alkoholid

Keemia

2022

Selgitame, mis on alkoholid, nende klassifikatsioon, nomenklatuur ja omadused. Samuti näiteid ja tähtsust tööstuses.

Alkoholidel on üks või mitu hüdroksüülrühma, mis on seotud süsinikuaatomiga.

Mis on alkoholid?

Alkoholid on tõsi keemilised ühendid orgaanilised, mille struktuuris on üks või mitu hüdroksüülkeemilist rühma (-OH) kovalentselt seotud ikka aatom küllastunud süsiniku (st üksiksidemetega ainult külgnevate aatomitega), moodustades karbinoolrühma (-C-OH).

Alkoholid on ühendid väga levinud orgaaniline loodus, kes mängivad olulist rolli organismid elusorganismid, eriti orgaanilises sünteesis.

Selle nimi pärineb araabia keelest al-kukhūl, mis sõna-sõnalt tähendab "vaim" või "destilleeritud vedelik". Seda seetõttu, et muistsed moslemi alkeemikud nimetasid alkohole "vaimuks" ja täiustasid selle meetodeid veelgi destilleerimine 9. sajandil. Hilisemad uuringud võimaldasid teada nende ühendite keemilist olemust, eriti Lavoisier' panust kääritamine selle pärm õllest.

Alkoholid võivad suurtes annustes allaneelamisel olla inimorganismile mürgised ja isegi surmavad. Lisaks, kui seda tarbivad inimene, võib toimida depressantidena Kesknärvisüsteem, põhjustavad joobeseisundit ja kutsuvad esile tavapärasest ohjeldamatuma käitumise.

Teisest küljest on alkoholidel antibakteriaalsed ja antiseptilised omadused, mis võimaldavad neid kasutada keemiatööstus ja meditsiinis.

Alkoholide tüübid

Alkohole saab klassifitseerida nende struktuuris esinevate hüdroksüülrühmade arvu järgi:

Monoalkoholid või alkoholid. Need sisaldavad ühte hüdroksüülrühma. Näiteks:

Polüalkoholid või polüoolid. Need sisaldavad rohkem kui ühte hüdroksüülrühma. Näiteks:

Teine võimalus alkoholide klassifitseerimiseks on süsiniku asukoha järgi, millega hüdroksüülrühm on seotud, võttes arvesse ka seda, kui mitme süsinikuaatomiga on see süsinik samuti seotud:

  • Primaarsed alkoholid. Hüdroksüülrühm (-OH) asub süsinikul, mis on omakorda seotud mõne teise süsinikuaatomiga. Näiteks:

  • Sekundaarsed alkoholid. Hüdroksüülrühm (-OH) asub süsinikul, mis on omakorda seotud kahe teise erineva süsinikuaatomiga. Näiteks:

  • Tertsiaarsed alkoholid. Hüdroksüülrühm (-OH) asub süsinikul, mis on omakorda seotud kolme erineva süsinikuaatomiga. Näiteks:

Alkoholide nomenklatuur

Nagu teistel orgaanilistel ühenditel, on ka alkoholidel erinevad nimetused, mida selgitame allpool:

  • Traditsiooniline meetod (mittesüsteemne). Tähelepanu pööratakse ennekõike süsinikuahelale, millele hüdroksüülrühm (tavaliselt alkaan) kleepub, et päästa termin, millega seda nimetatakse, lisada sõna "alkohol" ja seejärel lisada järelliide -ilic -ano asemel. Näiteks:
    • Kui see on metaani kett, kutsutakse seda metüülalkohol.
    • Kui see on etaanahel, nimetatakse seda etüülalkohol.
    • Kui see on propaankett, nimetatakse seda propüülalkohol.
  • IUPAC meetod. Sarnaselt eelmisele meetodile pööratakse tähelepanu süsivesinik eelkäija, et päästa selle nimi ja lisada -ano asemel lihtsalt lõpp -ol. Näiteks:
    • Kui see on metaani kett, kutsutakse seda metanool.
    • Kui see on etaanahel, nimetatakse seda etanool.
    • Kui see on propaankett, nimetatakse seda propanool.

Lõpuks on vaja mingil viisil näidata hüdroksüülrühma asukohta ahelas, mille jaoks kasutatakse nime alguses numbrit. Oluline on märkida, et peaahelaks valitakse alati pikim süsivesinike ahel ja hüdroksüülrühma asend tuleks valida võimalikult väikese numeratsiooni abil. Näiteks: 2-butanool.

Alkoholide füüsikalised omadused

Alkoholid on üldiselt vedelikud värvitu, millel on iseloomulik lõhn, kuigi ka väiksema arvukuse korral võivad need esineda tahkes olekus. Need lahustuvad vees, kuna hüdroksüülrühmal (-OH) on teatav sarnasus veemolekuliga (H2O), mis võimaldab neil moodustada vesiniksidemeid. Selles mõttes on kõige vees lahustuvamad alkoholid madalaima molekulmassiga, st väiksema ja lihtsama struktuuriga alkoholid. Süsinikuaatomite arvu ja süsinikuahela keerukuse suurenedes on alkoholid vees vähem lahustuvad.

