Виявити гідроксильні групи в діолах і триолах можна за утворенням забарвленого в синій колір розчину комплексної солі Купруму(ІІ) (див. с. 335).
Для виявлення гліцерину можна використовувати реакцію дегідратації з утворенням акролеїну — речовини з різким подразнюючим запахом (див. с. 338).
Для ідентифікації а-гліколей використовують реакцію окиснення з перйодат-ною кислотою НЮ4 (глікольне розщеплення) (див. с. 337). При окисненні відбувається розрив хімічного зв'язку між атомами Карбону, зв'язаними з групами —OН, і утворюються відповідні карбонільні сполуки, за якими можна встановити місце розміщення діольного фрагмента молекули:
сн2—он
сн—он + ню4
Сн,
н—
.0
н
сн3—
р чн
ню3 н2о
пропшенгліколь
ОКРЕМІ ПРЕДСТАВНИКИ. ВИКОРИСТАННЯ
етиленгліколь(1,2-етандіол) НО—СН2—СН2—OН. Безбарвна в'язка рідина (т. кип. 197,6°С, т. пл. -11,5°С, d204 = 1,113). Гігроскопічний, змішується з 22водою і етанолом. Сильно знижує температуру замерзання води, тому використовується для приготування антифризу. Дуже токсичний. широко застосовується для одержання синтетичних волокон.
Глава 22 340 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
СН2—ОН Гліцерин(1,2,3-пропантриол). Безбарвна сиропоподібна рідина І без запаху, із солодким смаком (т. пл. 18 °С, т. кип. 290°С з розкла-
ОН данням). Гігроскопічний, змішується з водою та етанолом у будь-яких співвідношеннях. Використовують як основу для мазей і паст, добавки до мил, у великих кількостях — для добування нітрогліцерину. нітрогліцерин(гліцерин тринітрат). Важка масляниста рідина із
солодкуватим пекучим смаком, при нагріванні або ударі вибухає. ртт__ оіЧО
Використовується для виготовлення динаміту. У вигляді розведених | 2 2
спиртових розчинів нітрогліцерин справляє судинорозширювальну СН—ОІЧО, дію і застосовується в медицині при стенокардії. Випускається та кож у таблетках зі вмістом 0,0005 г речовини. СН2 ОгТО2
ЕНОЛИ
Гідроксильні похідні вуглеводнів, що містять гідроксильну групу при подвійному вуглець-вуглецевому зв'язку, називають енолами.
У назвах енолів суфікс -ен позначає С = С. подвійний зв'язок, а -ол — гідроксильну групу.
Формально еноли можна віднести до ненасичених спиртів, в яких ОН-група зв'язана з атомом Карбону в sp2-гібридизації. Проте за своїми властивостями ці гід-роксипохідні вуглеводнів настільки відрізняються від ненасичених спиртів з OH-групою при зр -гібридизованому атомі Карбону, що їх доцільно розглянути окремо.
Назви енолів за систематичною номенклатурою ШРАС утворюють з назви алкену, до якого додають суфікс -ол:
н2с=сн—он н2с=с—сн3 сн3—сн2—с=с—сн2—сн3
он он сн3
етенол; 1-пропен-2-ол 4-метил-З-гексен-З-ол
вініловий спирт
Розглянемо дві ізомерні ненасичені гідроксильні похідні вуглеводню:
Н2С= С—СН3 Н2С=СН —СН2—ОН
ОН
і-пропен-2-ол 2-пропен-1-ол
(енол) (ненасичений спирт)
ці два ізомери дуже суттєво відрізняються за своїми фізичними і хімічними властивостями. Перша речовина належить до енолів (гідроксильна група при подвійному вуглець-вуглецевому зв'язку), а друга — до ненасичених спиртів (алкено-лів) (гідроксильна група знаходиться при атомі Карбону в sp3-гібридизації).
еноли, на відміну від ненасичених спиртів, нестійкі сполуки. Спроби одержати
сполуки з енольною структурою С = С — ОНприводять до сполук, які містять
Так, при гідратації ацетилену як проміжна речовина утворюється вініловий спирт (енол), який ізомерується в ацетальдегід:
+ 8 5+____________ О _ /~і^=/~і_____ ТІ 2 ' ' ^ ^ тт /^1І- /~>ХІ_Ї_ ґ\_______________ ТІ Ьі /"'ХІ _______ Г^
У Н
ацетилен вініловий спирт ацеталвдегід
ця властивість енолів відображена в правилі Ельтекова—Ерленмейєра.
Сполуки, в яких гідроксильна група розташована при атомі Карбону, що утворює кратний вуглець-вуглецевий зв'язок, нестійкі та ізомеруються у відповідні карбонільні сполуки — альдегіди або кетони.
Нестійкість енолів спричинена міграцією протона від атома Оксигену OH-групи до сусіднього атома Карбону, який утворює подвійний зв'язок. Таке явище називається прототропною ізомерією, або таутомерією. При цьому відбувається ізомеризація енольної форми в кетонну:
—^ 5н->-с:
енольна форма кетонная форма
Наведена прототропна ізомерія називається кето-енольною таутомерією.
У випадку кето-енольної таутомерії рівновага сильно зміщена вбік утворення кетонної форми. це пояснюється тим, що в рівноважній суміші таутомерів завжди більше тієї форми, в якій атом Гідрогену міцніше зв'язаний, тобто рівновага зміщена вбік слабшої кислоти. Природно, що в кетонній структурі (СН-кислота) атом Гідрогену утримується сильніше, ніж в енольній структурі (ОН-кислота), і тому рівновага сильно зсунута вбік утворення кетонної форми. У зв'язку з цим стають зрозумілими причини невдач у синтезах енолів.
На відміну від енолів їх етери і естери дуже стійкі. Вони не містять рухливого атома Гідрогену і за звичайних умов не перегруповуються в карбонільні сполуки. Так, відомі естери вінілового спирту, наприклад вінілацетат, який одержують реакцією приєднання оцтової кислоти до ацетилену (див. вінілювання, с. 171):
сн3—с^ + нс=сн —► сн3—с^
он о—сн=сн2
вінілацетат
Вінілацетат здатний полімеризуватися з утворенням полівінілацетату (ПВА):
СН —СН
■2
п
СН=СН
ососн
ососн,
з
]
полівінілацетат (ПВА)
Молекулярна маса ПВА може коливатися від 500 000 до 1 600 000. Він широко використовується у виробництві лаків, фарб і як основа для клеїв.
Глава 22
При гідролізі ПВА добувають полівініловий спирт (ПВС), який є білою аморфною речовиною, що не розчиняється в органічних розчинниках, але розчиняється в гарячій воді: