Як розчинити кристалічний йод?
У двошаровий марлевий мішок поміщаються кристали йоду і опускаються в спирт. Спирт проникає у мішок, розчиняє йод і як темного розчину опускається на дно. Реакція розчинення відбувається до вирівнювання загального кольору розчину. Чистим спиртом, що залишився, промивається марлевий мішок, і весь розчин перемішується.
Як розвести кристалічний йод?
- придбайте медичний спирт;
- змішайте спирт та аптечний розчин йоду у співвідношенні 1:1, якщо засіб необхідний обробки ран дитині. .
- для дезінфекції шкіри рекомендується спиртовий розчин із концентрацією 2%. .
- розведений водою йод менш бажаний для використання.
У чому можна розчинити кристалічний йод?
Йод добре розчиняється в органічних розчинниках. У воді – слабко. Для того, щоб створити більш насичений розчин йоду у воді до нього додають йодистий калій KI, молекули якого здатні приєднувати до 8 додаткових атомів. йоду (KI9), утворюючи полійодиди.
Як із аптечного йоду отримати кристалічний йод?
Змішуємо воду із настоянкою аптечного йоду у пропорції:10мл йоду, 10мл води. І ставимо все в холодильник на 3:00. Зливаємо рідину, виймаємо осад йоду і кладемо на серветку. І вичавлюємо серветками доти, доки йод не розсипатиметься.
Як приготувати йодистий калій?
Для приготування 0,5%-ного розчину беремо 1 г йодистого калію, розчиняємо в 5 мл води, потім додаємо 0,5 г кристалічного йоду та після розчинення останнього об'єм розчину доводимо до 100 мл.
Як розвести Йодопірон?
Спосіб застосування та дозування Йодопірон розчин 1% 250мл
Зовнішньо.0,1-0,5% водні розчини готують із 1% розчину безпосередньо перед застосуванням. Як антисептик для обробки рук хірурга застосовують 0,1% (по активному йоду) розчини (5 мл), операційне поле протирають серветкою, змоченою в розчині.
Як зробити настоянку йоду?
- Очистити часник від лушпиння і дуже дрібно нарізати (фракції повинні вийти не більше зернят кунжуту).
- Скласти подрібнений часник у пляшку з темного скла та залити йодовою настоянкою.
- Щільно закрити посудину та наполягати 2 тижні при кімнатній температурі в темному місці.
Яка речовина виявлена у листку за допомогою йоду?
Крохмаль можна ідентифікувати з допомогою якісної кольорової реакції з йодом. Доведемо, що в зеленому листі рослин з вуглекислого газу та води утворюється крохмаль.
Що таке кристалічний йод?
Йод кристалічний - Це важливий, але небезпечний хімічний реактив. На вигляд – тверде кристалічний речовина чорно-сірого кольору з фіолетовим металевим блиском та специфічним різким запахом. . Речовина добре розчинна в ефірі, спирті, водних розчинах йодидів натрію та калію, погано – у воді.
Що являє собою рідкий йод широко застосовується в медицині?
Йод-131, як і деякі радіоактивні ізотопи йоду (125 I, 132 I) застосовуються в медицині для діагностики та лікування захворювань щитовидної залози. Ізотоп широко застосовується при лікуванні дифузно-токсичного зоба (хвороби Грейвса), деяких пухлин.
Як зробити йод у домашніх умовах?
Його легко приготувати в домашніх умовах. Для цього треба в 50 мл теплої води розвести 10 г картопляного крохмалю (1 ч. ложка з верхом), розмішати, додати 10 г цукрового піску та 0,4 г лимонної кислоти (кілька кристаликів).Одночасно з цим закип'ятити 150 мл води і окропу влити отриманий розчин крохмалю.
Чим небезпечні пари йоду?
Йод отруйний і при разовому прийомі 3 г препарату настає смерть. Йод у цій дозі викликає ураження нирок та серцево-судинної системи. Якщо постійно вдихати пари йоду, з'являються біль голови, кашель, нежить, може статися набряк легень.
