ХИДРОКСИЛНИ  ПРОИЗВОДНИ  НА           
                              ВЪГЛЕВОДОРОДИТЕ

                                                 (

доц. Г. Велинов

)

 
                                 ОПРЕДЕЛЕНИЕ  И  КЛАСИФИКАЦИЯ

Алкохолите и фенолите са хидроксилни производни на въглеводородите. Те 
могат да се разглеждат като получени от въглеводородите, в молекулите на 
които един или повече водородни атоми са заместени с хидроксилна група. 
Следователно,   хидроксилната   група       (

-ОН

)   е   функционална   група   на 

алкохолите и фенолите. В молекулата на алкохолите тя е свързана пряко с 
въглероден остатък, а във фенолните молекули - пряко с ароматно ядро.

OH  

CH

3

-CH

2

-OH

алкохол (етанол)             фенол

Генетичната   връзка   между   въглеводородите   и   хидроксилните   производни 
може да бъде илюстрирана със следната схема:

CH

3

CH

2

CH

3

   +Cl

2

 -HCl

+Br

2

-HBr

CH

3

CH

2

CH

2

Cl                 CH

3

CH

2

CH

2

OH  

+NaOH

 -NaCl

CH

3

CHCH

3

                 CH

3

CHCH

3

+NaOH

-NaBr

OH

Br

Най-общо   еднофункционалните   хидроксилни   производни   на 
въглеводородите следва да бъдат класифицирани по следния начин:
 
                                         

ХИДРОКСИЛНИ  ПРОИЗВОДНИ

                                                      
                          МАСТНИ                                                     АРОМАТНИ 
                          R-CH

2

-OH                                        С

6

Н

5

-(СН

2

)

n

-OH; C

6

H

5

OH 

наситени        ненаситени         циклични                  ароматни         феноли
                                                                                               алкохоли

OH

CH

2

OH

CH

2

CH

2

CH

2

CH

2

CHOH

CH

2

CH

3

CH

2

OH     HC      C-CH

2

-OH   

CH

3

OH        H

2

C=CH-CH

2

OH   

метанол      пропенол                  циклохексанол        бензилов      фенол
      и                     и                                                             алкохол
етанол         пропинол

Освен   това   в   зависимост   от   броя   на   хидроксилните   групи   в   молекулата, 
алкохолите   и   фенолите   се   подразделят   на  

едно-   ,   дву-   ,   три-     и 

поливалентни.

   СН

3

ОН                          СН

2

-СН

2

СН

2

- СН -СН

2

1

                                        ОН   ОН                                    ОН    ОН  

ОН

   метанол                     1,2-етандиол                          1,2,3-пропантриол

OH

OH

OH

OH

OH

                      фенол                        резорцинол         пирокатехол
           хидроксибензен  1,3-дихидроксибензен   1,2-дихидроксибензен
                                             1,3-бензендиол                 1,2-бензендиол

НАИМЕНОВАНИЯ  И ИЗОМЕРИЯ

Наименованията   на   мастните   едновалентни   алкохоли,   според 
систематичната   номенклатура    IUPAC,   се   образуват   от   названията   на 
съответните въглеводороди и окончание  

  -ол

  .  

Мястото

  на хидроксилната 

група във въглеводородната верига се обозначава с 

арабска цифра

.

CH

3

-CH

2

-CH

2

-OH                                      CH

3

-CH-CH

3

         1-пропанол                                                  

|

               2-пропанол

                                                                               ОН
     СН

3

-СН-СН

2

-СН

3

|

 ОН

            ОН     2-бутанол                                   

|

                                                                    СН

3

-С-СН

3

    2-метил-2-пропанол 

|

                                                                            СН

3

Ако наситените едновалентни алкохоли се подредят по нарастване броя на 
въглеродните   атоми,   то   се   образува   хомоложния   ред   на   алканолите.   По-
долу е показан този хомоложен ред при алканоли с права въглеродна верига 
и хидроксилна група при първичен въглероден атом:
 

емпирична 
формула

опростена 
структурна
формула

       Наименование

СН

3

ОН

СН

3

ОН

метанол        (метилов алкохол) 

С

2

Н

5

ОН

СН

3

СН

2

ОН

етанол            (етилов алкохол)

С

3

Н

7

ОН

СН

3

СН

2

СН

2

ОН

1-пропанол   (пропилов алкохол)

    С

4

Н

9

ОН

         :

СН

3

СН

2

СН

2

СН

2

ОН

            :

1-бутанол      (бутилов алкохол)
 
              :

С

n

Н

2n+1

ОН

С

n

Н

2n+1

ОН

Алканол

    
За   едновалентните   мастни   алкохоли   е   характерна   както   верижна,   така   и 
позиционна   изомерия.   Например   при   пропанолите  

1-пропанол

  и 

2-пропанол

 са позиционни изомери. 

