Трехатомные спирты (алкантриолы, или глицерины)

Изометрия и основные свойства.

Трехатомиые спирты содержат три гидроксильные группы при разных углеродных атомах.

Общая формула Сn Н2n - 1 (ОН)3 .

Первый и основной представитель трехатомных спиртов — глицерин (пропантриол-1,2,3) HОСН2 —СHOH—СН2 ОН.

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

H2 C—O—C// —C17H35 H2 C—OH

| O |

HC—O—C// —C17 H35 + 3 H2 O  HC—OH + 3C17 H35 COOH

| О |

H2 C—O—C// —C17 H35 H2 C—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 CH2 Cl

| Cl2, 450-500 o C | H2O (гидролиз)

CH ———— CH ————

|| —HCl || —HCl

CH2 CH2

пропилен хлористый

аллил

CH2 OH HOCl (гипо- CH2 OH CH2 OH

| хлорирование) | H2O (гидролиз) |

CH ———— CHOH ———— CHOH

|| —HCl | —HCl |

CH2 CH2 CL CH2 OH

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

|

H2 С—OH H2 C—O / O— CH2

| | Cu |

2 HC—OH + Cu(OH)2  HC—O/ O— CH + 2H2 O

| | H/ |

H2 C—OH H2 C—OH HO—CH2

глицерат меди

2. Образование сложных эфиров. С органическими и минеральными кислотами глицерин образует сложные эфиры:

H2 C—OH HO—NO2 H2 C—O—NO2

| H + |

HC—OH + HO—NO2 — HC—O—NO2 + 3H2 O

| |

H2 C—OH HO—NO2 H2 C—O—NO2

глицерин азотная тринитрат

кислота глицерина

(нитроглицерин)

H2 C—OH HO—OC—CH3 H2 C—O—COCH3

| H + |

HC—OH + HO—OC—CH3 — HC—O—COCH3 + 3H2 O

| |

H2 C—OH HO—OC—CH3 H2 C—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:

H2 C—Cl H2 C—Cl

| |

H2 C—OH  HC—OH  HC—Cl CH2\

| HCl | | HCl | | | KOH | O

HC—OH ——| H2 C—OH —— | H2 C—OH|——— CH/

| -H2O | -H2O | | -KCl, -H2O |

H2 C—OH  H2 C—OH  H2 C—Cl CH2 Cl

| |

HC—Cl HC—OH

| |

H2 C—OH H2 C—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—CН2 ОН и конечный продукт (без разрыва углеродной цепи) — щавелевая кислота НООС—СООН.

Отдельные представители. Глицерин (пропантриол-1,2,3) НОСН2 —СНОН—СН2 OН - 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.

ОТКРЫТЬ САМ ДОКУМЕНТ В НОВОМ ОКНЕ