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—O /O— CH2

| | Cu |

2 HC—OH + Cu(OH)2  HC—O/ O— 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 CH2\

| HCl | | HCl | | | KOH | O

HC—OH ——| H2C—OH —— | H2C—OH|——— CH/

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

H2C—OH  H2C—OH  H2C—Cl  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.

Другое по теме

Ньютон и методология естествознания
Научная революция восемнадцатого века привела к возникновению естествознания как специфического феномена духовной культуры. Начавшись с работ Коперника, Галилея и Декарта, она получила свое относительное завершение в творчестве Исаака Ньютона и, конечно, прежде всего в его знаменитых "Математических началах натура ...

Антропный космологический принцип
Идеи антропного космологического принципа, развивавшиеся в последнем столетии XX века, представляют большой научный интерес с точки зрения ответа на вопросы происхождения и эволюции окружающего мира. Основная идея этого принципа состоит в том, что фундаментальные свойства Вселенной, значения основных физических констант ...