրդ) առաջացած ալդեհիդը պետք է պաշտպանված լինի հետագա օքսիդացումից մինչև կարբոքսիլաթթու: Հնարավոր է, օրինակ, ալդեհիդը հեռացնել ռեակցիայի խառնուրդից։ Եվ սա լայնորեն կիրառվում է, քանի որ ալդեհիդի եռման կետը սովորաբար ավելի ցածր է, քան հիմնական ալկոհոլի եռման կետը: Այս կերպ, առաջին հերթին, կարելի է ստանալ ցածր եռման ալդեհիդներ, օրինակ՝ քացախային, պրոպիոնային, իզոբուտիրիկ.

Նկար 1.

Ավելի լավ արդյունքներ կարելի է ստանալ, եթե ծծմբաթթվի փոխարեն օգտագործվի սառցադաշտային քացախաթթու:

Համապատասխան առաջնային սպիրտներից բարձր եռացող ալդեհիդներ ստանալու համար որպես օքսիդացնող նյութ օգտագործվում է քրոմաթթվի տերտ-բութիլ էսթերը.

Նկար 2.

Չհագեցած սպիրտների տերտ-բութիլ քրոմատով օքսիդացման ժամանակ (ապրոտիկ ոչ բևեռային լուծիչներում) բազմակի կապեր չեն զբաղեցվում, և բարձր ելքով առաջանում են չհագեցած ալդեհիդներ։

Օքսիդացման մեթոդը, որն օգտագործում է մանգանի երկօքսիդը օրգանական լուծիչում՝ պենտանի կամ մեթիլեն քլորիդում, բավականին ընտրովի է։ Օրինակ, ալիլ և բենզիլ սպիրտները կարող են օքսիդացվել այս եղանակով մինչև համապատասխան ալդեհիդներ: Ելքային սպիրտները մի փոքր լուծելի են ոչ բևեռային լուծիչներում, իսկ ալդեհիդները, որոնք առաջանում են օքսիդացման արդյունքում, շատ ավելի լուծելի են պենտանում կամ մեթիլեն քլորիդում։ Հետևաբար, կարբոնիլային միացությունները անցնում են լուծիչի շերտ և այդպիսով շփումը օքսիդացնող նյութի հետ և հետագա օքսիդացումը կարող է կանխվել.

Նկար 3.

Երկրորդային սպիրտների օքսիդացումը կետոնների մեջ շատ ավելի հեշտ է, քան առաջնային սպիրտների՝ ալդեհիդների օքսիդացումը։ Այստեղ եկամտաբերությունն ավելի բարձր է, քանի որ, առաջին հերթին, երկրորդային սպիրտների ռեակտիվությունն ավելի բարձր է, քան առաջնային սպիրտները, և երկրորդը, առաջացած կետոնները շատ ավելի դիմացկուն են օքսիդացնող նյութերի նկատմամբ, քան ալդեհիդները:

Օքսիդացնող նյութեր սպիրտների օքսիդացման համար

Սպիրտների օքսիդացման համար առավել լայնորեն կիրառվող օքսիդացնող նյութերը անցումային մետաղների վրա հիմնված ռեակտիվներն են՝ վեցավալենտ քրոմի, չորս և յոթ վալենտ մանգանի ածանցյալները:

Առաջնային սպիրտների ալդեհիդների ընտրովի օքսիդացման համար լավագույն ռեակտիվները ներկայումս համարվում են $CrO_3$-ի կոմպլեքսը պիրիդինի հետ՝ $CrO_(3^.) 2C_5H_5N$ (Sarrett-Collins ռեագենտ), Corey ռեագենտը՝ pyridinium chlorochromate $C ^-C_5H_5N^ լայնորեն օգտագործվում է նաև +H$ մեթիլեն քլորիդում։ $CrO_(3^.) 2C_5H_5N$ կարմիր կոմպլեքսը ստացվում է $CrO_(3^.)$-ի դանդաղ փոխազդեցությամբ պիրիդինի հետ 10-15 $^\circ$С-ում։ Նարնջագույն պիրիդինիումի քլորոքրոմատը պատրաստվում է 20% աղաթթվի մեջ քրոմի (IV) օքսիդի լուծույթին պիրիդին ավելացնելով։ Այս երկու ռեակտիվներն էլ լուծվում են $CH_2Cl_2$ կամ $CHCl_3$:

Նկար 4.

