Спирттердің қасиеттерін зерттеу

CH₃CH₂OH + CuO  H₂O + CH₃CHO + Cu

Пробиркаға 3 тамшы этил спиртін, калий дихроматының түйірін және бірнеше тамшы концентрленген күкірт қышқылын құяды. Қоспаны баяу қыздырады. Сол кезде ерітіндінің түсі жойылып, сірке альдегидінің иісі сезіледі. Хром алты валенттіктен үш валентікке дейін тотықсызданады.
3С₂Н₅ОН + К₂Сr₂О₇ + 4Н₂SO₄  К₂SO₄ + Сr₂(SO₄)₃ + 7Н₂О + 3СН₃СНО
3-тәжірибе. Спирттердегі суды айқындау және спирттерді сусыздандыру

Жұмыс барысы: Екі пробиркаға 0,5г сусыз мыс(ІІ) сульфатын салып, 1 мл –ден этил және изопропил спирттерін құяды. Пробиркалардағы заттарды жақсылап шайқап, біраз тыныш қалдырады. Байқаған құбылыстарды сыйпаттап, реакциялар теңдеулерін жазу керек. Бұл реакцияны не үшін қолданады? Бұл жағдай үшін тағы қандай реагенттер қолданылады? Оларды қалай атайды?

4-тәжірибе. Спирттен йодоформның түзілуі

Жұмыс барысы: Пробиркаға 0,5мл этил спиртін және 3-4 тамшы калий иодидінде еріген йод ерітіндісін құяды да араластырады, сосын 0,5мл натрий гидроксидін қосады. Қоспаны аздап қыздырады(қолмен қыздырса да болады), сонда ақ түсті өзіне тән иісі бар йодоформ қалқымасы (тұнбасы) пайда болады.Егер қалқыма жоғалса, тағы 2-3 тамшы йод ерітіндісін тамызу қажет. Бірер минуттан соң кристалдар пайда болады. Дәл осылай пропонол-1 спиртімен тәжірибені қайталау керек. Реакция теңдеуін жазу керек. Кристалдың түсі қандай? Екі спиртпен де осы реакция бірдей жүрді ме? Осы реакцияны спирттерге сапалық реакция деп айтуға бола ма?

Өзін өзі бақылауға және зертханалық жұмыстарды қорғауға арналған сұрақтар:

1. Натрий этилатының түзілу реакциясын жазыңдар.

2. Сутек бөлінуі тоқталған соң су қосқанда ақ тұңбаның жойылуын түсіндіру керек.

3. Этиленнен сірке альдегидін алу үшін жүргізілетін реакция теңдеулерін жазу керек.

4. Натрий пропилатының алу тәсілдерін көрсету керек.

5. Спирттерді сусыздандыру үшін концентрлі күкірт қышқылын қолдануға бола ма? Ректификат-спиртте су бола ма?

6. Келесі ауысуларды жүзеге асыру керек
СаС₂  С₂Н₂  С₂Н₄  С₂Н₅ОН  С₂Н₅ОNa
ЖАЙ ЭФИРЛЕР
Жай эфирлердің түзілуі. Оларды алу.

Физикалық және химиялық қасиеттері. Қолданылуы
Жай эфирлерді су молекулаларындағы екі сутегі атомдары алкил радикалдарына ауысқан деп не спирттің гидроксиліндегі сутегі атомы бір алкил радикалына ауысқан деп қарауға болады. Жай эфирлердің жалпы формуласы R – О - R не R – О - R¹. Бірінші жағдайда екі радикал бірдей, екінші эфирде – радикалдар әртүрлі, сондықтан олар аралас эфирлер деп аталады. Жалпы формулалары С_nH_2n+2O бойынша эфирлер спирттерге изомер болады. Жай эфирлердің изомерлері мен номенклатурасы (атауы) радикалдар сипаттарына байланысты.

СН₃-О-СН₃ диметил эфирі; С₂Н₅-О-С₂Н₅ диэтил эфирі; СН₃-О-С₂Н₅метилэтил эфирі.

(С₂Н₅)₂О + 2Н₂SO₄ → 2С₂Н₅ОSO₃Н – этилсульфат

Этил эфирі еріткіш ретінде, медицина наркоз ретінде қолданылады.

1-ші тәжірибе нәтижесінде алынған жай эфирді пробиркаға құйып, үстеріне 2 мл-дей натрий гидроксидінің ерітіндісін қосу керек. Не байқалады? Реакция теңдеулерін жазу керек.

