Alkoholy

Molekula etanolu alebo etylalkohol. S licenciou

Čo sú alkoholy?

Ten Alkoholy Sú to organické zlúčeniny, ktoré sa vyznačujú tým, že majú hydroxylovú skupinu (-OH) spojenú s nasýteným uhlíkom, to znamená uhlík, ktorý je spojený so štyrmi atómami jednoduchými väzbami (bez dvojitých alebo trojitých odkazov).

Generický vzorec pre túto obrovskú a všestrannú rodinu zlúčenín je ROH. Aby bola skupina OH považovaná za alkohol v prísnom chemickom zmysle, musí byť najreaktívnejšou molekulárnou štruktúrou. To je dôležité potvrdiť, medzi niekoľkými molekulami s OH skupinami, ktoré z nich je alkohol.

Jedným z alkoholov par excellence a najznámejší v populárnej kultúre je etylalkohol alebo etanol, ch₃Chvály₂Oh. V závislosti od ich prirodzeného pôvodu a teda od ich chemického prostredia môžu ich zmesi spôsobiť neobmedzené spektrum chutí, niektoré, ktoré dokonca vykazujú pozitívne zmeny v poschodí s priebehom rokov.

Alkoholová štruktúra

Alkoholy majú všeobecný recept Roh. Skupina OH je spojená s r alquilickou skupinou, ktorej štruktúra sa líši od jedného alkoholu k druhému. Únia medzi R a OH je jednoduché kovalentné spojenie, r-oh.

Nasledujúci obrázok zobrazuje tri generické štruktúry pre alkoholy, pretože sa nabitý uhlíkom nasýti, to znamená, že tvorí štyri jednoduché spojenia.

Alkoholová štruktúra. Zdroj: Secalinum, Wikimedia Commons

Ako je vidieť, R môže byť akejkoľvek sýtenej štruktúre, pokiaľ nemá viac reaktívnejších substituentov ako OH skupina.

V prípade primárneho alkoholu je 1. skupina OH spojená s primárnym uhlíkom. Toto sa ľahko overuje a pozoruje, že atóm v strede ľavého tetrahedronu je spojený s R a dvoma h.

Sekundárny alkohol, druhý, je overený uhlíkom tetrahedronu centra, ktorý je teraz spojený s dvoma skupinami R a H.

A nakoniec, máte terciárny alkohol, tretí, s uhlíkom spojeným s tromi skupinami R.

Amfile

V závislosti od typu uhlíka spojeného s OH, máte klasifikáciu primárnych, sekundárnych a terciárnych alkoholov. V tetraedre boli štrukturálne rozdiely medzi nimi už podrobné. Ale všetky alkoholy, bez ohľadu na svoju štruktúru, zdieľajú niečo spoločné: znak amfifilu.

Nie je potrebné riešiť štruktúru, aby ste si ju všimli, ale stačí so svojou chemickou receptúrou ROH. Skupina prenájmu je takmer úplne vytvorená.

Na druhej strane, skupina OH môže tvoriť vodíkové mosty s molekulami vody, a preto je hydrofyl, to znamená, že predstavuje afinitu k vode. Potom majú alkoholy hydrofóbnu kostru spolu s hydrofilnou skupinou. Sú apolárne a polárne súčasne, čo je rovnaké ako tvrdenie, že ide o amfile látky.

Môže vám slúžiť: rozdiely medzi homogénnymi zmesami a heterogénnymi zmesami

R-oh

(Hydrofóbny) - (hydrofilný)

Ako bude vysvetlené v nasledujúcej časti, charakter alkoholov amfile definuje niektoré z ich chemických vlastností.

Štruktúra r

Renta r ​​skupina môže mať akúkoľvek štruktúru, a napriek tomu je dôležitá, pretože umožňuje klasifikáciu alkoholov.

Napríklad R môže byť otvoreným reťazcom, ako je to v prípade etanolu alebo propanolu, rozvetvené, napríklad T-butylalkohol (CH₃)₂Štiepka₂Oh, môže byť cyklický, ako v prípade cyklohexanolu, alebo môže mať aromatický kruh, ako v benzylkoholu (C₆H₅)₂Och, alebo v 3-fenilpropanole (c₆H₅)₂Chvály₂Chvály₂Oh.

Reťazec R môže mať dokonca aj substituenty, ako sú halogény alebo dvojité väzby, napríklad pre alkoholy 2-bunky a 2-Bunt-1-OL (CH (CH₃Chvály₂= Chch₂Oh).

