Спирты, фенолы и простые эфиры: учебное руководство

Главные идеи

У спиртов –OH находится при насыщенном углероде, у фенолов — при бензольном кольце, а у простых эфиров кислород стоит между двумя атомами углерода. Степень замещения углерода, несущего –OH, во многом определяет химию.

• У первичного спирта углерод с –OH связан с одним другим углеродом, у вторичного — с двумя, у третичного — с тремя.
• Проба Лукаса (ZnCl₂ в HCl): третичные спирты мутнеют сразу, вторичные — через несколько минут, первичные остаются прозрачными при комнатной температуре.
• Окисление: первичные спирты дают альдегиды, затем карбоновые кислоты, вторичные — кетоны, третичные не окисляются. PCC останавливается на альдегиде.
• Фенолы кислее спиртов и растворяются в NaOH. Синтез Вильямсона даёт простые эфиры из алкоголята и первичного галогеналкана.

Основные формулы

• alcohol CₙH₂ₙ₊₁OH
• 1° RCH₂OH → RCHO → RCOOH
• 2° R₂CHOH → R₂C=O
• RO⁻ + R′X → ROR′ + X⁻

Разобранный пример

Бутан-2-ол — вторичный спирт. K₂Cr₂O₇/H⁺ окисляет его до бутанона, а проба Лукаса идёт медленно. Семейство C₄H₁₀O включает четыре спирта (бутан-1-ол, бутан-2-ол, 2-метилпропан-1-ол и 2-метилпропан-2-ол) и три простых эфира — всего семь изомеров.

Частые ошибки

• Попытка окислить третичный спирт дихроматом. У карбинольного углерода нет водорода.
• Путаница в порядке реакционной способности в пробе Лукаса. Быстрее всех третичный.
• Мнение, что простые эфиры образуют водородные связи как спирты. Они их принимают, но не отдают.

Практика

Проверьте себя на тренировочных вопросах по этой теме: Спирты, фенолы и простые эфиры