При бутанолите има п

озиционна

 изомерия (при 

1-бутанол

   и   

2-бутанол 

и 

при 

2-метил-1-пропанол и 2-метил-2-пропанол

), а  

1-бутанол

  и  

2-метил-

1-пропанол

  са 

верижни изомери

:

2

    СН

3

-СН

2

-СН

2

-СН

2

-ОН                         СН

3

-СН-СН

2

-СН

3

1-бутанол                                          

|

                2-бутанол

                                                                         ОН

                  СН

3 

                                                          СН

3 

|

|

          СН

3

-С-СН

3 

   2-метил-2-пропанол         СН

3

-СН-СН

2

-ОН

|

                  OH                                                      2-метил-1-пропанол

В зависимост от вида на въглеродния атом, с който е свързана  

OH-групата

, 

алкохолите биват:  

първични

  (

1-бутанол

,  

2-метил-1-пропанол

),  

вторични 

(

2-бутанол

) и 

третични

 (

2-метил-2-пропанол

).

 
Въглеродният   атом,   свързан   с   хидроксилната   група   при  

2-бутанола

  е 

асиметричен,   което   предполага  съществуването   на   оптична   изомерия  при 
това съединение:

C

OH

H

CH

3

C

2

H

5

OH

CH

3

H

C

2

H

5

C

2

H

5

H

OH

CH

3

Тези   две   съединения   са   оптични   изомери.   Те   имат   еднакъв   качествен   и 
количествен   състав   на   молекулите   си,   но   се   различават   само   по 
пространственото разположение на някои атоми или атомни групи. Повечето 
физични свойства и основните химични свойства на оптичните изомери са 
еднакви.
Двувалентните   алкохоли,   респективно   тривалентните,   според 
систематичната номенклатура се наричат диоли и триоли. Наименованията 
им се образуват от тези на съответните въглеводороди и окончанията  

диол

, 

триол 

 и т.н. 

полиоли . 

Взаимното разположение на хидроксилните групи се 

обозначава   с   арабски   цифри,   като   стремежът   е   тези   цифри   да   бъдат 
възможно малки.

CH

2

-CH-CH

3

              CH

2

-CH

2

-CH

2

                 CH

2

-CH-CH

2

|

|

|

|

|

|

|

        OH  OH                     OH           OH                 OH 

 OH OH

       1,2-пропандиол       1,3-пропандиол            1,2,3-пропантриол

Названията на фенолите и ароматните алкохоли обикновено са тривиални.
При хомолозите на фенола се наблюдава позиционна изомерия:

3

OH

OH

CH

3

OH

CH

3

OH

CH

3

фенол             орто-крезол    мета-крезол  пара-крезол

Срещат се също феноли с две, три и повече хидроксилни групи:

OH

OH

OH

OH

OH

OH

OH

1,2-дихидроксибензен   1,4-дихидроксибензен      1,2,3-трихидрокси- 
1,2-бензендиол                 1,4-бензендиол                               бензен
                                                  (хидрохинон)

СТРОЕЖ  НА  МОЛЕКУЛАТА 

Алкохолите и фенолите са хидроксилни производни на въглеводородите. Те 
съдържат   в   молекулата   си   силно   електроотрицателния   кислороден   атом, 
поради   което   връзките  

въглерод-кислород

    и    

водород-кислород

    в 

молекулите им са силно полярни.
             

+

+

R

H

O

H

C

O

H

H

H

δ

δ

1

2

-

-

-

+

H

O

δ

δ

δ

δ

|δ+|

>

|δ

1

+|

>

|δ

2

+|;

                           I

OH

 < 0  ;   M

OH

 > 0

  ;  

[M

OH

] > [I

OH

]

Голямата   електроотрицателност   на   кислорода   определя   отрицателния 
индукционен  ефект  

(-I)

  на   

-ОН

   групата както при алкохолите, така и при 

фенолите.
При алкохолите връзките   

С 

−

 О

    и   

О 

−

  Н

   са полярни. Под влиянието на 

мастния алкилов радикал, който има положителен индукционен ефект   

(+I)

, 

степента   на   полярност   на   връзката  

О  

−

  Н    

чувствително   намалява.   Под 

действието на   

-ОН

   групата връзките   

С 

−

 Н

   в алкиловия радикал също се 

поляризират (естествено не толкова колкото връзката  

О 

−

 Н 

→

|δ

1

+|

>

|δ

2

+|

).

В   молекулата   на   фенола   хидроксилната   група     упражнява   два   ефекта   - 
отрицателен индукционен ефект (

I

OH

  < 0), свързан с частично изтегляне на 

електронна плътност от бензеновото ядро и положителен мезомерен ефект 
(

М

ОН

  >   0)   -   дължащ   се   на   спрягане   на   свободна   електронна   двойка   на 

кислородния   атом   с     

π−

електронната  система

  на   ароматното   ядро.   Тъй 

4