Як зробити йод?
- Журавлина.
- Полуниця.
- Чорнослив.
- Креветки.
- Тріска.
- Тунець.
- Грудка індички.
- Картопля
Як приготувати йод для дорослих?
Спиртовий розчин йоду застосовується: 44 краплі (або 1 мл) 5% настойки йоду розчинити в 1/2 склянки молока чи води. Розчин Люголя (водний розчинмістить 5% йоду і 10% йодиду калію) застосовується: 22 краплі (або 1 мл) його розчинити в 1/2 склянки молока чи води.
Як робити електрофорез із йодистим калієм?
Електрофорез з йодидом калію проводиться наступним чином: розчин калію йодиду для електрофорезу наноситься на одноразову прокладку. Потім на неї міститься негативний катод. Сеанс електрофорезу з цією лікарською речовиною триває 30 хвилин, процедури слід виконувати щодня.
Як приготувати 0 5% розчин крохмалю?
Для приготування розчину крохмалю зважують 0,5 г так званого «розчинного крохмалюі ретельно розтирають його з декількома мілілітрами холодної води. Отриману пасту вливають у 100 мл окропу, кип'ятять ще близько 2 хв (поки розчин не стане прозорим) та фільтрують гарячим.
СПОСОБИ ОТРИМАННЯ СПИРТІВ. ОКРЕЛЬНІ ПРЕДСТАВНИКИ - КИСНЕМІСТЬ СПОЛУЧЕННЯ
Цілі уроку.Розглянути загальні способи одержання спиртів та особливі – для метанолу, етанолу, етиленгліколю та гліцерину. Познайомити учнів із цими представниками спиртів та розглянути їх значення для хімічної промисловості та повсякденного життя людини.
Обладнання: До2Сr2Про7 етанол, розчини NaOH (10%-ний), KI, кристали йоду, кефір або молочна сироватка, автомобільний антифриз (тосол).
I. Способи одержання спиртів
У цьому розділі вчителю доцільно подати лише загальні способи одержання спиртів, специфічні методи віднести до розділу, що стосується окремих представників.
Завдання полегшується тим, що з трьох досліджуваних способів синтезу спиртів хлопцям вже відомі. Перевірку домашнього завдання з хімічних властивостей спиртів вчитель може побудувати таким чином, щоб завершити її розглядом реакції реакцією алканолів з галогеноводородами, наприклад:
Яка особливість цієї реакції? Вона оборотна. Неважко помітити, що зворотна реакція теж корисна, оскільки і є способом отримання спирту. Як можна змістити рівновагу вліво за допомогою варіювання концентрацій речовин? Зазвичай хлопці пропонують збільшувати концентрацію води чи брометана. Не можна говорити, що це не так! Але є другий підхід. Можна, наприклад, зменшити концентрацію бромоводню, перетворивши його на іншу речовину. Яке? Найпростіше в сіль, подіявши лугом.
А тепер об'єднаємо дві реакції в одну і запишемо рівняння у зворотному напрямку:
Таку реакцію прийнято називати лужним гідролізом галогеналканів. У присутності лугу гідроліз практично необоротний, тому є зручним методом одержання спиртів усіх типів (первинних, вторинних, третинних, багатоатомних, ненасичених).
Ця реакція — гарний привід для вчителя ще раз звернути увагу учнів на важливість умов проведення реакцій в органічній хімії. Адже якщо вести процес не водним, а спиртовим розчином лугу, замість очікуваного спирту ми отримаємо алкен! Відсутність вказівок на умову проведення реакції (де це необхідно) — серйозний недолік, який дорівнює помилці на вступних іспитах до вузу.
