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アルコール(アルコール) - 1 つ以上の C-OH 基を含み、ヒドロキシル基 OH が脂肪族炭素原子に結合した有機化合物の一種 (C-OH 基の炭素原子が芳香環の一部である化合物は、アルコールと呼ばれます)フェノール類）
アルコールの分類はさまざまで、どの構造的特徴を基礎とするかによって異なります。
1. 分子内のヒドロキシル基の数に応じて、アルコールは次のように分類されます。
a) 単原子 (ヒドロキシル OH 基を 1 つ含む)、たとえば、メタノール CH 3 OH、エタノール C 2 H 5 OH、プロパノール C 3 H 7 OH
b) 多原子（2 つ以上のヒドロキシル基）、例えばエチレングリコール
HO-CH 2 -CH 2 -OH、グリセロール HO-CH 2 -CH(OH)-CH 2 -OH、ペンタエリスリトール C(CH 2 OH) 4.
1 つの炭素原子に 2 つのヒドロキシル基がある化合物は、ほとんどの場合不安定で、水を除去してアルデヒドに容易に変化します: RCH(OH) 2 ® RCH=O + H 2 O
2. OH 基が結合している炭素原子の種類に基づいて、アルコールは次のように分類されます。
a) 第一級、OH 基が第一級炭素原子に結合している。 1 つの炭素原子のみに結合している炭素原子 (赤で強調表示) は、一次炭素原子と呼ばれます。 第一級アルコールの例 - エタノール CH 3 - C H 2 –OH、プロパノール CH 3 –CH 2 – C H2-OH。
b) 第二級、OH 基が第二級炭素原子に結合している。 第二級炭素原子 (青で強調表示) は、同時に 2 つの炭素原子に結合します (たとえば、第二級プロパノール、第二級ブタノール) (図 1)。
米。 1. 第二級アルコールの構造
c) 第三級、OH 基が第三級炭素原子に結合している。 第三級炭素原子 (緑色で強調表示) は、隣接する 3 つの炭素原子 (たとえば、第三級ブタノールとペンタノール) に同時に結合します (図 2)。
米。 2. 第三級アルコールの構造
炭素原子の種類に応じて、それに結合しているアルコール基は、第一級、第二級、または第三級とも呼ばれます。
2 つ以上の OH 基を含む多価アルコールでは、たとえばグリセロールやキシリトールでは、第一級と第二級の両方の HO 基が同時に存在することがあります (図 3)。
米。 3. 多価アルコールの構造における第一級および第二級 OH 基の組み合わせ.
3. OH 基で接続された有機基の構造に応じて、アルコールは飽和アルコール (メタノール、エタノール、プロパノール)、不飽和アルコール (アリル アルコールなど)、芳香族アルコール (たとえば、ベンジルアルコール (C 6 H 5 CH 2 OH)、R 基に芳香族基を含む。
OH 基が二重結合に「隣接」している不飽和アルコール、つまり 同時に二重結合の形成に関与する炭素原子に結合しているもの (たとえば、ビニルアルコール CH 2 =CH-OH) は非常に不安定で、すぐに異性化します ( cm異性化）をアルデヒドまたはケトンに変換します。
CH 2 =CH–OH ® CH 3 –CH=O
アルコールの命名法。
単純な構造を持つ一般的なアルコールの場合は、有機基の名前を形容詞に変換する簡略化された命名法が使用されます（接尾辞と末尾の「」を使用します）。 新しい") に「アルコール」という単語を追加します。
有機基の構造がより複雑な場合には、すべての有機化学に共通の規則が使用されます。 このような規則に従って編集された名前は、体系的と呼ばれます。 これらの規則に従って、炭化水素鎖には OH 基が最も近い端から番号が付けられます。 次に、この番号付けは主鎖に沿ったさまざまな置換基の位置を示すために使用され、名前の最後に接尾辞「ol」と OH 基の位置を示す数字が追加されます (図 4)。
米。 4. アルコールの体系名。 官能基 (OH) および置換基 (CH 3) 基、およびそれらに対応するデジタル インデックスは、異なる色で強調表示されます。
最も単純なアルコールの系統名は、メタノール、エタノール、ブタノールと同じ規則に従います。 一部のアルコールについては、歴史的に開発された簡単な（簡略化された）名前が保存されています。プロパルギル アルコール HCє C–CH 2 –OH、グリセリン HO–CH 2 –CH(OH)–CH 2 –OH、ペンタエリスリトール C(CH 2 OH) 4 、フェネチルアルコール C 6 H 5 –CH 2 –CH 2 –OH。