Այս ռեակտիվներն ապահովում են ալդեհիդների շատ բարձր ելք, սակայն պիրիդինիումի քլորոքրոմատն ունի այն կարևոր առավելությունը, որ այս ռեագենտը չի ազդում սկզբնական սպիրտների կրկնակի կամ եռակի կապերի վրա և, հետևաբար, հատկապես արդյունավետ է չհագեցած ալդեհիդների պատրաստման համար:

Փոխարինված ալիլային սպիրտների օքսիդացման միջոցով $α¸β$-չհագեցած ալդեհիդներ ստանալու համար մանգանի (IV) օքսիդը $MnO_2$ ունիվերսալ օքսիդացնող նյութ է։

Այս օքսիդացնող նյութերի հետ սպիրտների ռեակցիաների օրինակները տրված են ստորև.

Սպիրտների կատալիտիկ ջրազրկում

Խստորեն ասած, սպիրտների օքսիդացումը կարբոնիլային միացություններին հանգում է սկզբնական ալկոհոլի մոլեկուլից ջրածնի աբստրակցիային: Նման վերացումը կարող է իրականացվել ոչ միայն օգտագործելով նախկինում քննարկված օքսիդացման մեթոդները, այլ նաև օգտագործելով կատալիտիկ ջրազրկումը: Կատալիզական ջրազրկումը սպիրտներից ջրածնի հեռացման գործընթացն է կատալիզատորի (պղնձի, արծաթի, ցինկի օքսիդի, քրոմի և պղնձի օքսիդների խառնուրդ) առկայությամբ թթվածնի մասնակցությամբ և առանց դրա: Թթվածնի առկայության դեպքում ջրազրկման ռեակցիան կոչվում է օքսիդատիվ ջրազրկման ռեակցիա։

Որպես կատալիզատոր առավել հաճախ օգտագործվում են մանր ցրված պղինձն ու արծաթը, ինչպես նաև ցինկի օքսիդը։ Սպիրտների կատալիտիկ ջրազրկումը հատկապես հարմար է ալդեհիդների սինթեզի համար, որոնք շատ հեշտությամբ օքսիդանում են թթուների։

Վերոհիշյալ կատալիզատորները կիրառվում են բարձր ցրված վիճակում զարգացած մակերեսով իներտ կրիչների վրա, օրինակ՝ ասբեստ, պեմզա։ Կատալիտիկ ջրազրկման ռեակցիայի հավասարակշռությունը հաստատվում է 300–400 $^\circ$С ջերմաստիճանում։ Ջրազրկման արտադրանքի հետագա փոխակերպումը կանխելու համար ռեակցիայի գազերը պետք է արագ սառչեն: Ջրազրկումը խիստ էնդոթերմիկ ռեակցիա է ($\եռանկյուն H$ = 70-86 կՋ/մոլ): Արտադրված ջրածինը կարող է այրվել, եթե ռեակցիայի խառնուրդին օդ ավելացնեն, ապա ընդհանուր ռեակցիան կլինի խիստ էկզոթերմիկ ($\եռանկյուն H$ = -(160-180) կՋ/մոլ): Այս գործընթացը կոչվում է օքսիդատիվ ջրազրկում կամ ավտոջերմային ջրազրկում: Չնայած ջրազրկումը հիմնականում օգտագործվում է արդյունաբերության մեջ, մեթոդը կարող է օգտագործվել նաև լաբորատորիայում՝ նախապատրաստական ​​սինթեզի համար:

Ալիֆատիկ սպիրտների հագեցվածության ջրազրկումը տեղի է ունենում լավ եկամտաբերությամբ.

Նկար 9.

Բարձր եռացող սպիրտների դեպքում ռեակցիան իրականացվում է նվազեցված ճնշման տակ։ Ջրազրկման պայմաններում չհագեցած սպիրտները վերածվում են համապատասխան հագեցած կարբոնիլային միացությունների։ Բազմաթիվ $C = C$ կապի հիդրոգենացումը տեղի է ունենում ջրածնի հետ, որն առաջանում է ռեակցիայի ժամանակ։ Այս կողմնակի ռեակցիան կանխելու և կատալիտիկ ջրազրկման միջոցով չհագեցած կարբոնիլային միացություններ ստանալու համար պրոցեսն իրականացվում է վակուումում՝ 5-20 մմ Hg: Արվեստ. ջրի գոլորշու առկայության դեպքում. Այս մեթոդը հնարավորություն է տալիս ստանալ չհագեցած կարբոնիլային միացությունների մի ամբողջ շարք.

Նկար 10.