Vzhľadom na štruktúru R sa klasifikácia alkoholov stáva komplexnou. Preto je klasifikácia založená na jej štruktúre (1., 2. a 3. alkoholy) ľahšia, ale menej špecifická, hoci je dostatočná na vysvetlenie reaktivity alkoholov.

Fyzikálne a chemické vlastnosti

• Bod varu: Jednou z hlavných vlastností alkoholov je, že sú spojené prostredníctvom vodíkových mostov. Vďaka tomu sú alkoholy zvyčajne tekuté s vysokými bodmi varu.
• Kapacita rozpúšťadla: V domoch je veľmi bežné uchýliť sa k použitiu izopropylalkoholu na odstránenie škvrny ťažko odstráneného na povrchu. Táto kapacita rozpúšťadla, veľmi užitočná pre chemickú syntézu, je spôsobená jej znakom amfropifilu, predtým vysvetlené. Tuky sa vyznačujú hydrofóbnou: preto je ťažké ich odstrániť vodou. Avšak na rozdiel od vody majú alkoholy hydrofóbnu časť svojej štruktúry. Jeho skupina renta r ​​interaguje s tukmi, zatiaľ čo skupina OH tvorí vodíkové premosťuje vodu a pomáha ich pohybovať.
• Anfoterizmus: Alkoholy môžu reagovať ako kyseliny a bázy, to znamená, že sú to amfotentné látky. To je znázornené nasledujúcimi dvoma chemickými rovnicami:

Roh + h⁺  => Roh₂⁺

Roh + oh^-  => Ro^-

Ro^- Je to všeobecný vzorec toho, čo je známe ako alcoxid.

Menovanie

Existujú dva spôsoby, ako pomenovať alkoholy, ktorých zložitosť bude závisieť od ich štruktúry.

Spoločný názov

Alkoholy možno požadovať pre ich bežné mená. Na tento účel musí byť známy názov skupiny R, ku ktorému sa pridá koniec -Iico a predchádza mu slovo „alkohol“. Napríklad Cho₃Chvály₂Chvály₂Oh je propylicko alkohol.

Môže vám slúžiť: heterogénny systém

Ďalšie príklady sú:

• Chvály₃OH: metylalkohol.
• (Ch₃)₂Štiepka₂Oh: izobulalkohol.
• (Ch₃)₃COH: Tert-Boulalkohol.

Iupac systém

Pokiaľ ide o bežné názvy, musíte začať identifikáciou r. Výhodou tohto systému je, že je oveľa presnejší ako druhý.

A, pretože ide o uhlíkovú kostru, môže mať dôsledky alebo niekoľko reťazcov. Najdlhší reťazec, tj s viacerými atómami uhlíka, je, na ktorý sa udelí názov alkoholu.

Názov najdlhšieho reťazca sa pridá do názvu alkáne, pridá sa ukončenie „L“. Preto Cho₃Chvály₂Och sa nazýva etanol (cho₃Chvály₂- + Oh).

Všeobecne platí, že OH musí mať najmenšie možné vymenovanie. Napríklad BRCH₂Chvály₂Chvály₂(Oh) Cho₃ Nazýva sa 4-bróm-2-butanol a nie 1-Bromo-3-butanol.

Syntéza

Hydratácia alkénov

Proces ropy Craaking produkuje zmes štyroch alebo piatich atómov uhlíka, ktoré sa môžu ľahko oddeliť.

Tieto alkény sa môžu stať alkoholmi priamym pridaním vody alebo reakciou alkénu s kyselinou sírovou, po ktorej nasleduje pridanie vody, ktorú sa kyselina rozdeľuje a pochádza z alkoholu.

Oxo proces

V prítomnosti primeraného katalyzátora reagujú alkény s oxidom uhoľnatým a vodíkom, aby sa vytvorili aldehydy. Aldehydos sa dá ľahko redukovať na alkoholy katalytickou hydrogenáciou reakciou.

Často existuje taká synchronizácia procesu OXO, že redukcia aldehydos je takmer simultánna s ich tvorbou.

Najpoužívanejším katalyzátorom je decobalto oktokarbonil, získaný reakciou medzi kobaltom a oxidom uhoľnatého.

Fermentácia uhľohydrátov

Fermentácia uhľohydrátov pre kvasinky má stále veľký význam pri výrobe etanolu a iných alkoholov. Cukry pochádzajú z cukrovej trstiny alebo škrobu získané z rôznych zŕn. Z tohto dôvodu sa etanol tiež nazýva „zrnový alkohol“

Žiadosti

Nápoje

• Aj keď to nie je hlavná funkcia alkoholov, prítomnosť etanolu v niektorých nápojoch je jedným z najpopulárnejších vedomostí. Etanol, produkt fermentácie cukrovej trstiny, hrozna, jablko atď., Je prítomný v mnohých nápojoch o sociálnu spotrebu.