アルコールの物理的性質。
アルコールはほとんどの有機溶媒に溶けます。最初の 3 つの最も単純な代表例であるメタノール、エタノール、プロパノール、および第三級ブタノール (H 3 C) 3 СОН は、任意の比率で水と混合されます。 有機基のC原子数が増加すると疎水性（撥水性）の効果が現れ始め、水への溶解度が制限され、Rの炭素数が9を超えると実質的に消失します。
OH 基の存在により、アルコール分子間に水素結合が発生します。
米。 5. アルコール中の水素結合(点線で示す)
その結果、すべてのアルコールは対応する炭化水素よりも沸点が高くなります。 エタノール+78℃、T.沸騰。 エタン –88.63℃; T.キップ。 ブタノールとブタン、それぞれ +117.4°C と -0.5°C。
アルコールの化学的性質。
アルコールにはさまざまな変化があります。 アルコールの反応にはいくつかの一般原則があります。つまり、一級一価アルコールの反応性は二級アルコールよりも高く、同様に二級アルコールは三級アルコールよりも化学的に活性です。 二価アルコールの場合、隣接する炭素原子にOH基が存在する場合、これらの基の相互影響により、一価アルコールに比べて反応性が高くなります。 アルコールの場合、C-O 結合と O-H 結合の両方の切断を伴う反応が発生する可能性があります。
1. O-H 結合で起こる反応。
アルコールは活性金属 (Na、K、Mg、Al) と相互作用すると弱酸の特性を示し、アルコラートまたはアルコキシドと呼ばれる塩を形成します。
2CH 3 OH + 2Na ® 2CH 3 OK + H 2
アルコール塩は化学的に不安定で、水にさらされると加水分解してアルコールと金属水酸化物を生成します。
C 2 H 5 OK + H 2 O ® C 2 H 5 OH + KOH
この反応は、アルコールが水に比べて弱い酸であることを示しています（強酸が弱酸を置き換えます）。さらに、アルコールはアルカリ溶液と相互作用してもアルコラートを形成しません。 ただし、多価アルコール (OH 基が隣接する C 原子に結合している場合) では、アルコール基の酸性度がはるかに高く、金属だけでなくアルカリと相互作用するとアルコラートを形成する可能性があります。
HO–CH 2 –CH 2 –OH + 2NaOH ® NaO–CH 2 –CH 2 –ONa + 2H 2 O
多価アルコールのHO基が隣接しないC原子に結合している場合、HO基の相互影響が現れず、アルコールの性質は1価に近くなります。
鉱酸または有機酸と相互作用すると、アルコールはエステル、つまり R-O-A フラグメント (A は酸残基) を含む化合物を形成します。 エステルの形成は、アルコールとカルボン酸の無水物および酸塩化物との相互作用中にも起こります (図 6)。
酸化剤（K 2 Cr 2 O 7 、KMnO 4 ）の作用により、一級アルコールはアルデヒドを形成し、二級アルコールはケトンを形成します（図7）。
米。 7。 アルコールの酸化中のアルデヒドとケトンの形成
アルコールを還元すると、元のアルコールの分子と同じ数の C 原子を含む炭化水素が生成されます (図 8)。
米。 8. ブタノールの修復
2. C-O 結合で起こる反応。
触媒または強鉱酸の存在下では、アルコールの脱水 (水の除去) が起こり、反応は 2 つの方向に進行します。
a) 2 つのアルコール分子が関与する分子間脱水。この際、一方の分子の C-O 結合が切断され、エーテル、つまり R-O-R フラグメントを含む化合物が形成されます (図 9A)。
b) 分子内脱水中に、二重結合を持つ炭化水素であるアルケンが形成されます。 多くの場合、エーテルとアルケンの形成という両方のプロセスが並行して発生します (図 9B)。
第二級アルコールの場合、アルケンの形成中に 2 つの反応方向が考えられます (図 9B)。主な方向は、縮合プロセス中に水素が最も水素化されていない炭素原子から切り離される方向です (マークを付けた)。番号 3)、つまり (原子 1 と比較して) より少ない水素原子で囲まれています。 図に示されています。 アルケンとエーテルを生成するために 10 の反応が使用されます。
アルコールの C-O 結合の切断は、OH 基がハロゲンまたはアミノ基に置き換えられた場合にも発生します (図 10)。