Ալկոհոլի ջրազրկման կիրառությունները

Սպիրտների ջրազրկումը կարևոր արդյունաբերական մեթոդ է ալդեհիդների և կետոնների սինթեզի համար, ինչպիսիք են ֆորմալդեհիդը, ացետալդեհիդը և ացետոնը։ Այս արտադրատեսակները մեծ ծավալներով արտադրվում են ինչպես ջրազրկման, այնպես էլ օքսիդատիվ ջրազրկման միջոցով՝ պղնձի կամ արծաթի կատալիզատորի միջոցով:

Ալդեհիդների և կետոնների արտադրության համար անհրաժեշտ են սպիրտների ջրազրկման ռեակցիաները։ Կետոնները ստացվում են երկրորդական սպիրտներից, իսկ ալդեհիդները՝ առաջնային սպիրտներից։ Գործընթացների կատալիզատորներն են՝ պղինձը, արծաթը, պղնձի քրոմիտները, ցինկի օքսիդը և այլն։ Հարկ է նշել, որ, համեմատած պղնձի կատալիզատորների հետ, ցինկի օքսիդը ավելի կայուն է և գործընթացի ընթացքում չի կորցնում ակտիվությունը, բայց կարող է առաջացնել ջրազրկման ռեակցիա: Ընդհանուր առմամբ, սպիրտների ջրազրկման ռեակցիաները կարելի է ներկայացնել հետևյալ կերպ.

Արդյունաբերության մեջ սպիրտների ջրազրկումից առաջանում են այնպիսի միացություններ, ինչպիսիք են ացետալդեհիդը, ացետոնը, մեթիլ էթիլ կետոնը և ցիկլոհեքսանոնը։ Գործընթացները տեղի են ունենում ջրային գոլորշու հոսքի մեջ։ Ամենատարածված գործընթացներն են.

1. իրականացվում է պղնձի կամ արծաթի կատալիզատորի վրա 200 - 400 ° C ջերմաստիճանի և մթնոլորտային ճնշման դեպքում: Կատալիզատորը Al 2 O 3, SnO 2 կամ ածխածնային մանրաթելերի ցանկացած կրող է, որի վրա նստած են արծաթի կամ պղնձի բաղադրիչները: Այս ռեակցիան Wacker գործընթացի բաղադրիչներից մեկն է, որը էթանոլից ացետալդեհիդ ստանալու արդյունաբերական մեթոդ է ջրազրկման կամ թթվածնով օքսիդացման միջոցով:

2. կարող է ընթանալ տարբեր ձևերով՝ կախված իր սկզբնական նյութի կառուցվածքային բանաձևից։ 2-պրոպանոլը, որը երկրորդային սպիրտ է, ջրազրկվում է ացետոնի, իսկ 1-պրոպանոլը, լինելով առաջնային սպիրտ, ջրազրկվում է պրոպանալի մթնոլորտային ճնշման և 250 - 450 °C ջերմաստիճանի պայմաններում։

3. դա կախված է նաև սկզբնական միացության կառուցվածքից, որն ազդում է վերջնական արտադրանքի վրա (ալդեհիդ կամ կետոն):

4. Մեթանոլի ջրազրկում. Այս գործընթացը ամբողջությամբ ուսումնասիրված չէ, սակայն հետազոտողների մեծամասնությունը այն նշում է որպես խոստումնալից գործընթաց առանց ջրից ֆորմալդեհիդի սինթեզի: Առաջարկվում են գործընթացի տարբեր պարամետրեր՝ ջերմաստիճան 600 - 900 °C, ակտիվ կատալիզատոր բաղադրիչ ցինկ կամ պղինձ, սիլիցիումի օքսիդ կրող, ջրածնի պերօքսիդով ռեակցիա սկսելու հնարավորություն և այլն։ Ներկայումս աշխարհում ֆորմալդեհիդի մեծ մասն արտադրվում է մեթանոլի օքսիդացումից։

Կախված ածխաջրածնային ռադիկալի տեսակից, ինչպես նաև որոշ դեպքերում այս ածխաջրածնային ռադիկալին -OH խմբի կցման բնութագրերից, հիդրօքսիլ ֆունկցիոնալ խումբ ունեցող միացությունները բաժանվում են սպիրտների և ֆենոլների։

Ալկոհոլներմիացություններ են, որոնցում հիդրօքսիլ խումբը կապված է ածխաջրածնային ռադիկալի հետ, բայց ուղղակիորեն կապված չէ արոմատիկ օղակին, եթե ռադիկալի կառուցվածքում կա այդպիսին։

Ալկոհոլի օրինակներ.

