Дегидратация спиртов

1. Внутримолекулярная дегидратация
2. Междумолекулярная дегидратация
3. Заместители кислот в ходе дегидратации кислот

При дегидратации спиртовых веществ происходит получение ациклических непредельных углеводородов, содержащих одну двойную взаимосвязь между углеродными атомами, а также две двойных взаимосвязи углерод-углерод. Дегидратация спиртовых веществ имеет возможность осуществляться в двух направлениях: внутри молекулярно, а также между молекулярно.

Внутри молекулярно дегидратация спиртовых веществ относится к реакциям элиминации или отщепления (Е). Учитывая структуру спиртового вещества, элиминация осуществляется по механизмам E1 или E2. В то же время, первичные спиртовые вещества осуществляют реагирование, как правило, по механизму E2, а вторичные и третичные спиртовые вещества осуществляют реагирование по механизму E1. Как и в ситуации нуклеопрофильного замещения, элиминация спиртовых веществ осуществляется с формированием оксониевого положительно заряженного иона.

Аналогично алкилгалогенидам первичные спиртовые вещества осуществляют химическое взаимодействие междумолекулярной дегидратации, как правило, по механизму \(S_N2\), третичные спиртовые вещества рефлексируют по механизму \(S_N1\), вторичные спиртовые вещества обладают возможность реакции по обоим механизмам.

Внутримолекулярная дегидратация

Проще всего осуществляют дегидратацию третичные спиртовые вещества, после них вторичные спиртовые вещества, и далее первичные спиртовые вещества, по механизму E1 либо E2, подобно взаимодействию дегидрогалогенирования. Дегидратация спиртовых веществ находится в подчинении правилу, которое открыл русский химик-органик Александр Михайлович Зайцев, с формированием разветвленных этиленовых углеводородов.

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип задания Выберите тип заданияКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Правило Зайцева применяется с целью прогнозирования ключевого продукта в реакциях отщепления воды либо галогеноводородов от спиртовых веществ. Следовательно, дегидратация третичных спиртовых веществ осуществляется по механизму E1, а также зачастую совершается сопровождение реакцией нуклеофильного замещения по \(S_N1\)-механизму:

Рисунок 1.

Самым пассивным этапом данного механизма считается преобразование катионов алкоксония в карбкатионы:

Рисунок 2.

Получение различных этиленовых углеводородов во время дегидратации устанавливается подвижностью и нестабильностью промежуточных карбкатионов и термодинамической устойчивостью разветвленных этиленовых углеводородов. К примеру, для изоамилового спирта согласно правилу Зайцева обязан формироваться лишь 3-метил-1-бутен, а в действительности образовываются 3 алкена \(C_5H_{10}\):

Рисунок 3.

Сформированный первичный карбкатион является наименее устойчивым, в том числе помимо отщепления протона подвержен, по причине 1,2-гидридных передвижений изомеризоваться в устойчивый вторичный карбкатион, из которого обретают этиленовые углеводороды:

Рисунок 4.

В то же время, вторичный карбкатион имеет возможность осуществлять изомеризацию в третичный карбкатион, являющийся предельно устойчивым:

Рисунок 5.

Следовательно, во время дегидратации изоамилового спиртового вещества формируется сочетание из 3-метил-1-бутену, 2-метил-2-бутена и 2-метил-1-бутена, при этом наибольшим количеством в продуктах реакции является 2-метил-2-бутен.

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип работы Выберите тип работыКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Для спиртовых веществ в реакциях отщепления более типичен механизм E1, нежели E2, что, в том числе, взаимосвязано с кислотностью среды реакции, в которой присутствует мощная основа. Алкоксид-анион RO- отсутствует, так как быстро осуществляет взаимодействие с протоном.

Рисунок 6.

Междумолекулярная дегидратация

Рассмотренные реакции считаются образцами внутри молекулярной дегидратации. Наряду с данной дегидратацией присутствует и междумолекулярная дегидратация, подтверждением которой считается формирование эфира:

\(R-O-H+HO-R {H^+ \over -H_2O} \to R-O-R\)

Междумолекулярная дегидратация спиртовых веществ в ситуации присутствия сконцентрированных кислот с учетом температурных показателей, отношения величины спирта и кислоты имеет возможность развиваться с формированием разных продуктов. К примеру, этиловый спирт при 105°C формирует с сульфатной кислотой (\(H_2SO_4\)) кислый эфир - этилсерную кислоту (реакция №1). При изобилии спиртовых веществ, а также относительно высоких температурных показателях (130°C-140°C) осуществляется междумолекулярная дегидратация, основным продуктом которой считается этоксиэтан (реакция №3). При температурных показателях более 160°C осуществляется разложение этилсерной кислоты с формированием этена \(C_2H_4\) (реакция 2):

Рисунок 7.

Заместители кислот в ходе дегидратации кислот

Для процессов в объемах промышленности, как внутримолекулярной, а также междумолекулярной дегидратации спиртовых веществ, взамен обыкновенных кислот рациональнее применять в роли дегидратирующих агентов безводные кислоты Льюиса либо иные окислители, к примеру, оксид алюминия \(Al_2O_3\). Процесс гетерогенной каталитической дегидратации спиртовых веществ над оксидом алюминия \(Al_2O_3\), при температурных показателях превышающих 350°C ведет к этиленовым углеводородам:

Рисунок 8.