米。 10. アルコール中のOH基のハロゲン基またはアミノ基への置換
図に示されている反応。 10 はハロカーボンとアミンの製造に使用されます。
アルコールの準備。
上に示した反応の一部 (図 6、9、10) は可逆的であり、条件が変化すると逆方向に進行する可能性があり、たとえばエステルやハロカーボンの加水分解中にアルコールが生成されます (図 6、9、10)。それぞれ、１１ＡおよびＢ）、ならびに水の添加によるアルケンの水和による（図１１Ｂ）。
米。 十一。 有機化合物の加水分解および水和によるアルコールの取得
アルケンの加水分解反応 (図 11、スキーム B) は、最大 4 個の C 原子を含む低級アルコールの工業生産の基礎となっています。
エタノールは、グルコース C 6 H 12 O 6 などの糖類のいわゆるアルコール発酵中にも生成されます。 このプロセスは酵母の存在下で行われ、エタノールと CO 2 が生成されます。
C 6 H 12 O 6 ® 2C 2 H 5 OH + 2CO 2
アルコール濃度が高くなると酵母菌は死滅するため、発酵では 15% を超えるアルコール水溶液しか生成できません。 蒸留により高濃度のアルコール溶液が得られます。
メタノールは、銅、クロム、アルミニウムの酸化物からなる触媒の存在下、20 ～ 30 MPa の圧力下、400℃で一酸化炭素を還元することによって工業的に製造されます。
CO + 2 H 2 ® H 3 COH
アルケンの加水分解 (図 11) の代わりに酸化が実行されると、二価アルコールが形成されます (図 12)
米。 12. 二価アルコールの調製
アルコールの使用。
アルコールはさまざまな化学反応に関与する能力があるため、アルコールを使用してあらゆる種類の有機化合物（アルデヒド、ケトン、カルボン酸、エーテル、エステル）を製造することができ、ポリマー、染料、薬物の製造における有機溶媒として使用されます。
メタノール CH 3 OH は溶媒として使用されるだけでなく、フェノールホルムアルデヒド樹脂の製造に使用されるホルムアルデヒドの製造にも使用され、最近ではメタノールが有望な自動車燃料として考えられています。 天然ガスの生産と輸送には大量のメタノールが使用されます。 メタノールはアルコールの中で最も有毒な化合物で、摂取した場合の致死量は100mlです。
エタノール C 2 H 5 OH は、アセトアルデヒド、酢酸の製造、および溶媒として使用されるカルボン酸エステルの製造の出発化合物です。 さらに、エタノールはすべてのアルコール飲料の主成分であり、消毒剤として医療で広く使用されています。
ブタノールは油脂や樹脂の溶剤として使用されるほか、香料（酢酸ブチル、サリチル酸ブチルなど）の原料としても使用されます。 シャンプーでは溶液の透明性を高める成分として使用されています。
ベンジル アルコール C 6 H 5 –CH 2 –OH は、遊離状態 (およびエステルの形) で、ジャスミンとヒヤシンスのエッセンシャル オイルに含まれています。 防腐（消毒）特性があり、化粧品ではクリーム、ローション、デンタルエリキシルの防腐剤として、また香水では芳香物質として使用されます。
フェネチル アルコール C 6 H 5 –CH 2 –CH 2 –OH はバラの香りがあり、バラ油に含まれており、香水に使用されています。
エチレングリコール HOCH 2 –CH 2 OH は、プラスチックの製造や不凍液 (水溶液の凝固点を下げる添加剤) として使用され、さらに繊維および印刷用インクの製造にも使用されます。
ジエチレングリコール HOCH 2 –CH 2 OCH 2 –CH 2 OH は、油圧ブレーキ装置の充填に使用されるほか、繊維産業で布地の仕上げや染色に使用されます。
グリセロール HOCH 2 -CH(OH)-CH 2 OH は、ポリエステル グリフタル酸樹脂の製造に使用されるほか、多くの化粧品の成分でもあります。 ニトログリセリン (図 6) はダイナマイトの主成分であり、鉱山や鉄道建設で爆発物として使用されます。
ペンタエリスリトール (HOCH 2) 4 C は、ポリエステル (ペンタフタル酸樹脂) の製造、合成樹脂の硬化剤、ポリ塩化ビニルの可塑剤として、また爆発性テトラニトロペンタエリスリトールの製造にも使用されます。
多価アルコールのキシリトール СОН2-(СНН)3-CH2ОН とソルビトール СОН2-(СНН)4-СН2ОН は甘味があり、糖尿病患者や肥満に苦しむ人々のための菓子製品の製造に砂糖の代わりに使用されます。 ソルビトールはナナカマドやサクランボの果実に含まれています。