Եթե ​​ածխաջրածնային ռադիկալի կառուցվածքը պարունակում է անուշաբույր օղակ և հիդրօքսիլ խումբ և ուղղակիորեն կապված է արոմատիկ օղակի հետ, ապա այդպիսի միացությունները կոչվում են. ֆենոլներ .

Ֆենոլների օրինակներ.

Ինչու են ֆենոլները դասակարգվում որպես ալկոհոլային խմիչքների առանձին դաս: Ի վերջո, օրինակ, բանաձեւերը

շատ նման են և տպավորություն են թողնում նույն դասի օրգանական միացությունների նյութերի մասին։

Այնուամենայնիվ, հիդրօքսիլ խմբի անմիջական կապը անուշաբույր օղակի հետ էապես ազդում է միացության հատկությունների վրա, քանի որ անուշաբույր օղակի π-կապերի խոնարհված համակարգը նույնպես կապված է թթվածնի ատոմի միայնակ էլեկտրոնային զույգերից մեկի հետ: Դրա պատճառով ֆենոլներում O-H կապը սպիրտների համեմատ ավելի բևեռային է, ինչը զգալիորեն մեծացնում է ջրածնի ատոմի շարժունակությունը հիդրօքսիլ խմբում: Այլ կերպ ասած, ֆենոլներն ունեն շատ ավելի ընդգծված թթվային հատկություններ, քան սպիրտները։

Ալկոհոլների քիմիական հատկությունները

Միահիդրիկ սպիրտներ

Փոխարինման ռեակցիաներ

Ջրածնի ատոմի փոխարինումը հիդրօքսիլ խմբում

1) Սպիրտները փոխազդում են ալկալիների, հողալկալիական մետաղների և ալյումինի հետ (մաքրված Al 2 O 3-ի պաշտպանիչ թաղանթից), և առաջանում են մետաղների սպիրտներ և արտազատվում ջրածին.

Ալկոհոլատների ձևավորումը հնարավոր է միայն սպիրտներ օգտագործելիս, որոնք իրենց մեջ լուծված ջուր չեն պարունակում, քանի որ ջրի առկայության դեպքում սպիրտները հեշտությամբ հիդրոլիզվում են.

CH 3 OK + H 2 O = CH 3 OH + KOH

2) Էսթերիֆիկացման ռեակցիա

Էսթերֆիկացման ռեակցիան սպիրտների փոխազդեցությունն է օրգանական և թթվածին պարունակող անօրգանական թթուների հետ, ինչը հանգեցնում է էսթերների առաջացմանը։

Ռեակցիայի այս տեսակը շրջելի է, հետևաբար, հավասարակշռությունը էսթերի ձևավորման ուղղությամբ տեղափոխելու համար ցանկալի է ռեակցիան իրականացնել տաքացմամբ, ինչպես նաև խտացված ծծմբաթթվի առկայության դեպքում՝ որպես ջրահեռացնող միջոց.

Հիդրօքսիլ խմբի փոխարինում

1) Երբ սպիրտները ենթարկվում են հիդրոհալաթթուների, հիդրօքսիլ խումբը փոխարինվում է հալոգենի ատոմով: Այս ռեակցիայի արդյունքում առաջանում են հալոալկաններ և ջուր.

2) Ալկոհոլի գոլորշու և ամոնիակի խառնուրդը որոշ մետաղների տաքացված օքսիդներով (առավել հաճախ՝ Al 2 O 3) անցնելով, կարելի է ստանալ առաջնային, երկրորդային կամ երրորդային ամիններ.

Ամինի տեսակը (առաջնային, երկրորդային, երրորդային) որոշ չափով կախված կլինի սկզբնական ալկոհոլի և ամոնիակի հարաբերակցությունից:

Վերացման ռեակցիաներ

Ջրազրկում

Ջրազրկումը, որն իրականում ներառում է ջրի մոլեկուլների վերացում, սպիրտների դեպքում տարբերվում է. միջմոլեկուլային ջրազրկումԵվ ներմոլեկուլային ջրազրկում.

ժամը միջմոլեկուլային ջրազրկում Սպիրտների մեջ ջրի մեկ մոլեկուլ առաջանում է սպիրտի մեկ մոլեկուլից ջրածնի ատոմի և մեկ այլ մոլեկուլից հիդրօքսիլ խմբի աբստրակցիայի արդյունքում։

Այս ռեակցիայի արդյունքում առաջանում են եթերների դասին (R-O-R) պատկանող միացություններ.

