Отримання граничних одноатомних спиртів, хімія онлайн
До найбільш часто використовуваних хімічних способів отримання спиртів відносяться:
1.Гідратація алкенов (промисловий спосіб отримання етанолу для технічних цілей)
(T, Р, кисле середовище (каталізатор))
2.Щелочной гідроліз галогеналканов (лабораторний спосіб отримання)
(Водний розчин лугу, t)
3.Восстановленіе альдегідів і кетонів (лабораторний спосіб отримання)
(T, каталізатор -Ni)
Особливі способи отримання метанолу і етанолу
1.Получение метанолу з синтез-газу (водяний газ, генераторний газ)
(T, Р, оксидні каталізатори)
2.Отримання етанолу ферментативне бродіння глюкози (отримання етилового спирту для харчових і медичних цілей)
(Ферменти - дріжджі)
1. Гідратація алкенів
Гідратація алкенів використовується в промисловості для отримання спиртів з продуктів нафтопереробки.
Приєднання води до алкенів відбувається в присутності розведеної сірчаної або фосфорної кислот. Ця реакція протікає відповідно до правила Марковникова, тому первинний спирт можна отримати тільки з етилену, а решта алкени дають вторинні або третинні спирти:
Цей метод в лабораторних умовах знайшов обмежену сферу застосування для отримання теоретичних спиртів.
2.Восстановленіе альдегідів, кетонів і ефірів карбонових кислот
Дегидрирование спиртів за своєю хімічною сутністю є окисленням. Зворотна реакція - гідрування альдегідів, кетонів і ефірів карбонових кислот - є, таким чином, їх відновленням.
При дії водню в присутності каталізаторів (Ni, Pt, Pd) альдегіди відновлюються до первинних спиртів, а кетони - до вторинних спиртів:
Гідрування складних ефірів проходить через стадію утворення альдегідів:
Цим методом в промисловості з метилових ефірів вищих кислот отримують вищі первинні спирти, наприклад:
3. Гідроліз складних ефірів карбонових кислот в лужному середовищі
Гідроліз складних ефірів карбонових кислот протікає як в кислому, так і в лужному середовищі (водні або спиртові розчини NaOH, КОН, а також Ba (OH) 2, Ca (OH) 2Ba (OH) 2, Ca (OH) 2). Однак до утворення спиртів призводить гідроліз, що протікає необоротно в лужному середовищі:
4.Гід-ро-ліз га-ло-ге-нал-ка-нів в вод-но-му рас-тво-ре ще-ло-чи
У лабораторних умовах спирти отримують дією водного розчину лугу на алкілгалогеніду при нагріванні, при цьому атом галогену в галогеналканами заміщається групою ОН:
За допомогою цієї реакції можна отримувати первинні, вторинні і третинні спирти.
При дії спиртового розчину лугу на галогеналкани відбувається відщеплення галогеноводорода і освіту алкена.
5. Синтез спиртів з карбонільних з'єднань за допомогою магнійорганіческіх з'єднань
Спирти утворюються при численних реакціях металоорганічних сполук з різними сполуками, що містять карбонільну групу> С = О. Цим способом можна одержувати як первинні спирти, так і вторинні і третинні:
6. Окислення алканів
При м'якому окисленні метану киснем повітря в присутності різних каталізаторів утворюються метанол, формальдегід або мурашина кислота:
Специфічні способи отримання метанолу і етанолу
1. Одержання метанолу із синтез-газу
а) Конверсія природного газу в синтез-газ:
б) Каталітичний синтез метанолу з оксиду вуглецю (II) і водню
В якості каталізаторів використовують суміш оксидів цинку, міді і хрому, температуру підтримують в інтервалі 200-300 о С, а тиск - від 40 до 150 атм.
Газ на виході з реактора містить 3-5% CH3OH, потім газ охолоджують і конденсують отриманий метанол, а решту газу змішують з вихідним газом і направляють знову в реактор.
Раніше метанол отримували сухий перегонкою деревини без доступу повітря (звідси його назва «деревне спирт»).
2. Отримання етанолу спиртовим бродінням глюкози
Ферментативний гідроліз крохмалю - найдавніший синтетичний процес, який використовується людиною - до сих пір має величезне значення для отримання етилового спирту.
Про-те-ка-ет толь-ко в при-сут-ності фер-мен-тів, ко-то-які ви-ра-ба-ти-ва-ють неко-то-які мік-ро-ор-га -ніз-ми, на-прі-мер, дрож-жи:
Глю-ко-за со-дер-жит-ся у фрукті-то-вих соках. Глю-ко-зу можна по-лу-чить гід-ро-ли-зом крах-ма-ла (зерно, кар-то-фе-ль, цілий-лю-лоз-ні опи-ЛКВ):