ミハイル・レビツキー
1 つ以上のヒドロキシル基を含む。 OH基の数により、1価アルコール、3価アルコールなどに分けられます。 ほとんどの場合、これらの複雑な物質は、分子が変化した炭化水素の誘導体と考えられます。 1 つ以上の水素原子がヒドロキシル基で置き換えられています。
このクラスの最も単純な代表は一価アルコールであり、その一般式は次のようになります: R-OH または
Cn+H 2n+1OH。
- 炭素原子の数が 15 個までのアルコールは液体、15 個以上の場合は固体です。
- 水への溶解度は分子量に依存し、分子量が高くなるほどアルコールは水に溶けにくくなります。 したがって、低級アルコール（プロパノールまで）は任意の割合で水と混合できますが、高級アルコールは実際には水に不溶です。
- 沸点は、原子質量 (t bp など) の増加とともに増加します。 CH3OH = 65 °C、沸点。 C2H5OH =78 °C。
- 沸点が高いほど、揮発性は低くなります。 物質はうまく蒸発しません。
1 つのヒドロキシル基を持つ飽和アルコールのこれらの物理的特性は、化合物自体の個々の分子間、またはアルコールと水の間の分子間水素結合の発生によって説明できます。
一価アルコールは次の化学反応を起こす可能性があります。
アルコールの化学的性質を調べた結果、一価アルコールは両性化合物であると結論付けることができます。 アルカリ金属と反応して弱い性質を示し、ハロゲン化水素と反応して塩基性の性質を示します。 すべての化学反応には、O-H または C-O 結合の切断が含まれます。
したがって、飽和一価アルコールは 1 つの OH 基を持つ複雑な化合物であり、C-C 結合の形成後に自由原子価を持たず、酸と塩基の両方の弱い特性を示します。 その物理的および化学的特性により、それらは有機合成、溶剤、燃料添加剤の製造、さらに食品産業、医薬品、化粧品 (エタノール) で広く使用されています。
アルコール- これらは炭化水素の誘導体であり、その分子には飽和炭素原子に結合した 1 つ以上のヒドロキシル OH 基が含まれています。
命名法: 体系 - 語尾 - 対応する炭化水素の名前に ol が追加され、数字は OH 基の位置を示します。 ありふれた名前が使用されます。
分類
OH基の数によるアルコールは次のように分けられます
●単原子
●二原子（ジオール） 
●三原子（トリオール）
● 多価（ポリオール）
OH基の位置による差別化する
● プライマリー
●二次
● 三次
ラジカル R の性質に応じて差別化する
●飽和状態
●不飽和
●芳香性
●脂環式
異性化
1. 炭素骨格
2. 官能基の位置:
3. クラス間異性（アルコールはエーテルのクラスに対して異性体です）
§3. 一価アルコールの製造方法.
1. アルケンの水和
不飽和炭化水素の構造に応じて、第一級、第二級、および第三級アルコールが形成されます。
エチレンエタノール
プロピレン 2-プロパノール
メチルプロペン 2-メチル-2-プロパノール
ハロゲン誘導体の加水分解、３． アルカリ水溶液の影響下で実行されます。
3. エステルの加水分解:
4. カルボニル化合物の還元:
5. いくつかの具体的な入手方法:
a) 合成ガスからのメタノールの製造 (圧力 – 50 – 150 atm、温度 – 200 – 300°C、触媒 – 亜鉛、クロム、アルミニウムの酸化物):
b) 糖の発酵によるエタノールの生産:
物理的特性
メチルアルコールは無色の液体で、特有のアルコール臭があります。
キップ。 = 64.7℃、青白い炎をあげて燃えます。 猛毒。
エチルアルコールは無色の液体で、特有のアルコール臭がありますが、
キップ。 =78.3℃
アルコール C 1 ～ C 11 は液体、C 12 以上は固体です。
アルコール C 4 ～ C 5 は窒息するような甘い香りがあります。
高級アルコールには臭いがありません。
相対密度は 1 未満です。 水より軽い。
低級アルコール (C 3 まで) は任意の比率で水と混合されます。
炭化水素ラジカルが増加すると、水への溶解度が減少し、分子の疎水性が増加します。
アルコールは分子間会合を起こすことができます。
この点において、アルコールの沸点および融点は、対応する炭化水素およびハロゲン誘導体の沸点および融点よりも高い。
エチルアルコールの水素結合を形成する能力は、その消毒特性の基礎となっています。
§5. 一価アルコールの化学的性質.