Взаємодія галогеналкану з лугом протікає механізмом нуклеофільного заміщення. Учні профільних класів отримують благодатну можливість для відпрацювання термінів: субстрат (галогеналкан), реагент (гідроксід натрію), нуклеофільна частка (гідроксід-аніон), група (бромід-аніон). У субстраті електрофільним (збідненим електронною густиною) є атом вуглецю, пов'язаний з електроноакцепторним галогеном. Саме сюди й прямує атака неподіленої електронної пари нуклеофіла – групи ОН-. Механізм реакцій нуклеофільного заміщення докладно викладено у підручнику.
Другим найбільш загальним способом одержання спиртів є реакція гідратації алкенів, також знайома хлопцям. Приклад цієї реакції вчитель закріплює правило Марковникова:
Діти профільного класу вирішують проблемне питання: які обмеження цього способу отримання алканолів? У ході обговорення проблеми формулюється узагальнення: не можна отримати метанол і будь-які первинні спирти, крім етилового.
Останній із загальних способів отримання граничних спиртів також пов'язаний із повторенням матеріалу про хімічні властивості алканолів. Окислення первинних та вторинних спиртів призводить до отримання відповідно альдегідів та кетонів. Виявляється, можлива і зворотна реакція.При пропущенні парів альдегіду або кетону з воднем над нікелевим каталізатором відбувається відновлення карбонільної групи до гідроксильної в результаті приєднання молекули водню по подвійному зв'язку:
І знову формулюється узагальнення: у такий спосіб не можна отримати третинні спирти. Відновленням альдегідів отримують первинні спирти, кетонів - вторинні.
ІІ. Окремі представники спиртів, їхня фізіологічна дія
1. Метиловий спирт. Як мовилося раніше, метиловий спирт відкрили Ж. Дюма і Еге. Пеліго в 1834 р. Речовина було виділено з продуктів сухої перегонки деревини. Вперше синтезував метанол М. Бертло у 1858 р. лужним гідролізом хлорметану:
В даний час метанол у великих кількостях отримують із синтез-газу - суміші газоподібних оксиду вуглецю (II) і водню:
Каталізатором процесу є оксиди цинку чи хрому.
Ще раз нагадати дітям, що метанол дуже отруйний! Він є нервово-судинною отрутою. При попаданні в організм від 5 до 10 мл цієї речовини настає параліч зору внаслідок ураження сітківки очей, доза 30 мл і більше викликає смерть. Однак галузі промислового застосування метилового спирту дуже великі. Він є чудовим розчинником, сировиною для одержання формальдегіду, полімерів, лікарських препаратів. У низці країн метанол додають у моторне паливо збільшення октанового числа бензину.
2. Етиловий спирт. Отримання етилового спирту - одна з найдавніших хімічних реакцій, відкритих і використовуваних людством. Ми можемо пишатися своїми пращурами, оскільки одержання етанолу з розчинів, що містять вуглеводи (наприклад, глюкозу) є досить складною реакцією.Вона протікає у присутності ферментів — особливих речовин природного походження, виконують роль каталізатора.
Такий процес називається спиртовим бродінням. Так отримують етиловий спирт, що використовується в медицині та гуральні. Для технічних цілей етанол отримують гідратацією етилену.
Перш ніж присягати алкоголь за його руйнівну дію на психіку та здоров'я людини, вчитель може повідомити хлопцям несподівану для багатьох інформацію.
Невеликі кількості етилового спирту містяться у таких аж ніяк не алкогольних продуктах харчування, як кефір та молочна сироватка. Він утворюється внаслідок бродіння вуглеводу, що міститься у молоці – лактози. Як виявити етанол у цих продуктах? Виявляється, на етиловий спирт є дуже чутлива якісна реакція, яка називається йодоформною.