Ներմոլեկուլային ջրազրկում սպիրտների գործընթացը տեղի է ունենում այնպես, որ ջրի մեկ մոլեկուլը բաժանվում է ալկոհոլի մեկ մոլեկուլից: Ջրազրկման այս տեսակը պահանջում է մի փոքր ավելի խիստ պայմաններ, որոնք բաղկացած են զգալիորեն ավելի ուժեղ ջեռուցում օգտագործելու անհրաժեշտությունից, համեմատած միջմոլեկուլային ջրազրկման հետ: Այս դեպքում ալկոհոլի մեկ մոլեկուլից առաջանում է մեկ ալկենի մոլեկուլ և ջրի մեկ մոլեկուլ.

Քանի որ մեթանոլի մոլեկուլը պարունակում է միայն մեկ ածխածնի ատոմ, դրա համար անհնար է ներմոլեկուլային ջրազրկումը։ Երբ մեթանոլը ջրազրկվում է, կարող է առաջանալ միայն եթեր (CH 3 -O-CH 3):

Պետք է հստակ հասկանալ այն փաստը, որ անհամաչափ սպիրտների ջրազրկման դեպքում ջրի ներմոլեկուլային հեռացումը ընթանալու է Զայցևի կանոնին համապատասխան, այսինքն. ջրածինը կհեռացվի ամենաքիչ հիդրոգենացված ածխածնի ատոմից.

Ալկոհոլների ջրազրկում

ա) Առաջնային սպիրտների ջրազրկումը պղնձի մետաղի առկայությամբ տաքացնելիս հանգեցնում է առաջացման ալդեհիդներ:

բ) Երկրորդային սպիրտների դեպքում նմանատիպ պայմանները կհանգեցնեն առաջացման կետոններ:

գ) երրորդային սպիրտները չեն մտնում նմանատիպ ռեակցիայի մեջ, այսինքն. ենթակա չեն ջրազրկման.

Օքսիդացման ռեակցիաներ

Այրում

Ալկոհոլները հեշտությամբ արձագանքում են այրման ժամանակ: Սա մեծ քանակությամբ ջերմություն է առաջացնում.

2CH 3 -OH + 3O 2 = 2CO 2 + 4H 2 O + Q

Անավարտ օքսիդացում

Առաջնային սպիրտների թերի օքսիդացումը կարող է հանգեցնել ալդեհիդների և կարբոքսիլաթթուների առաջացման։

Երկրորդային սպիրտների ոչ լրիվ օքսիդացման դեպքում կարող են առաջանալ միայն կետոններ։

Սպիրտների թերի օքսիդացումը հնարավոր է, երբ դրանք ենթարկվում են տարբեր օքսիդացնող նյութերի, օրինակ՝ օդի թթվածին կատալիզատորների առկայությամբ (մետաղական պղինձ), կալիումի պերմանգանատ, կալիումի երկքրոմատ և այլն։

Այս դեպքում ալդեհիդները կարելի է ստանալ առաջնային սպիրտներից։ Ինչպես տեսնում եք, սպիրտների օքսիդացումը դեպի ալդեհիդներ, ըստ էության, հանգեցնում է նույն օրգանական արտադրանքներին, ինչ ջրազրկումը.

Պետք է նշել, որ թթվային միջավայրում օքսիդացնող նյութեր օգտագործելիս, ինչպիսիք են կալիումի պերմանգանատը և կալիումի երկքրոմատը, հնարավոր է սպիրտների ավելի խորը օքսիդացում, մասնավորապես կարբոքսիլային թթուներին: Մասնավորապես, դա դրսևորվում է տաքացման ժամանակ օքսիդացնող նյութի ավելցուկ օգտագործելու դեպքում: Այս պայմաններում երկրորդային սպիրտները կարող են օքսիդացվել միայն կետոնների:

ՍԱՀՄԱՆԱՓԱԿ ԲԱԼԻԱԹԻԿԱԿԱՆ ՍՊԻՏԱԿՆԵՐ

Հիդրօքսիլ խմբերի ջրածնի ատոմների փոխարինում

Բազմաջրային սպիրտները նույնն են, ինչ միահիդրիկները արձագանքում են ալկալիների, հողալկալիական մետաղների և ալյումինի հետ (հանված է թաղանթիցԱլ 2 Օ 3 ); Այս դեպքում ալկոհոլի մոլեկուլում հիդրոքսիլ խմբերի ջրածնի ատոմների տարբեր քանակություն կարող է փոխարինվել.