アルコールの特徴的な反応は、分子内のヒドロキシル基の存在によって決まり、これがアルコールの重要な反応性を決定します。
1. アルカリ金属との相互作用:
金属アルコラート R-ОМе は無色の固体で、水により容易に加水分解されます。 それらは強塩基です。
2.基本特性
3. エーテルの形成:
4. エステルの形成
無機酸の場合:
有機酸の場合:
5. アルコールとハロゲン化水素の反応:
ハロゲン化リンの使用:
6. アルコールの脱水反応。
アルコールからの水の除去は、酸の存在下、または高温での触媒上で行われます。
アルコールの脱水はザイツェフの経験則に従って進行します。つまり、最も水素化されていないβ炭素原子から優先的に水素が除去されます。
1) 第一級アルコールの脱水は、過酷な条件下で発生します。
2) 第二級アルコールの脱水:
3) 第三級アルコールの脱水:
7. 酸化（酸性環境における酸化剤 - KMnO 4、K 2 Cr 2 O 7）
8.アルコールの脱水素：
二価アルコール（ジオール）
入手方法。
1. エチレンの酸化
2. ジハロゲン誘導体の加水分解
物理的特性：
エチレングリコールは、甘味のある粘稠な無色の液体で、水に溶けます。 無水エチレングリコールは吸湿性があります。
化学的特性
反応は基本的に一価アルコールの反応と同様であり、1 つまたは 2 つの水酸基で反応が起こります。
1. 酸の性質; エチレングリコールはエタノールより強い酸です
(pK a = 14.8)。 グリコール酸の形成
2. ハロゲンによる置換反応
3. エーテルの形成
4. 脱水症状
5.酸化
三価アルコール（トリオール）
入手方法。
1. 脂肪の加水分解
2.塩化アリルから
物理的特性：
グリセリンは甘味のある粘稠な液体です。 水、エタノールに無制限に溶けます。 無水グリセリンはエーテルには溶けませんが、吸湿性があります (空気中の水分を最大 40% 吸収します)。
化学的特性
反応は基本的に一価アルコールの反応と同様であり、一度に 1 つ、2 つ、または 3 つの水酸基に沿って反応が進行します。
1. 酸の性質; グリセリンはエタノールやエチレングリコールよりも強い酸です。 pK a = 13.5。
水酸化銅とキレート錯体を形成します。
2. 置換反応
3. 脱水症状
アルコールの使用
メタノールとエタノールは、有機物質の合成における溶媒として、また出発原料として使用されます。 エタノールは薬局でチンキ剤や抽出物の調製に使用されます。 医学では - 防腐剤として。
エチレングリコールは、合成ポリエステル繊維 (ラブサンなど) の製造に使用されるほか、内燃エンジンを冷却するための不凍液である不凍液 (50% 溶液) としても使用されます。
グリセリンは化粧品や軟膏の成分として使われています。 三硝酸グリセロールは、狭心症の治療に使用される薬です。
三硝酸グリセロールは爆発物（ダイナマイト）の製造に使用されます。
食品および繊維産業におけるグリセリンの使用。
炭化水素ラジカルの種類、および場合によってはこの炭化水素ラジカルへの -OH 基の結合の特性に応じて、ヒドロキシル官能基を持つ化合物はアルコールとフェノールに分類されます。
アルコールヒドロキシル基が炭化水素ラジカルに結合しているが、芳香環がラジカルの構造内に存在する場合、芳香環には直接結合していない化合物です。
アルコールの例:
炭化水素ラジカルの構造に芳香環と水酸基が含まれており、芳香環に直接結合している場合、そのような化合物はこう呼ばれます。 フェノール .
