Одноатомные непредельные спирты (алкенолы и алкинолы)

Одноатомные непредельные спирты (алкенолы и алкинолы)

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): 

 Н2С==СН—ОН  Н2С==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

H2C==CH==OH  H3C—C//—H 

 виниловый  уксусный 

 спирт   альдегид 

 (этенол) 

H2C==C—CH3  H3C—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

  | 

H3C—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:

Н2С==CН—СH2—ОН  Н2С==С—СН3

   | 

  OH 

 пропенол-1  пропенол-2 

Получение. 

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

  t 

Н2С==СН—СН3 + Cl2  Н2С==СН—СН2Сl + НС1 

пропилен  хлористый аллил 

  t  

Н2С==СН—СН2С1 + NaOH  Н2С=СН—CН2OН + 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:

H2C==CH—O—C2H5  Н2С=СН—O—СОСН3 

 винилэтиловый  винилацетат 

 эфир (простой  (сложный 

 эфир)  эфир) 

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

nH2C=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—  

|  |  |  —————  | |  | + nCH3COOH 

  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

 |—— H2CB—CHBr—CH2OH 

 | H2 2,3-дибромпропанол-1

 |—— H3C—CH2—CH2—OH

 | H2O+O  пропанол-1

 |—— H2COH—CHOH—CH2OH

 | HCl  глицерин

H2C==CH—CH2—OH —|—— H3C—CHCl—CH2OH

 | Na  2-хлорпропанол-1

 |—— H2C==CH—CH2—ONa

 | C2H5OH  алкоголят

 |—— H2C==CH—CH2—O—C2H5

 | CH3COOH  этилаллиловый эфир

 |—— CH3—COOCH2—CH==CH2

 аллилацетат 

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

   Ag2O

 |—— Ag—CC—CH2OH + H2O

 |  ацетиленидкар-

HCC—CH2OH —|  бинол

 | PCl5

 |—— HCC—CH2Cl + 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) Н2С=СН—СН2OH — бесцветная жидкость с неприятным запахом, т.кип. 97,5 oС. Растворим в воде. Является промежуточным продуктом при синтезе глицерина. Используют в парфюмерной промышленности.

Пропаргиловый спирт (пропин-2-ол-1) HССН2ОН — бесцветная жидкость с неприятным запахом, кипящая при 114,7 °С. Является промежуточным продуктом при получении аллилового спирта и глицерина, а также в производстве дивинила.