Вчитель демонструє наступний експеримент. У пробірку поміщають 0,5 мл кефіру фільтрату або сироватки, додають 0,5 мл 10%-ного розчину гідроксиду натрію і кілька крапель розчину йоду в іодиді калію (реактив Люголя). Якщо вміст пробірки забарвлено, його знебарвлюють додаванням лугу. При незначному нагріванні розчин каламутніє, можна відчути характерний запах триіодметану, що називається йодоформом (за аналогією з хлороформом). Реактив Люголя готують, розчиняючи 1 г кристалічного йоду та 2 г KI у 10 мл води.
Йодоформна проба широко використовується в органічній хімії для виявлення сполук, що містять фрагмент СН3-СНОН-або продуктів його окислення - ацетальдегіду або метилкетонів. Тож у класах із поглибленим вивченням хімії вчитель може пояснити хімізм цієї реакції.
На першій стадії відбувається окислення етилового спирту до оцтового альдегіду:
Друга стадія реакції - заміщення атомів водню метильної групи на атоми йоду:
У лужному середовищі триіодацетальдегід розпадається з утворенням йодоформу та форміату натрію:
Сумарно всі три реакції можна виразити рівнянням:
Вчитель запитує, чому не можна готувати реактив Люголя з використанням аптечної йодної настоянки?
Етиловий спирт має виражений дезінфікуючий засіб, тому його широко застосовують у медицині.
Алкогольні напої можуть на деякий час покращити самопочуття людини. Вони допомагають йому впоратися зі стресом і розслабитися, привести до радісного стану, зняти напругу, хвилювання, розвіяти тугу. активність центральної та периферичної нервової системи. перевершує тимчасове поліпшення стану.
Пригнічення нервової активності під дією алкоголю супроводжується важливими короткочасними ефектами: знижується гострота зору, сповільнюються реакції, мова, зменшується здатність розсудливо міркувати.
На факультативному чи додатковому занятті вчитель може провести лабораторну роботу, яка імітує роботу індикаторної трубки «Алкотест», якою користувалися інспектори ДІБДР.
Вчитель готує три індикаторні трубки з нижніх частин старих розбитих бюреток.Довжина трубки 10 см, її наповнюють кристалічним біхроматом калію, розміщеним між двома ватними тампонами. Необхідно приготувати три водно-спиртові розчини, додаючи до 100 мл дистильованої води 3, 6 і 10 крапель чистого етилового спирту. Концентрація середнього розчину приблизно відповідає максимально допустимому вмісту алкоголю в крові, дозволеному водіям в Англії та Німеччині. Зібрати установку, зображену на малюнку 22. Колбу з розчином спирту середньої концентрації поміщають у водяну баню, що нагрівається до температури 40 °С, що відповідає температурі людського тіла.
Мал. 22. Схема установки для імітації тесту на вміст алкоголю у крові
Як джерело повітря, що «видихається», можна використовувати пляжний пластиковий м'яч, накачаний велосипедним насосом, або автомобільну камеру. Після нагрівання вмісту колби до потрібної температури до довгої труби газовідвідної приєднують м'яч, відкривають кран і повільно пропускають повітря протягом 2 хвилин. Ближня до колби частина індикаторної трубки забарвиться у зелений колір. Повторюючи досвід із двома іншими концентраціями етанолу у воді, порівнюють довжину забарвленої зони і роблять висновок, що вона пропорційна вмісту спирту.
3. Етандіол-1,2 (етиленгліколь). Цей спирт вже зустрічався в курсі органічної хімії, тому вчитель має право запитати хлопців, які способи його отримання могли б запропонувати. Як правило, вони згадують реакція Вагнера та лужний гідроліз 1,2-дигалогенетану:
У промисловості ж етиленгліколь одержують взаємодією оксиду етилену з водою:
А як одержують оксид етилену? Нехай хлопці заглянути у зошит, головне, щоб вони знайшли правильну відповідь — каталітичне окиснення етилену киснем у присутності срібного каталізатора.