フェノールの例:
フェノールがアルコールとは別のクラスとして分類されるのはなぜですか? 結局のところ、たとえば、数式は
これらは非常に似ており、同じ種類の有機化合物の物質であるかのような印象を与えます。
しかし、芳香環のπ結合の共役系は酸素原子の孤立電子対の1つとも共役しているため、ヒドロキシル基と芳香環との直接結合は化合物の特性に大きな影響を与えます。 このため、フェノールではアルコールに比べて O-H 結合の極性が高くなり、ヒドロキシル基内の水素原子の移動度が大幅に増加します。 言い換えれば、フェノールはアルコールよりもはるかに顕著な酸性特性を持っています。
アルコールの化学的性質
一価アルコール
置換反応
水酸基の水素原子の置換
1) アルコールはアルカリ、アルカリ土類金属、およびアルミニウム (Al 2 O 3 の保護膜から除去されたもの) と反応し、金属アルコラートが形成され、水素が放出されます。
アルコラートの形成は、水が溶解しているアルコールを使用しない場合にのみ可能です。これは、水の存在下ではアルコラートが容易に加水分解されるためです。
CH 3 OK + H 2 O = CH 3 OH + KOH
2) エステル化反応
エステル化反応は、アルコールと有機酸および酸素含有無機酸との相互作用であり、エステルが形成されます。
このタイプの反応は可逆的であるため、平衡をエステルの形成に向けてシフトするには、反応を加熱しながら、また水分除去剤として濃硫酸の存在下で実行することをお勧めします。
水酸基の置換
1) アルコールがハロゲン化水素酸にさらされると、ヒドロキシル基がハロゲン原子に置き換えられます。 この反応の結果、ハロアルカンと水が生成されます。
2) アルコール蒸気とアンモニアの混合物を加熱した一部の金属の酸化物 (ほとんどの場合 Al 2 O 3) に通すことで、第一級、第二級、または第三級アミンが得られます。
アミンの種類 (第一級、第二級、第三級) は、出発アルコールとアンモニアの比率にある程度依存します。
消去反応
脱水
アルコールの場合、実際には水分子の除去を伴う脱水は次の点で異なります。 分子間脱水そして 分子内脱水。
で 分子間脱水 アルコールでは、アルコールの 1 分子から水素原子が引き抜かれ、別の分子からヒドロキシル基が引き抜かれた結果、1 つの水分子が形成されます。
この反応の結果、エーテルのクラス (R-O-R) に属する化合物が形成されます。
分子内脱水 アルコールのプロセスは、1 つの水分子が 1 つのアルコール分子から分離するという方法で発生します。 このタイプの脱水には、分子間脱水と比較して著しく強力な加熱を使用する必要があるという、やや厳しい条件が必要です。 この場合、アルコール 1 分子からアルケン 1 分子と水 1 分子が形成されます。
メタノール分子には炭素原子が 1 つしか含まれていないため、分子内脱水は不可能です。 メタノールが脱水されると、エーテル (CH 3 -O-CH 3) のみが生成されます。
非対称アルコールの脱水の場合、水の分子内脱離はザイツェフの法則に従って進行するという事実を明確に理解する必要があります。 水素は最も水素化されていない炭素原子から除去されます。
アルコールの脱水素反応
a) 銅金属の存在下で加熱すると、第一級アルコールが脱水素化され、次の生成が起こります。 アルデヒド:
b) 第二級アルコールの場合、同様の条件により生成が起こります。 ケトン:
c) 第三級アルコールは同様の反応を起こさない。 脱水素反応を受けません。
酸化反応
燃焼
アルコールは燃焼時に容易に反応します。 これにより、大量の熱が発生します。
2CH 3 -OH + 3O 2 = 2CO 2 + 4H 2 O + Q
不完全な酸化
第一級アルコールの不完全な酸化は、アルデヒドやカルボン酸の形成につながる可能性があります。
第二級アルコールの不完全な酸化の場合、ケトンのみが形成されます。
アルコールの不完全な酸化は、触媒（金属銅）、過マンガン酸カリウム、重クロム酸カリウムなどの存在下での大気酸素などのさまざまな酸化剤の影響下で発生する可能性があります。
この場合、アルデヒドは第一級アルコールから得ることができる。 ご覧のとおり、アルコールのアルデヒドへの酸化は、本質的に脱水素と同じ有機生成物をもたらします。
酸性環境で過マンガン酸カリウムや重クロム酸カリウムなどの酸化剤を使用すると、アルコール、つまりカルボン酸がより深く酸化される可能性があることに注意してください。 特に、これは加熱中に過剰な酸化剤を使用した場合に顕著になります。 第二級アルコールは、これらの条件下でのみケトンに酸化できます。
制限されたポリアルコール
水酸基の水素原子の置換
多価アルコールは一価アルコールと同じです アルカリ、アルカリ土類金属、アルミニウムと反応する（フィルムから除去される）アル 2 ○ 3 ); この場合、アルコール分子内のヒドロキシル基の異なる数の水素原子を置き換えることができます。
2. 多価アルコールの分子には複数の水酸基が含まれているため、負の誘導効果により相互に影響を及ぼします。 特に、これは O-H 結合の弱体化とヒドロキシル基の酸性の増加につながります。
