Бензол – жидкость, tплав.= 5,4 °С, tкип= 80,1 °С, с водой образует азеотропную смесь, поэтому при перегонке легко обезвоживается. В промышленности имеет чрезвычайно широкое применение: как растворитель, для получения производных бензола и других соединений (хлорпроизводных, анилина, фенола, красителей, взрывчатых вещ-в, лечебных препаратов, капрона, ацетона, полистирола).
Толуол – жидкость, tплав.= –93 °С, tкип= 110,6 °С. Главное применение – производство взрывчатых веществ (тротил: тринитро-толуол), бензойного альдегида, хлористого бензила, которые служат сырьем для анилинокрасочной, парфюмерной, пищевой и других отраслей промышленности. Используется как растворитель.
Ксилолы. Смесь ксилолов используется как растворитель. Большое количество пара-ксилола идет на производство синтетического волокона лавсан. Получают ксилолы, главным образом, риформингом узких нефтяных фракций с пределами выкипания близкими к температуре кипения ксилолов.
Этилбензолполучают алкилированием бензола этиленом в присутствии AlCl3. Используется в основном для получения стирола.
Стирол является простейшим представителем ароматических
улеводородов с двойными связями в боковой цепи. Это – жидкость с
tкип =146°С. Под действием катализаторов стирол полимеризуется в
твёрдую полупрозрачную массу – полистирол. Полистирол имеет
высокое электросопротивление и влагостойкость. Полимеризацией
стирола и дивинила получают синтетический каучук, пригодный для
изготовления шинной резины.
34. Спирты являются гидроксилпроизводными углеводородов. Они могут быть насыщенными и ненасыщенными.
Насыщенные одноатомные спирты
Изомерия спиртов зависит от строения углеродного скелета и от положения гидроксила. В зависимости от того, какой углерод, первичный, вторичный или третичный, несет гидроксил, различают первичные, вторичные и третичные спирты.
Номенклатура
Называют спирты обычно по радикалу, связанному с гидроксилом (радикально-функциональная номенклатура). По номенклатуре ИЮПАК название спирта образуется добавлением окончания –ол к названию алкана и указания номера углеродного атома основной цепи, несущего гидроксил; гидроксил должен примыкать к основной цепи. Кроме того, спирты можно называть как замещённые метилового спирта – карбинола:
По радикалу
Производное карбинола
ИЮПАК
метиловый
карбинол
метанол
этиловый
или винный
метил-
карбинол
этанол
пропиловый
этил-
карбинол
пропанол-1
изопропиловый
диметил-карбинол
пропанол-2
бутиловый
пропил-карбинол
бутанол-1
втор-бутиловый
метилэтил-карбинол
бутанол-2
изобутиловый
изопропил- карбинол
2-метил-пропанол-1
трет-бутиловый
триметил-карбинол
2-метил-
пропанол-2
Способы получения
– Гидролиз галогеналкилов
– Синтез с металлорганическими соединениями.
Полученное соединение легко гидролизуется с образованием спирта.
– Гидратация олефинов
Реакция идёт в присутствии серной кислоты в жидкой фазе и фосфорной кислоты на носителе в газовой фазе. В промышленности этим способом получают этиловый, изопропиловый спирты.
– Восстановление альдегидов, кетонов и сложных эфиров кислот в присутствии Pt, Pd, Ni, Co и других катализаторов.
При этом из альдегидов и сложных эфировполучаются первичные, а из кетонов – вторичные спирты.
– Брожение сахаров под действием дрожжей
Физические свойства
Спирты С1–С10 – жидкости, С11 и выше – твердые вещества. Спирты С1–С3 смешиваются с водой в любых соотношениях. По мере увеличения молекулярной массы растворимость спиртов падает.
Температуры кипения (°C):CH3OH – 64,7, C2H5OH – 78,5. Первичные спирты среди изомеров кипят выше вторичных и выше третичных. В то же время, температуры кипения спиртов значительно выше температур кипения соответствующих углеводородов и галогеналканов
Водородная связь менее прочна по сравнению с обычными химические связями. Чем менее гидроксил спиртов окружён алкильными группами, тем беспрепятственнее протекает ассоциация и тем выше кипит вещество. Отсюда – различие в температурах кипения первичных, вторичных и третичных спиртов.
Химические свойства
– При действии на спирты щелочных металлов происходит взаимодействие, подобное реакции натрия с водой, хотя и менее бурное. В этой реакции спирт проявляет кислотные свойства:
В результате реакции получаются алкоголяты. Алкоголяты спиртов разлагаются водой:
Это свидетельствует о том, что вода проявляет более выраженные кислотные свойства, чем спирты.
– Гидроксильная группа спиртов способна замещаться на галоген при действии различных галогенирующих средств:
При действии на спирты минеральных и органических кислот образуются сложные эфиры. Реакция обратима.
– В присутствии водоотнимающих средств происходит внутри-молекулярное и межмолекулярное отщепление воды от спиртов.
Водоотнимающими веществами являются кислоты (H2SO4, H3PO4, щавелевая, бензолсульфокислота и другие), оксиды металлов (Al2O3, SiO2 и другие), соли (CuSO4, ZnCl2, SnCl4 и другие).
При межмолекулярной дегидратации образуются простые эфиры:
При более высокой температуре на этих же катализаторах идёт внутримолекулярная дегидратация с образованием алкенов:
– Дегидрирование и окисление
Спирты при температуре 100 °C…180 °C над Cu, Ni, Co, Pt, Pd подвергаются дегидрированию. Окисление может протекать в присутствии кислорода воздуха на медном катализаторе при температуре 300 °C…500 °C, а также под действием хромовой смеси, перманганата калия и других окислителей. В обоих случаях при дегидрировании и окислении из первичных спиртов получаются альдегиды, из вторичных – кетоны. Третичные спирты окисляются очень трудно с разрывом углеродного скелета.
Образование различных продуктов при дегидрировании и окислении позволяет отличить первичные, вторичные и третичные спирты.