1. Жай эфирлердің номенклатурасы. 2-метоксибутан, этилизопропил эфирі, метоксиэтан эфирі формулаларын жазу керек.

2. Этил эфирі түзілген кезде реакция қандай аралық сатылар арқылы жүреді?

3. Неге реакция аздап қыздыру арқылы жүргізеді? Бұл реакцияда қандай қосымша өнімдер түзілуі мүмкін?

4. Реакция өнімінің құрамына этил спирті мен күкірт қышқылының қатынасы әсер ете ме?

5. Этил эфирінің қолданылуы.

1.1. С₄Н₁₀О спирт изомерлерінің (4 изомер) формулаларын жазып, а) радикалды-функционалды; б) халықаралық; в) рационалды номенклатуралар бойынша атау керек. Біріншілік, екіншілік, үшіншілік спирттерді көрсету керек.

1.2. С₅Н₁₁ОН спирт изомерлерін (8 изомер) жазу керек, біріншілік, екіншілік, үшіншілік спирттерді көрсетіп, халықаралық жүйелік номенклатура бойынша атау керек.

1.3. а) 2-метил-3-гексанол; б) 3-метил-3-гексанол; в) 3-этил-3гексанол; г) 2,2,3,4-тетраметил-3-пентанол; д) 2,2,3,4,4-пентаметил-3-гексанол структуралық формулаларын жазу қажет.

1.4. а) 1,2-этандиол (этиленгликоль); б) 1,1-этандиол; в) 1,3-пропандиол екі атомды спирттердің формуласын жазу керек.

1.5. а) 1,2,3-пропантриол; б) 1,1,1-пропантриол үш атомды спирттердің формулаларын жазу керек.

1.6. С₄Н₈О қанықпаған спирттердің (8 изомер) изомерлерін жазып, аттарын атау қажет. Спирттердің изомерлену кестесін жазу керек.
2. Химиялық қасиеттері

2.1. Пропил спирті мен изопропил спиртінің а) натриймен; б) магниймен реакция теңдеулерін жазу керек, алынған заттардың аттарын атау қажет.

2.2. а) 2-метил-1-пропанол натрий алкоголятының; б) натрий бутилатының; в) калий изопропилатының; г) магний метилатының алу реакцияларының және гидролиз процестерінің теңдеулерін жазу керек. Гидролиз нәтижесінде түзілген заттардың аттарын атау қажет.

2.3. Концентрлі тұз қышқылымен (мырыш хлориді қатысында) мына заттардың а) изопропил спиртінің б) бутил спиртінің в) 2-пентанолдың реакция теңдеулерін жазып, алынған қосылыстардың аттарын атау қажет.

2.4. а) пропил спиртінің фосфор пентахлоридімен; б) этил спиртінің фосфор трихлоридімен; в) 3-метил-1-бутанолдың фосфор трибромидімен әрекеттесу реакцияларының теңдеулерін жазу қажет.

2.5. а) 3-метил-1-хлорбутан; б) 2,2-диметил-1-бромгексан; в) 3,3-диметил-2-иодгептан; г) иодизопропан, осы заттарға сілтінің сулы ерітіндісімен әсер еткенде қандай спирттер түзіледі? Реакциялар кестелерін жазып, түзілген спирттердің аттарын атау қажет.

2.6. Галогентуындылардың гидролизі әсерінен мына спирттердің түзілуінің: а) 1,3-пропандиол; б) 2-метил-1,4-бутандиол реакция теңдеулерін жазу керек.

2.7. Мына көмірсутектерден а) СН₂=CH-CH₂-CH₃; б) СН₃-СН(СН₃)-СН=CH₂; в) СН₃-СН=CH-CH₃ гликольдер алу реакция теңдеулерін жазу керек.

2.8. 9,2 г натрий 100 мл этил спиртімен (96%-ті, ρ = 0,8 г/мл) әрекеттескенде қанша көлем (қ.ж.) сутегі бөлінеді?

2.9. 15,5 г қарапайым екі атомды спирт алу үшін (реакция шығымы 50%) калий перманганаты ерітіндісі арқылы қандай және қанша көлем (қ.ж.) газ тәріздес органикалық затты өткізу керек?

2.10. 0,24 м³ этил спиртін (96%-ті, ρ=800 кг/м³) дегидрлеп, дегидратациялап шығымы 90% болатын бутадиеннің қанша массасын алады?