2. Քանի որ պոլիհիդրիկ սպիրտների մոլեկուլները պարունակում են մի քանի հիդրօքսիլ խմբեր, նրանք միմյանց վրա ազդում են բացասական ինդուկտիվ ազդեցության պատճառով: Մասնավորապես, դա հանգեցնում է O-H կապի թուլացմանը և հիդրօքսիլային խմբերի թթվային հատկությունների ավելացմանը։

Բ ՕԲազմաջրային սպիրտների ավելի մեծ թթվայնությունը դրսևորվում է նրանով, որ բազմահիդրիկ սպիրտները, ի տարբերություն միահիդրային սպիրտների, փոխազդում են ծանր մետաղների որոշ հիդրօքսիդների հետ։ Օրինակ, դուք պետք է հիշեք այն փաստը, որ թարմ նստվածքային պղնձի հիդրօքսիդը փոխազդում է պոլիհիդրիկ սպիրտների հետ՝ առաջացնելով բարդ միացության վառ կապույտ լուծույթ:

Այսպիսով, գլիցերինի փոխազդեցությունը թարմ նստվածքային պղնձի հիդրօքսիդի հետ հանգեցնում է պղնձի գլիցերատի վառ կապույտ լուծույթի ձևավորմանը.

Այս ռեակցիան է որակը պոլիհիդրիկ սպիրտների համար:Միասնական պետական ​​քննությունը հանձնելու համար բավական է իմանալ այս ռեակցիայի նշանները, բայց պարտադիր չէ, որ կարողանանք գրել փոխազդեցության հավասարումը:

3. Ինչպես միահիդրիկ սպիրտները, բազմահիդրիկ սպիրտները կարող են մտնել էսթերիֆիկացման ռեակցիայի մեջ, այսինքն. արձագանքել օրգանական և թթվածին պարունակող անօրգանական թթուներովէսթերների առաջացմամբ։ Այս ռեակցիան կատալիզացվում է ուժեղ անօրգանական թթուներով և շրջելի է։ Այս առումով, էսթերֆիկացման ռեակցիան իրականացնելիս ստացված էսթերը թորվում է ռեակցիայի խառնուրդից, որպեսզի հավասարակշռությունը տեղափոխվի դեպի աջ՝ Լե Շատելիեի սկզբունքով.

Եթե ​​ածխաջրածնային ռադիկալում մեծ քանակությամբ ածխածնի ատոմներ ունեցող կարբոքսիլաթթուները փոխազդում են գլիցերինի հետ, ապա ստացված էսթերները կոչվում են ճարպեր։

Սպիրտների ազոտաթթվով էսթերֆիկացման դեպքում օգտագործվում է այսպես կոչված նիտրացնող խառնուրդ, որը խտացված ազոտական ​​և ծծմբական թթուների խառնուրդ է։ Ռեակցիան իրականացվում է մշտական ​​սառեցման պայմաններում.

Գլիցերինի և ազոտաթթվի էսթերը, որը կոչվում է տրինիտրոգլիցերին, պայթուցիկ է: Բացի այդ, ալկոհոլի մեջ այս նյութի 1% լուծույթն ունի հզոր վազոդիլացնող ազդեցություն, որն օգտագործվում է ինսուլտի կամ սրտի կաթվածի կանխարգելման բժշկական ցուցումների համար։

Հիդրօքսիլ խմբերի փոխարինում

Այս տեսակի ռեակցիաները ընթանում են նուկլեոֆիլային փոխարինման մեխանիզմով։ Այս տեսակի փոխազդեցությունները ներառում են գլիկոլների արձագանքը ջրածնի հալոգենիդների հետ:

Օրինակ, էթիլեն գլիկոլի ռեակցիան ջրածնի բրոմիդի հետ ընթանում է հիդրօքսիլ խմբերի հալոգենի ատոմներով հաջորդական փոխարինմամբ.

Ֆենոլների քիմիական հատկությունները

Ինչպես նշվեց այս գլխի հենց սկզբում, ֆենոլների քիմիական հատկությունները զգալիորեն տարբերվում են սպիրտների քիմիական հատկություններից: Դա պայմանավորված է նրանով, որ հիդրօքսիլ խմբում թթվածնի ատոմի միայնակ էլեկտրոնային զույգերից մեկը զուգակցված է արոմատիկ օղակի խոնարհված կապերի π-համակարգի հետ։

Հիդրօքսիլ խմբի հետ կապված ռեակցիաներ

Թթվային հատկություններ

Ֆենոլներն ավելի ուժեղ թթուներ են, քան սպիրտները և շատ փոքր չափով տարանջատվում են ջրային լուծույթում.

Բ ՕՖենոլների ավելի մեծ թթվայնությունը ալկոհոլի համեմատ քիմիական հատկությունների առումով արտահայտվում է նրանով, որ ֆենոլները, ի տարբերություն սպիրտների, ունակ են արձագանքել ալկալիների հետ.

