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.