2.11. 2 г глицеринге натрий металымен әрекет етсе, максимал қанша көлем (қ.ж.) сутегі бөлінеді?

2.12. Органикалық А затын тотықтырып В затын, сосын С затын алады, бұл зат тағам (ас) дайындауда қолданылады. А заты натриймен әрекеттесіп, сутегін бөледі, бірақ натрий гидроксиді ерітіндісімен әрекеттеспейді. Ал С заты натриймен де, натрий гидроксиді ерітіндісімен әрекеттеседі. А заты қыздырған кезде концентрлі күкірт қышқылымен әрекеттесіп, қанықпаған Д қосылысын түзеді, бұл зат полимер өндірісінде қолданылады. Д затына хлормен әрекет етіп, майларды ерітетін бағалы еріткіш алуға болады, сонымен бірге басқа да еріткіштер (қандай?) алуға қолданылады. Осы айтылған барлық заттарды атап, реакция теңдеулерін жазу керек.

2.13. Органикалық А заты өзіне тән иісі бар түссіз сұйықтық. Натриймен, жеңіл әрекеттеседі, сонда түзілген заттың біреуі түссіз, иіссіз газ тәріздес жай зат В. А заты қыздырылған мыс (II) оксидімен әрекеттескенде, өткір иісті түссіз пластмасса өнірісінде көптеп қолданылатын С заты түзіледі С затының сулы ерітіндісі тері өндірісінде қолданылады. С затын реакция жағдайын өзгерте отырып органикалық қышқылға не А затына айналдыруға болады. Сонымен, А,В,С заттарын атау керек. Айтылған реакциялар теңдеулерін жазу керек.

2.14. 23 г этанолды концентрлі күкірт қышқылымен қыздырғанда екі органикалық қосылыс түзілген. Түзілген заттың біреуі (газтәріздес) 40 г 40%-төртхлорлы көміртек ерітіндісіндегі бромды түссіздендіреді. Ал екінші заты жеңіл оңай қайнайтын сұйық зат. Сонымен қандай заттар және қанша мөлшерде (массасы бойынша) түзілген. Этанол толық реакцияға түскен.

2.15. Мына өзерістерді іске асыратын реакция теңдеулерін жазу қажет:

a) С₂Н₄ → С₂Н₅Сl → C₂H₅OH → C₂H₅-O-CH₃

б) СН₄ → СН₃Вr → СН₃ОН → СН₃-О-СН₃

2.16. Мына заттарды атап, алу реакция теңдеулерін жазу керек: С₂Н₅-О-С₂Н₅; СН₃-О-С₂Н₅

2.17. Мына спирттерді дегидратациялап жай эфирлер алу керек: а) пропил және изопропил спирттерін; б) 2-метилбутанол-2 спиртінің 2 молекуласын; в) пентанолдың 2 молекуласын. Алынған қосылыстардың аттарын атау қажет.

3.1. Мына этилен қатарының көмірсутектерін гидратациялап, спирт алу қажет: а) 2-метил-2-пентенді; б) 4-метил-2-пентенді. Алынған спирттердің аттарын атау керек.

3.2. Галогеналкилдерге а) 3-метил-1-хлорбутанға; б) 2,2-диметил-1-бромгексанға; в) 3,3-диметил-3-иодгептанға; д) иод-изопропанға сілтінің судағы ерітіндісін қосып, алынған спирттерді атау керек.

3.3. Мына гликолдерді а) 1,3-пропандиолді б) 2-метил-1,4-бутандиолды сәйкесінше галогентуындыларды гидролиздеп алу керек, реакция теңдеулерін жазу қажет.

3.4. Мына көмірсутектерден а) СН₂=СН - СН₂ - СН₃; б) СН₃ – СН=СН - СН₃; в) СН₃ - СН(СН₃) – СН=СН₂ гликолдерді алу реакция теңдеулерін жазу керек.
ОКСОҚОСЫЛЫСТАР. АЛЬДЕГИДТЕР МЕН КЕТОНДАР
Альдегидтер мен кетондардың құрылысы, изомериясы, атауы

Көмірсутек радикалдарымен байланысқан карбонил (-СОН) тобы бар органикалық заттарды альдегидтер немесе кетондар деп атайды. Альдегидтерде карбонил тобы сутек атомымен және көмірсутек радикалымен байланысады. Жалпы формуласы R – CОН – альдегидтер, R – CО– R- кетондар. Альдегидтер мен кетондар қаныққан, қанықпаған, ашық және тұйық тізбекті болып бөлінеді.