Այնուամենայնիվ, ֆենոլի թթվային հատկությունները ավելի քիչ են արտահայտված, քան նույնիսկ ամենաթույլ անօրգանական թթուներից մեկը՝ կարբոնաթթուն: Այսպիսով, մասնավորապես, ածխաթթու գազը, այն անցնելով ալկալիական մետաղների ֆենոլատների ջրային լուծույթով, վերջինից դուրս է մղում ազատ ֆենոլը՝ որպես նույնիսկ ավելի թույլ թթու, քան ածխաթթուն.

Ակնհայտ է, որ ցանկացած այլ ավելի ուժեղ թթու նույնպես կտեղահանի ֆենոլը ֆենոլատներից.

3) Ֆենոլներն ավելի ուժեղ թթուներ են, քան սպիրտները, իսկ սպիրտները փոխազդում են ալկալային և հողալկալիական մետաղների հետ։ Այս առումով ակնհայտ է, որ ֆենոլները արձագանքելու են այդ մետաղների հետ։ Միակ բանն այն է, որ, ի տարբերություն սպիրտների, ակտիվ մետաղների հետ ֆենոլների արձագանքը պահանջում է տաքացում, քանի որ և՛ ֆենոլները, և՛ մետաղները պինդ են.

Փոխարինման ռեակցիաները անուշաբույր օղակում

Հիդրօքսիլ խումբը առաջին տեսակի փոխարինող է, ինչը նշանակում է, որ այն հեշտացնում է փոխարինման ռեակցիաների առաջացումը օրթո-Եվ զույգ-դիրքերը սեփական անձի նկատմամբ. Ֆենոլի հետ ռեակցիաները տեղի են ունենում շատ ավելի մեղմ պայմաններում՝ համեմատած բենզոլի հետ:

Հալոգենացում

Բրոմի հետ ռեակցիան հատուկ պայմաններ չի պահանջում։ Երբ բրոմ ջուրը խառնվում է ֆենոլային լուծույթի հետ, ակնթարթորեն ձևավորվում է 2,4,6-տրիբրոմոֆենոլի սպիտակ նստվածք.

Նիտրացիա

Երբ ֆենոլը ենթարկվում է խտացված ազոտական ​​և ծծմբաթթուների խառնուրդին (նիտրացնող խառնուրդ), ձևավորվում է 2,4,6-տրինիտրոֆենոլ՝ դեղին բյուրեղային պայթուցիկ.

Ավելացման ռեակցիաներ

Քանի որ ֆենոլները չհագեցած միացություններ են, դրանք կարող են կատալիզատորների առկայության դեպքում ջրածինացվել համապատասխան սպիրտներին:

Ալկենների խոնավացումԱրդյունաբերական ամենակարևոր արժեքը օլեֆինների խոնավացումն է։ Օլեֆիններին ջրի ավելացումը կարող է իրականացվել ծծմբաթթվի առկայության դեպքում. ծծմբաթթվի խոնավացումկամ օլեֆինի խառնուրդը գոլորշու հետ անցկացնելով ֆոսֆատ կատալիզատոր H3P04 ալյումինոսիլիկատի վրա...
(ՕՐԳԱՆԱԿԱՆ ՔԻՄԻԱ)

(ՕՐԳԱՆԱԿԱՆ ՔԻՄԻԱ)

Սպիրտների օքսիդացում

Երբ սպիրտները այրվում են, առաջանում են ածխաթթու գազ և ջուր. Սովորական օքսիդացնող նյութերի ազդեցության տակ՝ քրոմի խառնուրդ, կալիումի պերմանգատ, ածխածնի ատոմը, որում գտնվում է հիդրօքսիլ խումբը, հիմնականում ենթակա է օքսիդացման: ԱռաջնայինՍպիրտները օքսիդացման ժամանակ արտադրում են ալդեհիդներ, որոնք հեշտությամբ փոխակերպում են...
(ՕՐԳԱՆԱԿԱՆ ՔԻՄԻԱ)

Էթիլային սպիրտի օքսիդացում դեպի քացախաթթու:

Էթիլային սպիրտը օքսիդացվում է քացախաթթվի՝ Gluconobacter և Acetobacter սեռերի քացախաթթվային բակտերիաների ազդեցության տակ։ Սրանք գրամ-բացասական, քիմոօրգանեզերոտրոֆ, սպոր չառաջացնող, ձողաձև, շարժուն կամ անշարժ օրգանիզմներ են։ Այս սեռերի քացախաթթվային բակտերիաները միմյանցից տարբերվում են...
(ՄԱՆՐԵՍԱԲԱՆՈՒԹՅԱՆ ՀԻՄՔՆԵՐ)

