Трехатомные
спирты (алкантриолы, или глицерины)
Трехатомиые
спирты содержат три гидроксильные группы при разных углеродных атомах.
Общая формула СnН2n
- 1(ОН)3.
Первый и
основной представитель трехатомных спиртов — глицерин (пропантриол-1,2,3) HОСН2—СHOH—СН2ОН.
Номенклатура.
Для названия трехатомных спиртов по систематической номенклатуре необходимо
добавить к названию соответствующего алкана суффикс -триол.
Изомерия трехатомных
спиртов, как и двухатомных, определяется строением углеродной цепи и положением
в ней трех гидроксильных групп.
Получение. 1.
Глицерин можно получать гидролизом (омылением) растительных или животных жиров
(в присутствии щелочей или кислот):
O
H2C—O—C//—C17H35 H2C—OH
| O |
HC—O—C//—C17H35 + 3H2O
® HC—OH + 3C17H35COOH
| О |
H2C—O—C//—C17H35 H2C—OH
триглицерид
(жир) глицерин стеариновая
кислота
Гидролиз в
присутствии щелочей приводит к образованию натриевой или калиевой солей высших
кислот — мыла (поэтому этот процесс называется омылением).
2. Синтез из
пропилена (промышленный способ):
CH3 CH2Cl
| Cl2, 450-500 oC | H2O (гидролиз)
CH ————® CH
————®
|| —HCl || —HCl
CH2 CH2
пропилен хлористый
аллил
CH2OH HOCl (гипо- CH2OH CH2OH
| хлорирование) | H2O (гидролиз) |
®CH ————® CHOH ————® CHOH
|| —HCl | —HCl |
CH2 CH2CL CH2OH
аллиловый монохлор-
глицерин
спирт
гидрин
глицерина
Химические
свойства. По химическим свойствам глицерин во многом напоминает этиленгликоль.
Он может реагировать одной, двумя или тремя гидроксильными группами.
1. Образование
глицератпов. Глицерин, вступая в реакции со щелочными металлами, а также с
гидроксидами тяжелых металлов, образует глицераты:
H
|
H2С—OH H2C—Oæ /O— CH2
|
| Cu |
2 HC—OH +
Cu(OH)2 ® HC—O/ ãO— CH + 2H2O
|
| H/ |
H2C—OH H2C—OH HO—CH2
глицерат меди
2. Образование
сложных эфиров. С органическими и минеральными кислотами глицерин образует
сложные эфиры:
H2C—OH
HO—NO2 H2C—O—NO2
| H+ |
HC—OH + HO—NO2 —® HC—O—NO2 + 3H2O
| |
H2C—OH
HO—NO2 H2C—O—NO2
глицерин
азотная тринитрат
кислота
глицерина
(нитроглицерин)
H2C—OH
HO—OC—CH3 H2C—O—COCH3
| H+ |
HC—OH +
HO—OC—CH3 —® HC—O—COCH3 + 3H2O
|
|
H2C—OH HO—OC—CH3 H2C—O—COCH3
глицерин
уксусная триацетат
кислота
глицерина
3. Замена
гидроксильных групп на галогены. При взаимодействии глицерина с
галогеноводородами (НС1, НВr) образуются моно- и дихлор- или бромгидрины:
H2C—Cl H2C—Cl
| |
H2C—OH
® HC—OH ® HC—Cl ù
CH2
| HCl
| | HCl | | | KOH | O
HC—OH ——| H2C—OH
—— | H2C—OH|———® CH/
| -H2O
| -H2O | | -KCl, -H2O |
H2C—OH ® H2C—OH
® H2C—Cl û CH2Cl
| |
HC—Cl HC—OH
| |
H2C—OH H2C—Cl
монохлор-
дихлор- эпихлор-
гидрины
гидрины гидрин
4. Окисление.
При окислении глицерина образуются различные продукты, состав которых зависит
от природы окислителя. Начальными продуктами окисления являются: глицериновый
альдегид HOCH2—CHOH—CHO, дигидроксиацетон НОСН2—СО—CН2ОН
и конечный продукт (без разрыва углеродной цепи) — щавелевая кислота НООС—СООН.
Отдельные
представители. Глицерин (пропантриол-1,2,3) НОСН2—СНОН—СН2OН
- вязкая гигроскопическая нетоксичная жидкость (т. кип. 290 °С с разл.),
сладкая на вкус. Смешивается с водой во всех соотношениях. Используют для
производства взрывчатых веществ, антифризов и полиэфирных полимеров. Находит
применение в пищевой (для изготовления кондитерских изделий, ликеров и т.д.),
текстильной, кожевенной и химической промышленности, в парфюмерии.
Список
литературы
Для подготовки
данной работы были использованы материалы с сайта http://chemistry.narod.ru/