Етиленгліколь змішується з водою в будь-яких співвідношеннях, причому ці розчини мають дуже низьку температуру замерзання. Наприклад, 53% розчин етиленгліколю кристалізується при -40 °С, а 66% розчин - при -60 °С. (До речі, температура плавлення чистого етиленгліколю всього -12 ° С). Ця властивість використовується для виготовлення антифризів - незамерзаючих рідин, що використовуються для охолодження двигунів автомобілів у зимових умовах. Етиленгліколь також входить до складу гальмівних та гідравлічних рідин. Вчитель демонструє хлопцям зразок автомобільного тосолу. Чому він забарвлений у яскраво-синій колір? Як антикорозійну добавку антифриз містить сполуки міді, які і утворюють з етиленгліколем комплексну сполуку, знайому за попереднім уроком.
У значно більших кількостях етиленгліколь використовується для отримання полімерів, головним чином поліетилентерефталату, з якого виготовляють знайомі пластикові пляшки для шипучих напоїв і синтетичне волокно лавсан.
4. Пропантріол-1,2,3 (гліцерин). У промисловості гліцерин крім гідролізу жирів, про що йтиметься далі, отримують з пропена.
Схему цього процесу учням можна й не давати, проте вчитель має бути «у всеозброєнні» у разі «підступного» питання:
На відміну від етиленгліколю гліцерин не отруйний. Окрім численних косметичних та парфумерних виробів, він входить навіть до складу кондитерських виробів, напоїв. Гліцерин дуже гігроскопічний.Якщо залишити речовину у відкритій посудині, її маса збільшується на 40% за рахунок поглинання вологи повітря.
Значна кількість гліцерину використовується виготовлення вибухових речовин, зокрема тринітрату гліцерину. Незважаючи на вибухонебезпечність цієї речовини, в дуже малих дозах він застосовується в медицині як лікарський засіб при серцево-судинних захворюваннях.
ІІІ. Розв'язання задач на виведення формул органічних речовин, що містять кисень
Якщо вчитель ще давав учням алгоритм розв'язання завдань перебування формули органічного речовини по продуктам згоряння, то доцільно пояснити цей тип завдань розділ «Кислородсодержащие сполуки».
Алгоритм вирішення завдань на виведення формул органічних речовин, що містять кисень
1. Позначити формулу речовини за допомогою індексів х, у, z тощо за кількістю елементів у молекулі. Якщо продуктами горіння є СО2 та Н2О, речовина може містити 3 елементи (СxНyПроz). Окремі випадки: спалюють вуглеводень (СxНy); продуктом горіння крім СО2 та Н2Про є азот (СxНyПроzNm).
2. Скласти рівняння реакції горіння без коефіцієнтів.
3. Знайти кількість речовин продуктів згоряння.
4. Розрахувати кількість речовини атомів вуглецю та водню.
5. Якщо не сказано, що речовина, що спалюється, — вуглеводень, розрахувати маси вуглецю і водню в продуктах згоряння. Знайти масу кисню в речовині за різницею маси вихідної речовини та m(С) + m(H). Обчислити кількість речовини атомів кисню.
6. Співвідношення індексів х: у: z. дорівнює співвідношенню кількостей речовин n(С): n(Н): n(О). наведеному до відношення цілих чисел.
7.За потреби за додатковими даними за умови завдання привести отриману емпіричну формулу до істинної.
При спалюванні 0,46 г органічної речовини було отримано 0,88 г оксиду вуглецю (IV) та 0,54 г води. Щільність парів речовини воднем дорівнює 23. Визначте її молекулярну формулу.
2. Складемо рівняння реакції горіння:
3. Обчислимо кількості речовини СО2 та Н2В:
4. Обчислимо кількості речовини атомів вуглецю та водню:
5. Знайдемо маси вуглецю та водню в речовині:
6. Визначимо масу кисню в речовині:
7. Знайдемо кількість речовини атомів кисню:
8. Знайдемо відношення індексів х:у:z:
Емпірична формула речовини С2Н6О.