Սպիրտների կատալիտիկ ջրազրկում

Սպիրտների փոխակերպումը ալդեհիդների և կետոնների կարող է իրականացվել նաև ջրազրկմամբ՝ ալկոհոլային գոլորշի անցնելով տաքացվող կատալիզատորի վրա՝ պղնձի կամ արծաթի 300 ° C ջերմաստիճանում: Ալկոհոլների փոխազդեցությունը մագնեզիումի օրգանական միացությունների հետ (Grignard ռեագենտներ) հանգեցնում է հագեցած ածխաջրածինների առաջացման: : Սա...
(ՕՐԳԱՆԱԿԱՆ ՔԻՄԻԱ)

Ալկոհոլ և ալկոհոլ պարունակող ապրանքներ

Ակցիզային ապրանքները ներառում են միայն էթիլային սպիրտ (հում և ռեկտիֆիկացված սպիրտ)՝ անկախ այն հումքի տեսակից, որից այն արտադրվում է (պարենային կամ ոչ պարենային): Արդյունաբերական ալկոհոլը (ոչ էթիլային սպիրտ) ակցիզային ապրանք չէ, այն ստացվում է փայտից կամ նավթամթերքից։ Ակցիզային ապրանքների արտադրության համար...
(Առևտրային գործունեության հարկում)

Դիվինիլը և իզոպրենը կարող են ստացվել նաև համապատասխան գլիկոլների կամ չհագեցած սպիրտների ջրազրկմամբ:Վերջին ռեակցիան միջանկյալ փուլն է դիվինիլի արդյունաբերական արտադրության մեջ՝ օգտագործելով Ս.Վ.Լեբեդևի մեթոդը. էթիլային սպիրտից. ...
(ՕՐԳԱՆԱԿԱՆ ՔԻՄԻԱ)

Սպիրտներից ջրի հեռացում (ջրազրկում).

Որպես ջրազրկման կատալիզատորներ օգտագործվում են թթվային ռեակտիվներ՝ ծծմբական և ֆոսֆորական թթուներ, ալյումինի օքսիդ և այլն։ Վերացման կարգն ամենից հաճախ որոշվում է Զայցևի կանոնով (1875). Երբ ջուրը ձևավորվում է, ջրածինը ամենահեշտությամբ վերանում է հարևան ամենաքիչ ջրածին ածխածնի ատոմից...
(ՕՐԳԱՆԱԿԱՆ ՔԻՄԻԱ)

Սպիրտների օքսիդացում

Ալկոհոլներն ավելի հեշտ են օքսիդանում, քան ածխաջրածինները, իսկ հիդրօքսիլ խումբ պարունակող ածխածինը առաջինն է օքսիդացման ենթարկվում։ Լաբորատոր պայմաններում ամենահարմար օքսիդացնող նյութը քրոմի խառնուրդն է։ Արդյունաբերությունում՝ մթնոլորտային թթվածին կատալիզատորների առկայությամբ։ Առաջնային...
(ՕՐԳԱՆԱԿԱՆ ՔԻՄԻԱ)

Էթիլային սպիրտի օքսիդացում դեպի քացախաթթու:

Էթիլային սպիրտը օքսիդացվում է քացախաթթվի՝ Gluconobacter և Acetobacter սեռերի քացախաթթվային բակտերիաների ազդեցության տակ։ Սրանք գրամ-բացասական, քիմոօրգանեզերոտրոֆ, սպոր չառաջացնող, ձողաձև, շարժուն կամ անշարժ օրգանիզմներ են։ Այս սեռերի քացախաթթվային բակտերիաները միմյանցից տարբերվում են...
(ՄԱՆՐԵՍԱԲԱՆՈՒԹՅԱՆ ՀԻՄՔՆԵՐ)

Պարաֆինների կատալիտիկ ջրազրկում

Արդյունաբերական կարևոր մեթոդ է նաև պարաֆինների կատալիտիկ ջրազրկումը քրոմի օքսիդի վրա: Օլեֆինների արտադրության լաբորատոր մեթոդների մեծ մասը հիմնված է տարբեր ռեակտիվների՝ ջրի, հալոգենների կամ ջրածնի հալոգենիդների վերացման (վերացման) ռեակցիաների վրա՝ հագեցած համապատասխան ածանցյալներից: .
(ՕՐԳԱՆԱԿԱՆ ՔԻՄԻԱ)