شرح الموضوع
الكحولات مركبات عضوية تحوي على مجموعة هيدروكسيل واحدة أو أكثر، وصيغتها العامة R-OH، وتصنف حسب عدد مجموعات الألكيل (R) المتصلة بذرة الكربون المرتبطة بشكل مباشر مع مجموعة الهيدروكسيل إلى: كحول ميثيل،…
3-5 الكحولات (Alcohols)
الكحولات: مجموعة هيدروكسيل وأربعة أصناف
الكحولات مركبات عضوية تحوي على مجموعة هيدروكسيل واحدة أو أكثر
- التصنيف: حسب عدد مجموعات الألكيل (R) المتصلة بذرة الكربون المرتبطة بشكل مباشر مع مجموعة الهيدروكسيل
- الأصناف: كحول ميثيل، وكحولات أولية، أو ثانوية، أو ثالثية
| كحول ميثيل | كحول أولي (1°) | كحول ثانوي (2°) | كحول ثالثي (3°) |
|---|---|---|---|
تمرين (2): صنّف الكحولات الآتية الى كحولات أولية، أو ثانوية أو ثالثية.
(1-بروبانول) (2-ميثيل-2-بروبانول) (2-بروبانول)
1. طرق تحضير الكحولات
تحضير الكحولات: من الألكينات ومن هاليدات الألكيل
يمكن تحضير الكحولات بعدة طرق منها:
- أ. إضافة الماء إلى الألكينات (Hydration) بوجود الحموض المعدنية مثل كعوامل مساعدة
- تتم آلية الإضافة وفقاً لقاعدة ماركوفنيكوف
- ب. إضافة هيدروكسيدات الفلزات القلوية إلى هاليدات الألكيل الأولية وهاليد ميثيل في وسط مائي كما مرّ معك سابقاً
تمرين (3): اكتب معادلة تحضير كحول ثالثي يتكون من أربع ذرات كربون بإضافة الماء إلى الألكين المناسب واستخدام العامل المساعد الملائم.
تمرين (4): اكتب نواتج تفاعل 1-كلورو بيوتان مع هيدروكسيد الصوديوم المائي.
2. الخواص الكيميائية للكحولات
الكحولات: تسلك كحمض وكقاعدة
تمتاز الكحولات بالصفات الأمفوتيرية، لأنها تحوي مجموعة الهيدروكسيل
- كحمض في الوسط القاعدي: نظراً لوجود ذرة هيدروجين حمضية متصلة بالأكسجين
- كقاعدة في الوسط الحمضي: نظراً لاحتواء ذرة الأكسجين على زوجين من الإلكترونات غير الرابطة قادرة على استقبال بروتون من الحمض
أ. تفاعل الكحولات كحموض
الكحول مع الصوديوم: يتصاعد الهيدروجين
- حمض ضعيف: تتميز الكحولات بخواص حمضية ضعيفة، ويعزى سلوكها الحمضي إلى ارتباط ذرة الهيدروجين بذرة الأكسجين برابطة قطبية
- القطبية: الرابطة القطبية تجعل زوج الإلكترونات المشترك ينحاز قليلاً نحو الأكسجين
- مع الفلزات النشطة: تتفاعل مع الصوديوم والبوتاسيوم Na و K، حيث ينتج ألكوكسيد الفلز ويتصاعد غاز الهيدروجين
- يمكن استخدام هذا التفاعل للتمييز بين الكحولات والألكانات
اكتب معادلة التفاعل الحاصل. ما اسم المادة الناتجة من التفاعل؟
تمرين (5): كيف يتم التمييز بين الهكسان و1-هكسانول في المختبر مع كتابة المعادلات؟
ب. تفاعل الكحولات كقواعد
الكحول قاعدة: مع الحموض الهالوجينية ومع الكبريتيك
- مع الحموض الهالوجينية (HX): تتفاعل الكحولات معها وينتج عن ذلك هاليدات الألكيل
- مع حمض الكبريتيك المركز: حذف الماء (Dehydration)
- يتم التفاعل وفق قاعدة زايتسف (Zaitsev's rule)
تمرين (6): أكمل معادلة تفاعل الإيثانول مع حمض الهيدروكلوريك HCl.
تمرين (7): أكمل التفاعل الآتي، وبيّن الناتج الرئيس:
ج. أكسدة الكحولات
أكسدة الكحولات: أولي وثانوي وثالثي
- دايكرومات البوتاسيوم في وسط حمضي: تتأكسد الكحولات الأولية إلى الألدهيدات المناظرة باستخدام العامل المؤكسد القوي
- وفي حالة بقاء الألدهيد في المحلول فإنه يتأكسد بدوره إلى حمض كربوكسيلي
- لا يمكن تحضير الألدهيدات بهذه الطريقة باستثناء الألدهيدات المتطايرة (يكون عدد ذرات الكربون فيها من -) حيث تتبخر قبل تأكسدها
- بيرمنغنات البوتاسيوم المائي، ثم حمض معدني قوي: الكحول الأولي يتأكسد إلى الحمض الكربوكسيلي المناظر
- يختفي لون محلول بيرمنغنات البوتاسيوم البنفسجي ويظهر راسب بني من ؛ لأن الكحول يختزل أيون البيرمنغنات إلى
- يتم فصل ثاني أكسيد المنغنيز من المحلول بالترشيح قبل إضافة الحمض المعدني القوي
- الكحولات الثانوية: تتأكسد إلى كيتونات حسب المعادلة العامة الآتية
- الكحولات الثالثية: تقاوم تفاعلات الأكسدة المذكورة في الظروف العادية
- الأكسدة بنزع الهيدروجين: عند تمرير أبخرة الكحولات على مسحوق النحاس عند درجة حرارة (-)
- ينتج عن ذلك الألدهيدات إذا كانت الكحولات أولية، بينما تنتج الكيتونات عن طريق أكسدة الكحولات الثانوية
تمرين (8): اكتب معادلة كيميائية تمثل أكسدة 1-بيوتانول باستخدام محلول بيرمنغنات البوتاسيوم، ثم إضافة حمض معدني قوي.
نشاط (5-3): صمّم نشاطاً للتمييز عملياً بين الكحول الأولي والكحول الثالثي؟
تمرين (9): ما صيغة المادة المتفاعلة في التفاعل الآتي؟
2-بيوتانون