9. За додатковою умовою завдання визначимо справжню формулу речовини:
Відносна молекулярна маса найпростішої формули
Справжню відносну молекулярну масу речовини обчислюємо за його щільністю водню:
Отже, знайдена емпірична формула є справжньою.
При згорянні органічної речовини масою 3,9 г, відносна щільність парів якої повітрям дорівнює 2,69, утворився оксид вуглецю (IV) об'ємом 6,72 л (н. у.) і вода масою 2,7 г води. Яка формула речовини?
2. Складемо рівняння реакції горіння:
3. Обчислимо кількості речовини СО2 та Н2В:
4. Обчислимо кількості речовини атомів вуглецю та водню:
5. Знайдемо маси вуглецю та водню в речовині:
6. Визначимо масу кисню в речовині:
Кисню в речовині немає.
7. Знайдемо відношення індексів х:у:
Емпірична формула речовини СН.
8. За додатковою умовою завдання визначимо справжню формулу речовини:
Відносна молекулярна маса найпростішої формули
Справжню відносну молекулярну масу речовини обчислюємо за її щільністю повітрям:
Отже, істинна формула речовини C6H6.
Завдання для закріплення матеріалу
1. При спалюванні вуглеводню утворилося 22,0 г вуглекислого газу та 4,5 г води. Визначте молекулярну формулу вуглеводню, знаючи, що він містить 2 атоми вуглецю.
2. При згорянні органічної речовини масою 2,3 г утворився оксид вуглецю (IV) масою 4,4 г і вода масою 2,7 г. Відносна щільність парів цієї речовини повітрям дорівнює 1,59. Визначте його структурну формулу, знаючи, що вона не реагує з металевим натрієм.
1. При спалюванні 1,8 г органічної речовини утворилося 2,016 л оксиду вуглецю (IV) (н. у.) та 2,16 г водяної пари. Напишіть структурні формули та назви всіх можливих ізомерів цієї речовини, якщо відомо, що 1 л її пари за нормальних умов має масу 2,679 г.
2. При повному окисленні 0,9 г гомолога етиленгліколю у струмі кисню утворилося 1,76 г оксиду вуглецю (IV) та 0,9 г води. Визначте молекулярну формулу речовини.
Процес отримання спирту - основні методи
До класу спиртів включені різноманітні органічні сполуки. Речовини в багатому асортименті поширені в природному світі, що активно використовуються в промисловості завдяки унікальним хімічним властивостям.
Спиртами називають сполуки, до складу яких включена одна або більше гідроксильних груп -ОН, які мають зв'язки з вуглеводневим радикалом.
З часом було відкрито безліч зрозумілих методів та технологій синтезу спиртів. Існує умовна класифікація способів одержання цих сполук:
Обережно! Якщо викладач виявить плагіат у роботі, не уникнути великих проблем (аж до відрахування). Якщо немає можливості написати самому, замовте тут.
- за допомогою хімічних реакцій одержують синтетичні спирти;
- Біохімічні методики дозволяють синтезувати біоспирти.
Які методи застосовуються на виробництві, класифікація хімічних реакцій
Спирти займають одну з провідних позицій в галузі органічної хімії. Речовини даного типу синтезують із багатьох інших сполук. Найбільш поширені на практиці такі продукти для одержання спиртів, як:
- алкілгалогеніди, що піддаються реакціям лужного гідролізу, або беруть участь у хімічній взаємодії з супероксид калію;
- алкени використовують для реалізації методу кислотної гідратації, реакції гідроксимеркурування-демеркурування або гідроборування для подальшого окислення, застосовують у промисловому оксо-синтезі;
- карбонільні сполуки використовують у відновлювальних реакціях або для здійснення хімічних процесів за участю реактивів Гриньяра.
