Получение спиртов: обзор — Органическая химия для олимпиад

Получение спиртов: обзор

8 заданий

Пять путей к спирту

linkОпора

Спирты получают реакциями, которые мы уже изучили, и прежде чем двигаться дальше, полезно собрать их вместе. Группу OH можно ввести замещением галогена (урок 85), присоединением воды к алкену — кислотной гидратацией (урок 114) или гидроборированием (урок 118), а также восстановлением карбонильной группы. Ещё один путь — реакция реактива Гриньяра с карбонильным соединением, которая одновременно строит углеродный скелет. Выбор пути зависит от того, какое вещество доступно и у какого атома должна оказаться группа OH.

Как выбрать путь к спирту

  1. Замещение галогена: первичный галогеналкан реагирует с гидроксид-ионом по механизму \(S_N2\), а третичный гидролизуют водой по механизму \(S_N1\), потому что сильное основание отщепило бы от него галогеноводород и дало алкен.
  2. Гидратация алкена: вода в присутствии кислоты присоединяется по правилу Марковникова, но карбокатион может перегруппироваться. Оксимеркурирование с последующим демеркурированием тоже даёт продукт Марковникова, но без перегруппировок, а гидроборирование с последующим окислением присоединяет группу OH против правила Марковникова.
  3. Восстановление карбонильной группы: альдегид даёт первичный спирт, кетон — вторичный, сложный эфир при действии \(\ce{LiAlH4}\) — первичный (урок 200).
  4. Реакция реактива Гриньяра с карбонильным соединением даёт спирт с новой связью C–C (урок 203).
Из чегоЧемКакой спирт
алкен\(\ce{H2O/H+}\); \(\ce{Hg(OAc)2}\), затем \(\ce{NaBH4}\)по Марковникову
алкен\(\ce{BH3}\), затем \(\ce{H2O2/OH-}\)против Марковникова
альдегид\(\ce{NaBH4}\)первичный
кетон\(\ce{NaBH4}\)вторичный
карбонилRMgX, затем \(\ce{H3O+}\)цепь длиннее

Примеры

1. Два спирта из бут-1-ена. Кислотная гидратация бут-1-ена даёт бутан-2-ол: группа OH присоединяется по правилу Марковникова к более замещённому атому. Гидроборирование с последующим окислением даёт бутан-1-ол: группа OH оказывается у концевого атома.

Один алкен и две региохимии присоединения
Один алкен и две региохимии присоединения

2. Восстановление альдегида. Боргидрид натрия восстанавливает бутаналь до бутан-1-ола: атом углерода альдегидной группы получает атом водорода и становится карбинольным атомом первичного спирта.

Альдегид даёт первичный спирт
Альдегид даёт первичный спирт

3. Замещение галогена. 1-Бромпропан с водным раствором гидроксида натрия по механизму \(S_N2\) даёт пропан-1-ол.

Первичный галогеналкан замещает бром на группу OH
Первичный галогеналкан замещает бром на группу OH

errorКарбокатион кислотной гидратации может перегруппироваться

Вторичный карбокатион, образующийся при кислотной гидратации, может превратиться в третичный, и тогда группа OH окажется не у того атома, которого ожидали. Если перегруппировка возможна, используют ацетат ртути(II) и затем боргидрид натрия: эта реакция не проходит через свободный карбокатион.

edit_noteПопробуйте сами

Как из 3-метилбут-1-ена получить 3-метилбутан-1-ол?

expand_moreПоказать решение

Гидроборированием с последующим окислением (\(\ce{BH3}\), затем \(\ce{H2O2}\) и NaOH): группа OH присоединится к концевому атому углерода.

Спирт ретросинтезом

Пути из первой части урока удобно искать от конца — от нужного спирта. Смотрят на карбинольный атом и спрашивают, какая реакция могла создать именно его: восстановление карбонильной группы, присоединение реактива Гриньяра или гидратация алкена. Такой подход — ретросинтетический анализ (урок 164): цель мысленно разбирают на доступные исходные вещества.

Как найти путь к спирту от конца

  1. Отметьте карбинольный атом и посмотрите на его соседей.
  2. Замените группу CH–OH на C=O: первичный спирт \(\ce{RCH2OH}\) получают восстановлением альдегида RCHO, вторичный \(\ce{R2CHOH}\) — восстановлением кетона \(\ce{R2C=O}\).
  3. Мысленно разорвите одну из связей C–C у карбинольного атома: получатся карбонильное соединение и реактив Гриньяра (урок 203).
  4. Уберите группу OH вместе с атомом водорода соседнего атома: получится алкен, гидратация которого с нужной региохимией даст спирт.
\[\ce{R2C(OH)CH3} \;\Leftarrow\; \ce{R2C=O + CH3MgBr}\]

Примеры

1. Первичный спирт двумя путями. 5-Метилгексан-1-ол получают восстановлением 5-метилгексаналя боргидридом натрия или гидроборированием 5-метилгекс-1-ена с последующим окислением.

Альдегид и алкен — два пути к одному спирту
Альдегид и алкен — два пути к одному спирту

2. Третичный спирт двумя путями. 3-Метилгексан-3-ол получают кислотной гидратацией 3-метилгекс-3-ена или реакцией гексан-3-она с метилмагнийбромидом. Восстановлением его получить нельзя: у карбинольного атома нет водорода.

Гидратация и реакция Гриньяра дают один и тот же третичный спирт
Гидратация и реакция Гриньяра дают один и тот же третичный спирт

errorТретичный спирт не получить восстановлением

У третичного карбинольного атома нет атома водорода, а значит, нет и карбонильного предшественника, к которому мог бы присоединиться гидрид. Третичные спирты получают реакцией Гриньяра с кетонами или гидратацией алкенов.

edit_noteПопробуйте сами

Из какого карбонильного соединения восстановлением получают пентан-2-ол?

expand_moreПоказать решение

Из пентан-2-она: восстановление кетона даёт вторичный спирт.

push_pinГлавное

Спирты получают замещением галогена (первичные — \(S_N2\) с гидроксидом, третичные — гидролиз водой), гидратацией алкенов (кислотная — по Марковникову, с перегруппировками; оксимеркурирование — по Марковникову без перегруппировок; гидроборирование — против Марковникова), восстановлением карбонилов (альдегид → первичный, кетон → вторичный, сложный эфир → первичный) и реакцией Гриньяра (новая связь C–C). Ретросинтез начинают с карбинольного атома.

Закрепите теорию: 8 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.

Органическая химия для олимпиад · репетитор-кузьмин.рф
© 2026. Курс органической химии для подготовки к региональному и заключительному этапам Всероссийской олимпиады школьников и к перечневым олимпиадам первого уровня.