Одноатомные непредельные спирты (алкенолы и алкинолы)

Строение. Номенклатура и изомерия. Химические свойства. Получение.

Непредельные спирты (алкенолы и алкинолы) — производные непредельных углеводородов, в молекулах которых водородный атом замещен на гидроксильную группу.

Строение.

Непредельные спирты имеют различное строение. В одном случае гидроксильная группа находится непосредственно при углеродном атоме с двойной связью (I), в другом — при углероде, не связанном двойной связью (II):

Н2 С==СН—ОН Н2 С==СН—СН2 —ОН

виниловый спирт аллиловый спирт

(I) (II)

Электронная формула винилового спирта имеет вид:

H H

.. .. ..

C : : C : O : H

.. ..

H

Спирты типа (I) — этиленовые спирты — неустойчивы и в свободном состоянии не встречаются. В растворах они могут существовать непродолжительное время, изомеризуясь затем в более стабильную форму — альдегиды или кетоны (правило А. Л. Элътекова):

O

H2 C==CH==OH  H3 C—C// —H

виниловый уксусный

спирт альдегид

(этенол)

H2 C==C—CH3  H3 C—C—CH3

| ||

| _HO O

пропенол-2 ацетон

(пропанон)

Номенклатура и изомерия.

По систематической номенклатуре непредельные спирты называют как производные соответствующего непредельного углеводорода с добавлением суффикса -ол. Место гидроксильной группы и кратной связи указывают цифрой. При этом предпочтение отдают гидроксилу:

СН3

|

H3 C—CH==C—CH2 —OH HCC—CH2 —OH

2-метилбутен-2-ол-1 пропин-2-ол-1

За некоторыми спиртами сохраняются тривиальные названия, например виниловый спирт, аллиловый спирт, пропаргиловый спирт и др.

Структурная изомерия связана со строением углеродной цепи и положением в ней кратной связи и гидроксила:

Н2 С==CН—СH2 —ОН Н2 С==С—СН3

|

OH

пропенол-1 пропенол-2

Получение.

1. Непредельные спирты можно получать, вводя гидроксильную группу в соединение, имеющее кратную связь:

t

Н2 С==СН—СН3 + Cl2  Н2 С==СН—СН2 Сl + НС1

пропилен хлористый аллил

t

Н2 С==СН—СН2 С1 + NaOH  Н2 С=СН—CН2 OН + NaCI

аллиловьш спирт

2. Конденсацией ацетилена с формальдегидом получают пропаргиловый спирт

O

//

НССН + Н—С  HСC—СН2 —ОН

\

H

пропаргиловый

спирт

Химические свойства.

Виниловый спирт — очень нестойкие соединение, но его производные, например, простые и сложные эфиры — довольно устойчивы:

H2 C==CH—O—C2 H5 Н2 С=СН—O—СОСН3

винилэтиловый винилацетат

эфир (простой (сложный

эфир) эфир)

Винилацетат легко полимеризуется с образованием полимера — поливинилацетата (ПВА):

nH2 C=СН   —CH2 —CH— 

| | | |

OCOCH3  OCOCH3  n

поливинилацетат

Поливинилацетат при омылении превращается в поливиниловый спирт — устойчивый (в отличие от винилового спирта) полимерный продукт:

 —CH2 —CH—HCl  —CH2 —CH— 

| | | ————— | | | + nCH3 COOH

 OCOCH3 n ( сп . р р )  OH n

поливинилацетат поливиниловый

спирт

Поливинилацетат и поливиниловый спирт находят широкое применение. Например, на основе поливинилового спирта получают синтетическое волокно винол. Жидкие низкомолекулярные продукты полимеризации винилацетата или растворы поливинилацетата в органических растворителях, а также его водные дисперсии используют в качестве клеев (клей ПАВ), обладающих высокой адгезией.

Непредельные спирты типа (II), имея в молекуле кратную связь и гидроксильную группу, проявляют свойства спиртов и непредельных соединений. Например:

Br2

|—— H2 CB—CHBr—CH2 OH

| H2 2,3-дибромпропанол-1

|—— H3 C—CH2 —CH2 —OH

| H2O+O пропанол-1

|—— H2 COH—CHOH—CH2 OH

| HCl глицерин

H2 C==CH—CH2 —OH —|—— H3 C—CHCl—CH2 OH

| Na 2-хлорпропанол-1

|—— H2 C==CH—CH2 —ONa

| C2H5OH алкоголят

|—— H2 C==CH—CH2 —O—C2 H5

| CH3COOH этилаллиловыйэфир

|—— CH3 —COOCH2 —CH==CH2

аллилацетат

Непредельные спирты, содержащие тройную связь, обладают свойствами ацетилена и спирта:

Ag2O

|—— Ag—CC—CH2 OH + H2 O

| ацетиленидкар-

HCC—CH2 OH —| бинол

| PCl5

|—— HCC—CH2 Cl + POCl3 + HCl

3-хлорпропин-1

Отдельные представители. Виниловый спирт (этенол) CH2 ==CH—OH в свободном состоянии не встречается. О его устойчивых производных сказано выше.

Аллиловый спирт (пропенол-1) Н2 С=СН—СН2 OH — бесцветная жидкость с неприятным запахом, т.кип. 97,5 o С. Растворим в воде. Является промежуточным продуктом при синтезе глицерина. Используют в парфюмерной промышленности.

Пропаргиловый спирт (пропин-2-ол-1) HССН2 ОН — бесцветная жидкость с неприятным запахом, кипящая при 114,7 °С. Является промежуточным продуктом при получении аллилового спирта и глицерина, а также в производстве дивинила.