Одержання спиртів із алкенів
Вперше спирти одержали синтетичним способом шляхом кислотної гідратації алкенів. Спосіб можна розглянути на прикладі реакції електрофільного приєднання AdE2:
Механізм реалізований, згідно з правилом Марковникова. Роль каталізаторів можуть грати:
- сірчана кислота;
- суміш із мурашиної та каталітичної кількості сірчаної кислоти;
- суміш мурашиної та хлорної кислоти;
- трифтороцтова кислота.
В результаті реакції вторинних алкенів утворюються суміші продуктів, що ускладнюють синтез вторинних спиртів:
Кислотну гідратацію рідко використовують у лабораторних умовах.Як правило, подібним чином одержують третинні спирти з виходом до 45%:
Механізм кислотної гідратації:
У промисловості підвищити вихід спиртів до 95% дозволяє метод прямої газофазної гідратації алкенів:
Гідроксимеркурування-демеркурування алкенів здійснюється за наступною схемою:
На практиці технологія реалізується таким чином:
Вода приєднується до нонборнену за механізмом:
Гідроборування алкенів з наступним окисленням:
Рівняння реакції приєднання борану до алкенів:
Реакція гідроборування є процесом син-приєднання. За підсумками хімічної взаємодії одержують цис-аддукти. Рівняння реакцій, що протікають у практичних умовах:
Гідроборування алкенів супроводжується подальшим приєднанням окису вуглецю. Найбільш популярним методом синтезу третинних спиртів служить приєднання окису вуглецю до алкілборанів:
Описаний спосіб характеризується високим виходом з багатьма алкени:
Рівняння реакції отримання третинних спиртів за допомогою приєднання до боранів:
Коли хімічна взаємодія, розглянута раніше, протікає за наявності водного лужного розчину, результатом реакції є вторинні спирти:
Поширеним промисловим способом синтезу спиртів традиційна реакція гидроформилирования алкенів. Даний метод є каталітичним приєднанням до алкенів водню і монооксиду вуглецю. На виході одержують альдегіди.
Можливий варіант реакції, який унеможливлює утворення проміжних карбонільних сполук і відразу призводить до синтезу спиртів. Цю методику називають відновним гідроформілювання.
У процесі реакції утворюється ненасичений гідрокарбоніл кобальту, який відіграє роль координаційного каталізатора:
Циклично одержання спирту на основі СО протікає таким чином:
Отримання спиртів відновленням епоксидів та карбонільних сполук
Реакція відновлення карбонових кислот та складних ефірів за допомогою реакції Буво-Блану:
Карбонові кислоти та складні ефіри перетворюються на спирти шляхом гомологізації. У процесі застосовують реагенти як алюмогидрида літію.
Спирти одержують при відновленні епоксидів та карбонільних сполук. За наявності реакції каталізаторів, таких як літійдіалкілкупрати, утворюються молекули спиртів, коли кільцева структура епоксидів розривається.
Одержання спиртів з карбонових кислот та складних ефірів
Синтез спиртів здійснюють у процесі стандартної реакції аліфатичного нуклеофільного заміщення. Цей метод називають гідролізом складних ефірів карбонових кислот. Рівняння реакції:
Найчастіше для протікання цієї реакції створюють спеціальні умови, які у нагріванні і лужному складі середовища. На основі технології побудовано промислове виробництво гліцерину із жирів рослинного та тваринного походження.
Іншим методом одержання спиртів є ацилоїнова конденсація. Утворення \(\alpha\)-гідроксикетонів (ацилоїнів) відбувається за рахунок відновлення складних ефірів за допомогою металевого натрію:
- освіта аніон-радикалів;
- трансформації алкоголятів;
- дія води, що супроводжується переходом в ацилоїни.
Декарбонілювання карбонових кислот є, по суті, відщепленням СО. Це найменш поширений спосіб одержання спиртів у лабораторних умовах.Хімічна реакція протікає лише за наявності металевих реагентів.
Одержання спиртів з використанням металоорганічних сполук
Як сировину для отримання спиртів використовують:
- карбонові кислоти;
- похідні карбонових кислот;
- ефіри;
- кетони.