B ○多価アルコールの酸性度が高いことは、一価アルコールとは異なり、多価アルコールが一部の重金属の水酸化物と反応するという事実で明らかです。 たとえば、新たに沈殿した水酸化銅が多価アルコールと反応して、錯体化合物の明るい青色の溶液を形成するという事実を覚えておく必要があります。
したがって、グリセロールと新たに沈殿した水酸化銅との相互作用により、グリセリン酸銅の明るい青色の溶液が形成されます。
この反応は 多価アルコールの品質。統一国家試験に合格するには、この反応の兆候を知るだけで十分ですが、相互作用方程式自体を書ける必要はありません。
3. 一価アルコールと同様に、多価アルコールもエステル化反応を起こすことができます。 反応する 有機酸および含酸素無機酸とエステルの形成を伴います。 この反応は強無機酸によって触媒され、可逆的です。 この点に関して、エステル化反応を実行するとき、ル・シャトリエの原理に従って平衡を右にシフトするために、得られるエステルを反応混合物から留去します。
炭化水素ラジカルに多くの炭素原子を持つカルボン酸がグリセロールと反応すると、得られるエステルは脂肪と呼ばれます。
硝酸によるアルコールのエステル化の場合、濃硝酸と濃硫酸の混合物である、いわゆるニトロ化混合物が使用されます。 反応は一定の冷却下で行われます。
トリニトログリセリンと呼ばれるグリセロールと硝酸のエステルは爆発物です。 さらに、この物質のアルコール溶液 1% には強力な血管拡張作用があり、脳卒中や心臓発作を予防する医学的適応に使用されています。
水酸基の置換
このタイプの反応は、求核置換の機構を通じて進行します。 この種の相互作用には、グリコールとハロゲン化水素の反応が含まれます。
たとえば、エチレングリコールと臭化水素の反応は、ヒドロキシル基がハロゲン原子に順次置換されて進行します。
フェノールの化学的性質
この章の最初で述べたように、フェノールの化学的性質はアルコールの化学的性質とは著しく異なります。 これは、ヒドロキシル基の酸素原子の孤立電子対の 1 つが芳香環の共役結合の π 系と共役しているという事実によるものです。
水酸基が関与する反応
酸の性質
フェノールはアルコールよりも強い酸であり、水溶液中ではごくわずかに解離します。
B ○化学的特性の点でアルコールと比較してフェノールの酸性度が高いことは、フェノールがアルコールとは異なり、アルカリと反応できるという事実に表れています。
ただし、フェノールの酸性特性は、最も弱い無機酸の 1 つである炭酸よりも顕著ではありません。 したがって、特に二酸化炭素は、アルカリ金属フェノラートの水溶液を通過させると、遊離フェノールを炭酸よりもさらに弱い酸として後者から置き換えます。
明らかに、他のより強い酸もフェノラートからフェノールを置き換えます。
3) フェノールはアルコールより強い酸であり、アルコールはアルカリ金属およびアルカリ土類金属と反応します。 この点に関して、フェノールがこれらの金属と反応することは明らかです。 唯一のことは、アルコールとは異なり、フェノールと金属は両方とも固体であるため、フェノールと活性金属の反応には加熱が必要であるということです。
芳香環の置換反応
水酸基は第一種の置換基であり、置換反応が起こりやすくなります。 オルト-そして ペア-自分自身に対する立場。 フェノールとの反応は、ベンゼンに比べてはるかに穏やかな条件で起こります。
ハロゲン化
臭素との反応には特別な条件は必要ありません。 臭素水をフェノール溶液と混合すると、2,4,6-トリブロモフェノールの白色沈殿が即座に形成されます。
ニトロ化
フェノールが濃硝酸と濃硫酸の混合物 (ニトロ化混合物) にさらされると、黄色の結晶性爆発物である 2,4,6-トリニトロフェノールが形成されます。
付加反応
フェノールは不飽和化合物であるため、触媒の存在下で水素添加して対応するアルコールを得ることができます。
物理的特性
メタノール (木アルコール) は、アルコールの香りを持つ液体 (t boil = 64.5; t pl = -98; ρ = 0.793 g/cm 3) で、水に可溶です。 有毒– 失明を引き起こし、上気道の麻痺により死亡します。
エタノール（ワインアルコール）は、アルコールの香りを持つ無色の液体で、水とよく混ざります。
同族アルコールの最初の代表的なものは液体であり、高級なものは固体です。 メタノールとエタノールは任意の比率で水と混合されます。 分子量が増加するにつれて、水へのアルコールの溶解度は減少します。 高級アルコールは水にほとんど溶けません。
ヒドロキシ化合物の化学反応では、2 つの結合のうち 1 つが破壊される可能性があります。
OH 基を除いた C-OH
水素引き抜きによる O-H
これらは反応である可能性があります 置換 OH または H が置換される、または反応 分割する（脱離）二重結合が形成される場合。
C-O 結合および O-H 結合の極性は、それらのヘテロリシス切断および結合に伴う反応の発生に寄与します。 イオン性の機構。 プロトン（H +）の脱離により O-H 結合が切断されると、ヒドロキシ化合物の酸性の性質が現れ、C-O 結合が切断されると、塩基および求核試薬の性質が現れます。