құмырсқа альдегиді формальдегид метаналь	сірке альдегиді ацетальдегид этаналь	изовалериан альдегиді 3-метилбутаналь

СН₃–СН₂-СОН – метилэтаналь; СН₃-СН₂-СН(СН₃)-СОН - 2-метилбутаналь; СН₃–(СН₃)₂ССО–СН₂–СН₃ – 2,2-диметилпентанон-3; СН₃–(СН₃)₂ С-СН₂-СН₂-СО–СН₂–СН₃ – 6,6 –диметилгептанон-3.

а) Альдегидтер мен кетондар никель катализаторы қатысында сутегіні қосып алады. Бұл реакция бойынша альдегидтерден біріншілік спирт, ал кетондардан екіншілік спирт түзіледі.

пропаналь пропанол

ә) Альдегидтер аммиакпен әрекеттеседі, кетондар әрекеттеспейді

этилиденимин

б) Көгерткіш қышқылды (НСN) қосып алу. Оксинитрилдер түзіледі.

-оксипропион қышқылының нитрилы

-оксиизомай қышқылының нитрилы

Ацетальдар жағымды эфир иісті, оларды минералды қышқылдар қатысында қыздырғанда (сілтілермен емес) гидролизге ұшырап, қайтадан спирттер мен альдегидтерді бөледі. Кетондар спирттермен киынырақ әрекеттеседі.

сірке қышқылы

Кетондарды күшті тотықтырғыштармен әрекеттестіргенде, көміртегі тізбегі үзіліп, әр түрлі қышқылдар түзіледі, түзілген өнімдер бойынша кетондардың құрылысын анықтайды, кетондар екіншілік спирттер тотыққаннан түзілетіндіктен спирттердің де құрылысын анықтауға болады.

Альдегидтерге сонымен бірге фелинг сұйықтығымен реакция да тән. Фелинг сұйықтығы – сулы-сілтілі комплекс тұз – шарап қышқылының мыс гидроксиді мен натрий-калий тұзы.

а) альдегидтер гидроксиламинмен әрекеттесіп, оксимдер түзіледі. Бұл реакцияға кетондар да түседі.

альдоксим (ацетальдоксим)

ацетоноксим

альдоль, 3-оксибутаналь	бутен-2-аль

бензальдегид натрий бензоаты бензил спирті

2RCOOH RCOR + H₂O + CO₂

2. 
   Ацетилен және оның гомологтарын гидратациялағанда (сынап (ІІ) тұздары қатысында сірке альдегиді (Кучеров реакциясы) және кетондар түзіледі:
   

6. Карбон қышқылдары тұздарының термиялық айрылуы реакциясы. Құмырсқа және басқа карбон қышқылдары тұздарының қоспасын термиялық айырғанда альдегидтер алынса, ал басқа қоспалардан кетондар түзіледі:

кальций ацетоформиаты	этаналь
кальций ацетаты	пропанон

Құмырсқа альдегиді (формальдегид) НСОН - түссіз, өзіне тән өткір иісті газ, улы, тыныс жолдарына, көзге өте әсер етеді.Суда жақсы ериді. 40 пайызды ерітіндісі формалин деп аталады. Өндірісте фомальдегидті екі әдіспен алады: метанды толық емес тотықтырып және метанолды дегидрирлеп (650-700С температурада және күміс катализаторы қатысында). Формальдегидті аммиакпен қосып аздап қыздырса, алғаш рет А.М. Бутлеров синтездеген гексаметилтетраамин (уротропин) алынады.

Уротропин көп жағдайда фенолформальдегидті шайыр алу үшін, қопарылғыш заттар алу үшін, формальдегид полимері – параформ - құрғақ жанғыш зат алуға қолданылады. Сірке альдегиді - өткір иісті сұйық зат, өндірісте сірке қышқылын алуға қолданылыды.

Ацетальдегид полимерленіп паральдегид түзеді, ол синтетикалық каучук алуда қолданылады. Ацетон – түссіз, өзіне тән иісі бар сұйық зат. Суда және көптеген органикалық еріткіштерде жақсы ериді. Еріткіш ретінде бояу өндірісінде, ацетат жібегін алуға, қопарылғыш зат алуға қолданылады.