Виниловый спирт

Виниловый спирт (этенол, не путать с этанолом) — ненасыщенный одноатомный спирт с формулой CH2=CH-OH, простейший енол, легко превращается в ацетальдегид. Получены его простые и сложные эфиры.

Общие сведения
Виниловый спирт
Общие
Систематическое
наименование
Этенол
Традиционные названия Виниловый спирт
Хим. формула С2H4O
Физические свойства
Молярная масса 44,05 г/моль
Классификация
Рег. номер CAS [557-75-5]
3D model (JSmol) Интерактивная схема
PubChem
CompTox Dashboard EPA
Рег. номер EINECS 209-183-3
SMILES
InChI
ChemSpider
ECHA InfoCard

Синтез

Виниловый спирт можно получить путём дегидратации этиленгликоля при температуре 900 °С и низком давлении[1].

Таутомеризация винилового спирта в ацетальдегид

В нормальных условиях виниловый спирт таутомеризуется в ацетальдегид:

Ethenol–ethanal tautomérisation.svg

При комнатной температуре ацетальдегид более стабилен, чем виниловый спирт, энтальпия превращения составляет 42,7 кДж/моль.[2] 

undefined

В отсутствие катализатора кето-енольная таутомерия за счёт миграции 1,3-водорода запрещена правилами Вудворда-Хоффмана, имеет высокий активационный барьер и затруднительна при комнатной температуре или около неё. Однако даже следовые количества кислот, оснований или воды могут катализировать реакцию. Даже при строгих мерах предосторожности, направленных на ликвидацию случайной влаги или источников протонов, виниловый спирт можно хранить только от нескольких минут до нескольких часов, прежде чем он изомеризуется в ацетальдегид. (Другим примером вещества, стабильного в строгой чистоте, но быстро разлагающегося из-за катализа следами влаги, является угольная кислота.)

Таутомеризация также может быть катализирована с помощью фотохимического процесса. Эти данные свидетельствуют о том, что кето-енольная таутомеризация легко протекает в атмосфере и стратосфере, и о том, что виниловый спирт играет роль в появлении органических кислот в атмосфере[4][5].

Виниловый спирт можно стабилизировать, контролируя концентрацию воды в системе и используя кинетический изотопный эффект, замедляющий реакции с участием дейтерия. Этого эффекта можно добиться путём гидролиза предшественника кетена в присутствии небольшого стехиометрического избытка тяжёлой воды (D2O). Исследования показывают, что процесс таутомеризации значительно ингибируется при температуре окружающей среды, а период полураспада енольной формы можно легко увеличить до t 1/2 = 42 мин[6].

Связь с поливиниловым спиртом

Из-за нестабильности винилового спирта термопластичный поливиниловый спирт (ПВС или PVOH) получают косвенно путём полимеризации винилацетата с последующим гидролизом сложноэфирных связей.

Лиганд

Получено несколько комплексов металлов, содержащих виниловый спирт в качестве лиганда, таких как Pt(acac)(η 2 -C 2 H 3 OH)Cl.[7]

См. также

Примечания

  1. Clayden, Jonathan; Greeves, Nick; Warren, Stuart. Organic Chemistry, 2nd edition, pp. 456-57. Oxford University Press, 2012. ISBN 978-0-19-927029-3.
  2. R.D. Johnson III. CCCBDB NIST Standard Reference Database. Дата обращения: 30 августа 2014. Архивировано 19 августа 2014 года.
  3. J. A. Keith, P. M. Henry (2009). “The Mechanism of the Wacker Reaction: A Tale of Two Hydroxypalladations”. Angew. Chem. Int. Ed. 48 (48): 9038—9049. DOI:10.1002/anie.200902194. PMID 19834921.
  4. Heazlewood, B. R.; Maccarone, A. T.; Andrews, D. U.; Osborn, D. L.; Harding, L. B.; Klippenstein, S. J.; Jordan, M. J. T.; Kable, S. H. «Near-threshold H/D exchange in CD3CHO photodissociation.» Nat. Chem. 2011, 3, 443−448. doi:10.1038/nchem.1052
  5. Andrews D. U., Heazlewood B. R., Maccarone A. T., Conroy T., Payne R. J., Jordan M. J. T., Kable S. H. (2012). “Photo-tautomerization of acetaldehyde to vinyl alcohol: A potential route to tropospheric acids”. Science. 337 (6099): 1203—1206. Bibcode:2012Sci...337.1203A. DOI:10.1126/science.1220712. PMID 22903524.
  6. Cederstav, Anna K. (1994). “Investigations into the Chemistry of Thermodynamically Unstable Species. The Direct Polymerization of Vinyl Alcohol, the Enolic Tautomer of Acetaldehyde”. Journal of the American Chemical Society. 100 (9): 4073—4074. DOI:10.1021/ja00088a051.
  7. Cotton F. A., Francis J. N., Frenz B. A., Tsutsui M. (1973). “Structure of a dihapto(vinyl alcohol) complex of platinum(II)”. Journal of the American Chemical Society. 95 (8): 2483—6. DOI:10.1021/ja00789a011.

Литература

  • Енолы // Большая Советская энциклопедия (в 30 т.) / А. М. Прохоров (гл. ред.). — 3-е изд. — М.: Сов. энциклопедия, 1972. — Т. IX. — С. 87. — 624 с.

Категории