Механизм реакции дегидратации спиртов

Контрольная работа

164. Согласно реакции Кучерова.

CH₃ - C≡CH + H₂O → CH₃ – C(O) – CH₃ [Hg²⁺, H⁺]

пропин ацетон

CH₃ – C(O) – CH₃+ СН₃ – СН₂ – МgBr → СH₃ – CH₂ – C(CH₃)₂ – O – MgBr

ацетон реактив Гриньяра

СH₃ – CH₂ – C(CH₃)₂– O – MgBr + H₂O → СH₃ – CH₂ – C(CH₃)₂– OH + Mg(OH)Br

2-метилбутанол-2

СH₃ – CH₂ – C(CH₃)₂– OH → CH₃ – CH = C(CH₃)₂ + H₂O [NH₄Cl]

2-метилбутен-2

152.

Этиленгликоль – простейший двухатомный спирт

НО-CH₂ – CH₂-OH

Для этиленгликоля характерны типичные реакции одноатомных спиртов.

Активное взаимодействие с щелочными металлами:

2НО-CH₂ – CH₂-OH + 2Na → 2НО-CH₂ – CH₂-ONa + H₂↑

Реакции образования эфиров:

НО-CH₂ – CH₂-OH + OH – CH₃ → НО - CH₂ – CH₂- O – CH₃ + H₂O

Взаимодействие с хлороводородом:

НО-CH₂ – CH₂-OH + HCl → НО-CH₂ – CH₂-Cl + H₂O

Кислотность этиленгликоля выше, чем у одноатомных спиртов. Специфической реакцией является качественная реакция с гидроксидом меди (II).

156.

Протекание дегидратации зависит от условий ее проведения.

Внутримолекулярная дегидратация с образованием пропена:

CH₃ – CH₂– CH₂ –OH → CH₃ – CH = CH₂ + H₂O (H₂SO₄, t > 150ºC)

Межмолекулярная дегидратация с образованием дипропилового эфира:

2 CH₃ – CH₂– CH₂ –OH → CH₃ – CH₂– CH₂ – O – CH₂ – CH₂– CH₃+ H₂O

(H₂SO₄, t < 150ºC)

Механизм реакции дегидратации спиртов

Протонирование спиртов в ненуклеофильной среде приводит к дегидратации, которая происходит при нагревании спирта в концентрированной серной. Катион алкоксония, отщепляя воду, образует нестабильный соединение - карбокатион, который теряет протон с образованием алкена. Наиболее медленная стадия всего процесса - превращение катиона алкоксония в карбокатион. Концентрированная H₂SO₄ связывают выделяющуюся воду, что делает весь процесс необратимым.

158.

Температура кипения в ряду этиловый спирт, этиленгликоль, глицерин значительно возрастает в связи с ростом числа гидроксильных групп в молекуле спиртов. Чем больше гидроксильных групп в молекуле, тем больше число водородных связей возникает между молекулами спирта. Чем больше водородных связей способны образовывать между собой молекулы спирта, тем больше нужно затратить энергии на разрыв этих связей. Это приводит к росту температуры кипения.

Характерные реакции глицерина:

Реакция с гидроксидом меди (II):

Взаимодействие с активными металлами:

Образование сложных эфиров с карбоновыми кислотами (жиры):

185.

CH₃ – C(O) – CH₃+ H₂→ CH₃ – CH(OH) – CH₃

ацетон пропанол-2

CH₃ – CH(OH) – CH₃→ CH₃ – CH = CH₂+ H₂O (H₂SO₄)

пропанол-2 пропен

CH₃ – CH = CH₂+ CO + H₂→ CH₃ – CH₂ – CH₂– CH = O [kat = Co(CO₄)]

пропен бутаналь

CH₃ – CH₂ – CH₂– CH = O + H₂N – CH₂ – CH₃ → CH₃ – CH₂ – CH₂– CH = N– CH₂ – CH₃+ H₂O

(бутилэтиламин)

177.

а) Альдольно-кротоновая конденсация ацетальдегида (уксусный альдегид). При действии разбавленных растворов щелочей в холоде на уксусный альдегид происходит образование альдоля. При проведении реакции в более жестких условиях (при нагревании) происходит дегидратация альдоля в кротоновый альдегид:

б) Альдольно-кротоновая конденсация бутанона-2. При катализе щелочью у бутанона-2 происходит отщепление протона от метильной группы:

г) Аналогично протеканию конденсации у ацетальдегида происходит альдольно-кротоновая конденсация пропионового альдегида:

Механизм альдольной конденсации. При действии основания в карбонильном соединении отщепляется протон из α-положения и образуется карбанион (I), в котором отрицательный заряд делокализован при участии карбонильной группы.

Анион (I) представляет собой сильный нуклеофил, который присоединяется ко второй (неионизированной) молекуле карбонильного соединения. В результате такого взаимодействия возникает новая связь С-С и образуется промежуточный алкоксид-ион (II). В водной среде этот анион стабилизируется, отщепляя протон от молекулы воды, и превращается в конечный продукт - альдоль.