The tihedus alkoholide arv on suurem vastavalt süsinikuaatomite arvu ja nende süsivesinikahela harude suurenemisele. Teisest küljest ei mõjuta vesiniksidemete moodustumine mitte ainult lahustuvust, vaid ka nende lahustuvust sulamispunktid Y keemine. Mida suurem on süsivesinike ahel, seda rohkem hüdroksüülrühmi sellel on ja mida rohkem harusid sellel on, seda kõrgemad on nende kahe omaduse väärtused.

Alkoholide keemilised omadused

Alkoholidel on dipoolne iseloom, mis on sarnane alkoholiga Vesi, tänu oma hüdroksüülrühmale. See muudab need polaarseteks aineteks (positiivse ja negatiivse poolusega).

Seetõttu võivad alkoholid käituda nii happed või alustena sõltuvalt sellest, millise reagendiga nad reageerivad. Näiteks kui alkohol reageerib tugeva alusega, siis hüdroksüülrühm deprotoneerub ja hapnik säilitab oma negatiivse laengu, toimides nagu hape.

Vastupidi, kui alkohol puutub kokku väga tugeva happega, siis hapniku elektroonilised paarid põhjustavad hüdroksüülrühma protoneerumist, omandavad positiivse laengu ja käituvad nõrga alusena.

Teisest küljest võivad alkoholid osaleda järgmistes keemilistes reaktsioonides:

  • Halogeenimine Alkoholid reageerivad vesinikhalogeniididega, moodustades alküülhalogeniidid ja vee. Tertsiaarsed alkoholid reageerivad kergemini kui primaarsed ja sekundaarsed alkoholid. Mõned näited nendest reaktsioonidest on järgmised:

  • Oksüdatsioon.Alkoholid oksüdeeritakse reageerides teatud oksüdeerivate ühenditega, moodustades sõltuvalt oksüdeeritava alkoholi tüübist (primaarne, sekundaarne või tertsiaarne) erinevaid tooteid. Näiteks:
    • Primaarsed alkoholid. Need tekivad, kui oksüdeerumisel kaotavad vesinikuaatomi, mis on seotud süsinikuga, mis omakorda on seotud hüdroksüülrühmaga, moodustavad nad aldehüüde. Teisest küljest, kui nad kaotavad sellest süsinikust kaks vesinikuaatomit, moodustavad nad karboksüülhappeid.
    • Sekundaarsed alkoholid. Oksüdeerumisel kaotavad nad ainsa süsinikuga seotud vesinikuaatomi, millel on hüdroksüülrühm, ja moodustavad ketoone.
    • Tertsiaarsed alkoholid. Nad on vastupidavad oksüdatsioonSee tähendab, et nad ei oksüdeeru, välja arvatud juhul, kui neile seatakse väga spetsiifilisi tingimusi.
  • Dehüdrogeenimine Alkoholid (ainult primaarsed ja sekundaarsed), kui need on kõrge temperatuurid ja teatud katalüsaatorite juuresolekul kaotavad nad vesinikke, moodustades aldehüüde ja ketoone.
  • Dehüdratsioon See koosneb mineraalhappe lisamisest alkoholile hüdroksüülrühma ekstraheerimiseks ja vastava alkeeni saamiseks eliminatsiooniprotsesside kaudu.

Alkoholide tähtsus

Alkoholi kasutatakse biokütuste valmistamiseks koos teiste orgaaniliste ainetega.

Alkoholid on suure keemilise väärtusega ained. Mida toormaterjal, kasutatakse muude orgaaniliste ühendite saamiseks laborites. Samuti igapäevaste tööstustoodete komponendina, nagu desinfektsioonivahendid, puhastusvahendid, lahustid, parfüümi alus.

Neid kasutatakse ka valmistamisel kütused, eriti toiduainetööstuses biokütused, alternatiiv nendele fossiilne päritolu. Tavaline on neid näha haiglates, esmaabikomplektides vms.

Teisest küljest on teatud alkoholid mõeldud inimtoiduks (eriti etanool), mis on osa paljudest piiritusjookidest, erineva rafineerituse ja intensiivsusega.

Alkoholide näited

Mõned näited igapäevaselt laialdaselt kasutatavatest alkoholidest on järgmised:

  • metanool või metüülalkohol (CH3OH)
  • etanool või etüülalkohol (C2H5OH)
  • 1-propanool, propanool või propüülalkohol (C3H7OH)
  • isobutanool (C4H9OH)
!-- GDPR -->