O-H 結合が切れると酸化反応が起こり、C-O 結合が切れると還元反応が起こります。
したがって、ヒドロキシ化合物は数多くの反応を起こし、さまざまな種類の化合物を生成する可能性があります。 ヒドロキシル化合物、特にアルコールが入手できるため、これらの反応はそれぞれ、特定の有機化合物を得る最良の方法の 1 つです。
私。 酸ベース
R.O. — + H + ↔ ROH ↔ R + + OH —
アルコラートイオン
シリーズでは酸の特性が減少し、塩基性の特性が増加します。
| HOH → R-CH 2 -OH → R 2 CH-OH → R 3 C-OH
水 一次 二次 三次 |
酸の性質
活性アルカリ金属を配合:
2C 2 H 5 OH + 2 Na → 2 C 2 H 5 オナ+H2
ナトリウムエトキシド
アルコールは加水分解を受けますが、これは水がより強い酸性特性を持っていることを証明しています。
C 2 H 5 ONa + H 2 O ↔ C 2 H 5 OH + NaOH
基本特性
ハロゲン化水素酸を使用:
C 2 H 5 OH + HBr H2SO4( 濃度 ) ↔ C2H5Br+H2O
ブロモエタン
反応の容易さはハロゲン化水素とアルコールの性質に依存します。反応性の増加は次の一連の過程で起こります。
| HF< HCl < HBr < HI |
| 主要な< вторичные < третичные |
Ⅱ。 酸化
1). 酸化剤の存在下では [○] – K 2 Cr 2 ○ 7 またはKMnO 4 アルコールは酸化されてカルボニル化合物になります。
第一級アルコールは酸化するとアルデヒドを形成し、その後容易に酸化されてカルボン酸になります。
第二級アルコールが酸化されるとケトンが生成されます。
第三級アルコールは酸化剤に対してより耐性があります。 これらは過酷な条件（酸性環境、高温）下でのみ酸化し、分子の炭素骨格が破壊され、生成物の混合物（より低分子量のカルボン酸とケトン）が形成されます。
酸性環境では:
第一級および第二級一価アルコールの場合、定性的反応は重クロム酸カリウムの酸性溶液との相互作用です。 水和した Cr 2 O 7 2- イオンのオレンジ色が消え、Cr 3+ イオンの特徴である緑がかった色が現れます。 この色の変化により、微量のアルコールも検出できます。
CH 3 - OH + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 → CO 2 + K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O
3CH 3 -CH 2 -OH + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 → 3CH 3 COH + K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O
より厳しい条件下では、第一級アルコールの酸化が直接発生してカルボン酸になります。
3CH 3 -CH 2 -OH + 2K 2 Cr 2 O 7 + 8H 2 SO 4 t → 3CH 3 COOH + 2K 2 SO 4 + 2Cr 2 (SO 4) 3 + 11H 2 O
第三級アルコールは、アルカリ性および中性環境において酸化しにくいです。 過酷な条件下（加熱、酸性環境下）では、C-C 結合が切断され、ケトンとカルボン酸が形成されて酸化されます。
中立的な環境では:
CH 3 – おお + 2 KMnO 4 → K 2 CO 3 + 2 MnO 2 + 2 H 2 ○、残りのアルコールを対応するカルボン酸の塩にします。
2). 第一級アルコールへの定性反応！
3)。 燃焼(炭化水素ラジカルの質量が増加すると、炎はますます煙っぽくなります)
C n H 2n+1 -OH + O 2 t→ CO 2 + H 2 O + Q
Ⅲ．消去反応
1) 分子内 脱水
CH 3 -CH 2 -CH(OH)-CH 3 t>140,H2SO4( に ) → CH 3 -CH=CH-CH 3 + H 2 O
ブタノール-2 ブテン-2
脱水は主に方向 I で起こります。 による ザイツェフの法則– より置換されたアルケンが形成されます。 ザイツェフの法則 : ヒドロキシル含有炭素に隣接する最も水素化されていない炭素原子から水素が除去されます。
2) 分子間脱水
2C2H5OH t<140,H2SO4( に ) → と 2 H5-O-C2H5+H2O
エーテル
— 第一級アルコールから第三級アルコールに移行すると、水を除去してアルケンを形成する傾向が増加します。 エーテルを形成する能力が低下します。
3) 飽和一価アルコールの脱水素反応と脱水反応 – S.Vの反応 レベデバ
2C2H5OH 425、ZnO、Al2O3→ CH 2 =CH-CH=CH 2 + H 2 + 2H 2 O
IV.エステル化反応
アルコールは鉱酸や有機酸と反応してエステルを形成します。 この反応は可逆的です (逆のプロセスはエステルの加水分解です)。
