Спирты – производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода заменены гидроксильными группами. К простейшим представителям спиртов относятся СН3–ОН – метиловый спирт (метанол), СН3–СН2–ОН – этиловый спирт (этанол) и т.д.
Производные на основе ароматических углеводородов с группой –ОН в бензольном ядре называются фенолами. Например, С6Н5–ОН – фенол.
Подобно молекулам воды молекулы низших спиртов соединяются между собой посредством водородных связей. Поэтому они имеют более высокие температуры кипения, чем соответствующие углеводороды.
Общим свойством спиртов и фенолов является способность замещения водорода гидроксильной группы на металл. Например,
2СН3–СН2–ОН + 2Nа → 2СН3–СН2–ОNа + Н2↑.
Кроме спиртов с одной гидроксильной группой известны спирты, молекулы которых содержат несколько гидроксильных групп (многоатомные спирты). Примерами таких спиртов могут служить двухатомный спирт этиленгликоль и трехатомный – глицерин:
|
|
Этиленгликоль и глицерин – высококипящие жидкости, смешивающиеся с водой в любых отношениях.
Альдегиды и кетоны – это соединения, содержащие карбонильную группу:
В альдегидах к углероду карбонильной группы по одной связи присоединен атом водорода, а по второй – углеводородный радикал. К альдегидам также относится формальдегид (Н2С=О), у которого к углероду присоединены два атома водорода. В кетонах по двум связям к карбонильной группе присоединены углеводородные радикалы. Например,
СН3–СО –СН3 – пропанон (ацетон).
Карбоновые кислоты – это органические соединения, содержащие карбо–ксильную группу –СООН.
Примеры простейших карбоновых кислот:
Карбоновые кислоты подвергаются электролитической диссоциации:
СН3–СООН ↔ СН3–СОО– + Н+
и участвуют в реакциях нейтрализации:
СН3–СООН + NаОН ↔ СН3–СООNа + Н2О,
СН3–СООН + Nа+ + ОН– ↔ СН3–СОО– + Nа+ + Н2О,
СН3–СООН + ОН– ↔ СН3–СОО– + Н2О,
Уксусная кислота СН3–СООН – жидкость с острым раздражающим запахом (Ткип. = +118,1 °С). Другие представители летучих карбоновых кислот: бутановая (масляная), пентановая (валериановая), гексановая (капроновая) обладают неприятным запахам.
Простые эфиры – это соединения, молекулы которых состоят из двух
углеводородных радикалов, связанных посредством атома кислорода: R–О–R.
Простые эфиры образуются при межмолекулярной дегидратации спиртов. Например,
СН3–ОН + НО–СН3 → СН3–О–СН3(диметиловый эфир) + Н2О.
Сложные эфиры – это продукты взаимодействия карбоновых кислот со спиртами. Например,
Реакцию образования сложных эфиров из кислоты и спирта называют реакцией этерификации.
|
|
Сложные эфиры подвергаются гидролизу с образованием вновь кислоты или соли и спирта. Реакция щелочного гидролиза сложных эфиров называется реакцией омыления. Например:
Многие сложные эфиры имеют приятный запах и часто встречаются в растениях, придавая аромат цветам, запах плодам и ягодам. Некоторые из сложных эфиров готовятся искусственно и под названием «фруктовых эссенций» широко применяются в кондитерском деле, в производстве прохладительных напитков, в парфюмерии.
Жиры – это сложные эфиры глицерина и карбоновых кислот. Приведем схему образования эфира при взаимодействии глицерина и стеариновой кислоты:
В состав твердых жиров входят главным образом эфиры предельных (пальмитиновой и стеариновой) кислот, а в состав жидких жиров (масел) – эфиры непредельных кислот. При присоединении водорода по двойным связям жидкие жиры превращаются в твердые. Такой процесс называют гидрированием или гидрогенизацией и применяют для получения из растительных масел пищевого маргарина.
Жиры подвергаются гидролизу (омылению). При гидролизе жира получаются глицерин и входящие в его состав кислоты.