З початковими компонентами вступають у хімічну взаємодію такі речовини:
- металоорганічні сполуки кадмію;
- металоорганічні сполуки ртуті;
- алюмінію бромід;
- диалкілкупрати лужних металів.
Цей спосіб отримав назву реакції Гільмана. Роль розчинника у разі грає хлористий метилен. Задля реалізації методу потрібно створити умови низьких температур.
Іншим способом синтезу спиртів є приєднання реактивів Гриньяра до альдегідів або кетонів:
Отримання спиртів окислювальними методами
Багатоатомні спирти синтезують, використовуючи методику, яка передбачає м'яке окислення (за Вагнером) алкенів. Речовини пропускають через розчин окислювача та води. Як такий матеріал можна використовувати перманганат калію. Температура повинна становити від 0 до 5 °C:
Синтез вторинних спиртів здійснюють за допомогою технології жорсткого окиснення розгалужених алкенів. При цьому використовують окислювальний підкислений розчин або оксид осмію (VIII). Реакція супроводжується подальшим відновленням:
Озонування алкену супроводжується подальшою взаємодією з сильним відновником, роль якого можуть грати тетрагідроборат натрію та тетрадігідроалюмінат літію. Схема реакції:
Реакцію озонолізу здійснюють за допомогою органічних розчинників, наприклад, хлористого метилену або етилацетату.
Вищі спирти синтезують із застосуванням алюмінійорганічних сполук. Цей метод називають реакцією Циглера.Алюмінійорганічні сполуки одержують із олефінів за наявності у середовищі водню. Ця технологія дозволяє виробляти чисті первинні спирти:
Окислення каталізаторів Гриньяра:
Специфічні способи, як це зробити у лабораторії
Існують інші методи отримання спиртів. Розглянемо деякі з них. Наприклад, алкени окислюють охолодженим розчином води та перманганату калію. При цьому алкени вступають у хімічну взаємодію із цим розчином без необхідності підвищення температури. В результаті одержують двоатомні спирти (гліколі):
У промисловості метанол синтезують за технологією «синтез-газ». Каталітичний метод отримання метанолу з монооксиду вуглецю та водню передбачає нагрівання до 300–400 °С та підтримання тиску 500 атм. У реакції бере участь суміш оксидів цинку, хрому та інших речовин. Як сировину застосовують суміш CO та H2 під назвою «синтез-газ», збагачену воднем. Рівняння реакції:
\(CO + 2H_ \rightleftarrows CH_OH\)
Етанол отримують у результаті спиртового бродіння глюкози. У процесі ферментативного бродіння молекули, куди діють ферменти, розпадаються. Приклад реакції:
В результаті гідролізу жирів одержують багатоатомні спирти. У процесі хімічної взаємодії відбувається гідроліз жирів, утворюються гліцерин та карбонові кислоти, що входять до молекули жиру. Як приклад можна записати формулу реакції гідролізу тристеарату гліцерину, що призводить до утворення гліцерину та стеаринової кислоти:
Лужний гідроліз тристеарату гліцерину супроводжується утворенням гліцерину та солі стеаринової кислоти під назвою стеарат:
Спирти синтезують із застосуванням біотехнологічного методу, тобто шляхом бродіння.Як основну сировину при цьому використовують:
У лабораторних умовах синтез спиртів здійснюють такими способами:
- гідратація алкенів з нагріванням та за наявності концентрованої сірчаної кислоти:
\(СН_ = СН_ + Н_О \rightarrow СН_ОН;\)
- гідроліз алкілгалогенідів, що супроводжується впливом водних розчинів лугів:
\(СН_Br + NaOH \rightarrow CH_OH + NaBr\)
\(СН_Br + Н_О \rightarrow CH_OH + HBr\)
\(CH_-CH-O + 2[H] \rightarrow CH_– CH_-OH.\)
