Оксисоединения
Известны алкоголяты и других металлов, кроме щелочных, но они образуются косвенными путями. Так, щелочноземельные металлы непосредственно со спиртами не реагируют. Но алкоголяты щелочноземельных металлов, а также Mg, Zn, Cd, Al и других металлов, образующих реакционноспособные металлорганические соединения, можно получить действием спирта на такие металлорганические соединения. Например:
2CH3OH + Zn (CH3)2 (CH3O)2Zn + 2CH4
Алкоголяты спиртов широко применяют в органическом синтезе. Так как вода - более сильная кислота, чем спирты, то в присутствии воды алкоголяты разлагаются с выделением исходных спиртов:
CH3ONa +H2O CH3OH + NaOH
Метилат натрия метанол
Поэтому алкоголяты невозможно получить при действии гидроксидов металлов на спирты:
ROH + NaOH RONa + H2O
С другой стороны, спирты проявляют слабоосновные свойства, образуя с сильными кислотами более или менее устойчивые соли:
H Br-
½
ROH + HBr R¾O+¾H
Оксониевые соли
Образование сложных эфиров спиртов (реакция этерификации). При действии кислородных минеральных и органических кислот на спирты происходит реакция, которую можно представить следующими примерами:
HO RO
½ ½
ROH + SO2 SO2 + H2O
½ ½
HO HO
HO RO
½ ½
2ROH + SO2 SO2 + 2H2O
½ ½
HO RO
O O ** OH H¾O+¾H
║ H+ ║ R’OH ½ ½ -H2O
R¾C¾OH R¾C+¾OH ** R¾C¾OH R¾C¾OH R¾C+¾OH
Карбоновая ½ ½ ½
К-та R’-O+¾H R’-O R’-O
O
║
R¾C¾OR’
Сложные эфиры
Такого рода взаимодействие спирта с кислотами называется реакцией этерификации, а полученные вещества – сложными эфирами данного спирта и данной кислоты. Реакция этерификации спиртов сильными минеральными кислотами (такими как H2SO4) протекает быстро и не требует использования катализаторов. С карбоновыми кислотами скорость реакции этерификации значительно увеличивается в присутствии катализаторов. В качестве последних обычно используют минеральные кислоты в небольших количествах.
Внешне уравнение этой реакции подобно уравнению нейтрализации щёлочи кислотой:
NaOH + HNO3 = NaNO3 + H2O
Однако глубоким различием этих реакций является то, что нейтрализация – ионная, неизмеримо быстро протекающая реакция, которая сводится, в сущности, к взаимодействию ионов:
Н+ + ОН- → Н2О
Реакция этерификации идёт иным путём. Спирт в большинстве случаев реагирует, отдавая не гидроксил (как щёлочь при нейтрализации), а водород гидроксильной группы; кислоты (органические и некоторые, но не все, минеральные) отдают свой гидроксил. Этот механизм был установлен при помощи спирта, меченного изотопом кислорода 18О. Как оказалось, при взаимодействии такого спирта с кислотами RCOOH выделяется обычная вода, а не Н218О.
Образование сложных эфиров при действии на спирты хлорангидридов неорганических и органических кислот. Взаимодействие хлорангидридов с первичными спиртами:
ROH + ClN=O → RO─N=O + HCl
3ROH + PCl3 → (RO)3P + 3HCl
O O
║ ║
ROH + Cl─C─CH3 → RO─C─CH3 + HCl
O O
║ ║
ROH + Cl─C─Cl → RO─C─CCl + HCl
2. Реакции с разрывом С¾O связи.
Образование галогенидов.
При действии неорганических галогенангидридов на третичные и вторичные спирты происходит в основном обмен гидроксила на галоген:
3(CH3)3COH + PBr3 → 3(CH3)3CBr + P(OH)3
Обмен гидроксила на галоген происходит и при действии PBr3 и PI3 на первичные спирты:
3C2H5OH + PBr3 → 3C2H5Br + P(OH)3
При действии галогенводородных кислот на спирты также образуются алкилгалогениды.
Реакция может протекать либо по механизму SN2, либо по SN1. Например:
Br-
RCH2OH + H+ → R¾CH2 ¾O+¾O → RCH2Br + H2O SN2
½
H для первичных спиртов
R R -H2O R Br- R
R’¾C¾OH + H+ → R’¾C¾O+¾H R’¾C+ → R’¾C¾Br SN1
R” R” ½ R” R”
H для вторичных и третичных спитртов
Для успешной замены гидроксильной группы на хлор используют реактив Лукаса (соляная кислота + ZnCl2 ). Реакционная способность спиртов в этих реакциях изменяется в ряду: третичные>вторичные>первичные.
3. Реакции с участием группы OH и атома водорода, стоящего у соседнего атома углерода.
Дегидратация спиртов в олефины. Все спирты (кроме метилового) при пропускании их паров над нагретой до ~375°С окисью алюминия отщепляют воду и образуют олефин: