alkoholi

Kemija

2022

Pojasnimo, kaj so alkoholi, njihovo razvrstitev, nomenklaturo in lastnosti. Tudi primeri in pomen v industriji.

Alkoholi imajo eno ali več hidroksilnih skupin, vezanih na ogljikov atom.

Kaj so alkoholi?

Alkoholi so resnični kemične spojine organski, ki imajo v svoji strukturi eno ali več hidroksilnih kemičnih skupin (-OH) kovalentno povezana še vedno atom nasičenega ogljika (torej z enojnimi vezmi samo na sosednje atome), ki tvorijo karbinolno skupino (-C-OH).

Alkoholi so spojine zelo pogosta organska narave, ki igrajo pomembno vlogo v organizmov živih organizmov, zlasti v organski sintezi.

Njegovo ime izvira iz arabščine al-kukhūl, kar dobesedno pomeni "žganje" ali "destilirana tekočina". To je zato, ker so starodavni muslimanski alkimiki alkohole imenovali "duh" in dodatno izpopolnili metode destilacija v 9. stoletju. Kasnejše študije so omogočile spoznati kemijsko naravo teh spojin, zlasti prispevke Lavoisierja o fermentacija od kvas piva.

Alkoholi so lahko strupeni in celo smrtni za človeško telo, če jih zaužijemo v velikih odmerkih. Poleg tega, ko ga zaužije človeško bitje, lahko delujejo kot depresivi Osrednji živčni sistem, povzročijo stanje zastrupitve in izzovejo bolj neovirano vedenje kot običajno.

Po drugi strani imajo alkoholi antibakterijske in antiseptične lastnosti, ki omogočajo njihovo uporabo v kemična industrija in v medicini.

Vrste alkoholov

Alkohole lahko razvrstimo glede na število hidroksilnih skupin, ki jih predstavljajo v svoji strukturi:

Monoalkoholi ali alkoholi. Ti vsebujejo eno samo hidroksilno skupino. Na primer:

Polialkoholi ali polioli. Vsebujejo več kot eno hidroksilno skupino. Na primer:

Drug način razvrščanja alkoholov je glede na položaj ogljika, na katerega je vezana hidroksilna skupina, ob upoštevanju tudi, na koliko atomov ogljika je ta ogljik tudi vezan:

  • Primarni alkoholi. Hidroksilna skupina (-OH) se nahaja na ogljiku, ki je povezan z drugim enim atomom ogljika. Na primer:

  • Sekundarni alkoholi. Hidroksilna skupina (-OH) se nahaja na ogljiku, ki je povezan z dvema druga različna ogljikova atoma. Na primer:

  • Terciarni alkoholi. Hidroksilna skupina (-OH) se nahaja na ogljiku, ki je povezan s tremi drugimi različnimi ogljikovimi atomi. Na primer:

Nomenklatura alkoholov

Tako kot druge organske spojine imajo tudi alkoholi različna imena, ki jih bomo razložili v nadaljevanju:

  • Tradicionalna metoda (nesistemska). Pozornost je namenjena predvsem ogljikovi verigi, na katero se oprijema hidroksil (običajno alkan), da bi rešili izraz, s katerim je poimenovan, dodamo besedo "alkohol" in nato dodamo pripona -ilic namesto -ano. Na primer:
    • Če je metanska veriga, se bo imenovala metilni alkohol.
    • Če je etanska veriga, se bo imenovala etilni alkohol.
    • Če je propanska veriga, se bo poklicala propil alkohol.
  • Metoda IUPAC. Tako kot prejšnja metoda bo pozornost namenila ogljikovodik predhodnika, da rešimo njegovo ime in preprosto dodamo končnico -ol namesto -ano. Na primer:
    • Če je metanska veriga, se bo imenovala metanol.
    • Če je etanska veriga, se bo imenovala etanol.
    • Če je propanska veriga, se bo poklicala propanol.

Sčasoma bo treba na nek način navesti lokacijo hidroksilne skupine v verigi, za katero se uporablja številka na začetku imena. Pomembno je omeniti, da je za glavno verigo vedno izbrana najdaljša ogljikovodikova veriga, položaj hidroksilne skupine pa je treba izbrati z najmanjšim možnim številčenjem. Na primer: 2-butanol.

Fizikalne lastnosti alkoholov

Alkoholi so na splošno tekočine brezbarvni, ki imajo značilen vonj, čeprav jih lahko v manjšem številu najdemo trdno stanje. Topni so v vodi, saj ima hidroksilna skupina (-OH) določeno podobnost z molekulo vode (H2O), kar jim omogoča tvorbo vodikovih vezi. V tem smislu so najbolj vodotopni alkoholi z najmanjšo molekulsko maso, torej tisti z manjšo in enostavnejšo strukturo. Ker se število ogljikovih atomov in kompleksnost ogljikove verige povečujeta, manj topni so alkoholi v vodi.

The gostota alkohola je večja glede na povečanje števila ogljikovih atomov in vej njihove ogljikovodične verige. Po drugi strani pa tvorba vodikovih vezi ne vpliva le na topnost, ampak tudi na njihovo tališča Y Vreti. Večja kot je ogljikovodikova veriga, več hidroksilnih skupin ima in več kot ima vej, višje so vrednosti teh dveh lastnosti.

Kemijske lastnosti alkoholov

Alkoholi imajo dipolni značaj, podoben tistemu pri Voda, zaradi svoje hidroksilne skupine. Zaradi tega so polarne snovi (s pozitivnim in negativnim polom).

Zaradi tega se lahko alkoholi obnašajo podobno kisline ali kot baze, odvisno od tega, s katerim reagentom reagirajo. Na primer, če alkohol reagira z močno bazo, hidroksilna skupina deprotonira in kisik obdrži svoj negativni naboj, ki deluje kot kislina.

Nasprotno, če je alkohol soočen z zelo močno kislino, elektronski pari kisika povzročijo, da hidroksilna skupina protonira, pridobi pozitiven naboj in se obnaša kot šibka baza.

Po drugi strani pa lahko alkoholi sodelujejo pri naslednjih kemičnih reakcijah:

  • Halogenacija Alkoholi reagirajo z vodikovimi halogenidi, da nastanejo alkil halogenidi in voda. Terciarni alkoholi reagirajo lažje kot primarni in sekundarni alkoholi. Nekaj ​​primerov teh reakcij je:

  • Oksidacija.Alkoholi se oksidirajo z reakcijo z določenimi oksidacijskimi spojinami, pri čemer nastanejo različni produkti, odvisno od vrste alkohola, ki se oksidira (primarni, sekundarni ali terciarni). Na primer:
    • Primarni alkoholi. Pojavijo se, če pri oksidaciji izgubijo atom vodika, ki je vezan na ogljik, ta pa je vezan na hidroksilno skupino, tvorijo aldehide. Po drugi strani pa, če izgubijo dva vodikova atoma iz tega ogljika, tvorijo karboksilne kisline.
    • Sekundarni alkoholi. Ko oksidirajo, izgubijo edini atom vodika, vezan na ogljik, ki ima hidroksilno skupino in tvorijo ketone.
    • Terciarni alkoholi. Odporne so na oksidacijaTo pomeni, da ne oksidirajo, razen če so zanje naloženi zelo posebni pogoji.
  • Dehidrogenacija Alkoholi (samo primarni in sekundarni), ko so izpostavljeni visokim temperature in v prisotnosti določenih katalizatorjev izgubljajo vodike, da tvorijo aldehide in ketone.
  • Dehidracija Sestoji iz dodajanja mineralne kisline alkoholu za ekstrakcijo hidroksilne skupine in pridobivanje ustreznega alkena s postopki eliminacije.

Pomen alkoholov

Alkohol se uporablja za proizvodnjo biogoriv skupaj z drugimi organskimi snovmi.

Alkoholi so snovi velike kemične vrednosti. Kaj surovina, se uporabljajo za pridobivanje drugih organskih spojin v laboratorijih. Tudi kot sestavni del vsakdanjih industrijskih izdelkov, kot so razkužila, čistila, topila, parfumska podlaga.

Uporabljajo se tudi pri izdelavi goriva, predvsem v živilski industriji biogoriva, alternativa tistim iz fosilnega izvora. Običajno jih je videti v bolnišnicah, kompletih za prvo pomoč ali podobno.

Po drugi strani pa so nekateri alkoholi za prehrano ljudi (zlasti etanol), del številnih žganih pijač v različnih stopnjah rafiniranosti in intenzivnosti.

Primeri alkoholov

Nekateri primeri alkoholov, ki se pogosto uporabljajo vsak dan, so:

  • metanol ali metilni alkohol (CH3OH)
  • etanol ali etilni alkohol (C2H5OH)
  • 1-propanol, propanol ali propil alkohol (C3H7OH)
  • izobutanol (C4H9OH)
!-- GDPR -->