Chemická surovina 

• Metanol sa používa pri výrobe formaldehydu prostredníctvom svojej katalytickej oxidácie. Formaldehyd sa používa pri výrobe plastov, obrazov, textílií, výbušnín atď.
• Butanol sa používa pri výrobe butánu butánu, esteru, ktorý sa používa ako aróma v potravinárskom priemysle a cukrovinkách.
• Allyický alkohol sa používa pri výrobe esterov, vrátane ftalátu a dialilo Isftalate, ktorý slúži ako monoméry, ktoré slúžia ako monoméry.
• Fenol sa používa pri výrobe živíc, výrobe nylonu, dezodorantoch, kozmetike atď.
• Alkoholy s lineárnym reťazcom 11-16 atómov uhlíka sa používajú ako sprostredkovatelia na získanie plastifikátorov. Napríklad polyvinylchlorid.
• So -zavolané mastné alkoholy sa používajú ako sprostredkovatelia v syntéze detergentov.

Môže vám slúžiť: Potentiometer (fameter)

Rozpúšťadlo

• Metanol sa používa ako rozpúšťadlo farby, ako aj 1-butanol a izobutilický alkohol.
• Etylalkohol sa používa ako rozpúšťadlo mnohých nerozpustných zlúčenín vo vode, ktoré používajú ako rozpúšťadlo v obrazoch, kozmetike atď.
• Mastné alkoholy sa používajú ako rozpúšťadlá v textilnom priemysle, vo farbách, v čističkách a maľbách. Izobutanol sa používa ako rozpúšťadlo v poťahovacích materiáloch, maľbách a lepidlách.

Palivo

• Metanol sa používa ako palivo vo vnútorných a aditívnych benzínových motoroch na zlepšenie spaľovania.
• Etylalkohol sa používa v kombinácii s fosílnymi palivami v motorových vozidlách. Za týmto účelom sú rozsiahle regióny Brazílie určené na pestovanie cukrovej trstiny na výrobu etylalkoholu. Tento alkohol má výhodu v tom, že vo svojom spaľovaní produkuje iba oxid uhličitý. Keď sa spaľuje etylalkohol, produkuje čistý a bezchybný plameň, a preto sa používa ako palivo v kuchyniach kampane.
• Gelifikovaný alkohol sa vyrába kombináciou metanolu alebo etanolu s octom vápenatého. Tento alkohol sa používa ako zdroj tepla v kachle kampane a ako sa rozlieva, je bezpečnejší ako tekuté alkoholy.
• Takenkovaný biobutanol sa používa ako transportné palivo, ako aj izopropylický alkohol, hoci jeho použitie sa neodporúča.

Antiseptiká

• 70% koncentrácia izopropylalkohol sa používa ako vonkajší antiseptik na elimináciu baktérií a spomalenie jeho rastu, rovnako ako etylalkohol.

Iné použitia

• Cyklohexanol a metylciclohexanol sa používajú v textilnom povrchu, spracovaní nábytku a chitamanchas.

Príklady alkoholov a ich vzorcov

• Metanol (CH₃Oh).
• 1-propanol (c₃H₇Oh).
• Etanol (c₂H₅Oh).
• Izobutanol (c₄H₉Oh).
• Izopropanol (c₃H₈Buď).
• Alilic alkohol (c₃H₆Buď).
• Benzylalkohol (c₇H₈Buď).
• Tepelný (c₄h₁₀o).
• Pentenol (c₅H_jedenásťOh).
• 2-butanol (ch₃-Chvály₂-Chech-ch₃).
• Fenol (c₆H₆Buď).
• 2-propanol (CH₃-Chech-ch₃).
• Izodecanol (c₁₀H₂₁Oh).
• Cetyl alkohol (c₁₆H_{3. 4}Buď).
• Propargilický alkohol (c₃H₄Buď).
• Tetrahydrofurilický alkohol (c₅H₁₀Ani₂).
• Cyklohexanol (c₆H₁₂Buď).
• 2-chlórotanol (c₂H₅Clo).
• Heptanol (c₇H₁₆Buď).
• Hexanol (c₆h₁₄o).

Odkazy

1. Organická chémia. MC Graw Hill.
2. Alkoholy. Zdroj z Colapret.cm.Utexas.Edu.