алкохоли

Химия

2022

Обясняваме какво представляват алкохолите, тяхната класификация, номенклатура и свойства. Също така, примери и значение в индустрията.

Алкохолите имат една или повече хидроксилни групи, прикрепени към въглероден атом.

Какво представляват алкохолите?

Алкохолите са верни химични съединения органични, които имат в структурата си една или повече хидроксилни химични групи (-ОН) ковалентно свързани все още атом на наситен въглерод (тоест с единични връзки само към съседните атоми), образувайки карбинолна група (-C-OH).

Алкохолите са съединения много често срещан органичен природата, които играят важни роли в организми живи организми, особено в органичния синтез.

Името му идва от арабски ал-кукхул, което буквално се превежда като "спирт" или "дестилирана течност". Това е така, защото древните мюсюлмански алхимици наричали алкохола „дух“ и допълнително усъвършенствали методите на дестилация през 9 век. По-късните проучвания позволяват да се разбере химическата природа на тези съединения, особено приносът на Лавоазие по отношение на ферментация от дрожди на бира.

Алкохолите могат да бъдат токсични и дори смъртоносни за човешкото тяло, ако се приемат във високи дози. Освен това, когато се консумира от човешко същество, могат да действат като депресанти на Централна нервна система, предизвикват състояние на опиянение и провокират по-неинхибирано поведение от нормалното.

От друга страна, алкохолите имат антибактериални и антисептични свойства, които позволяват използването им химическа индустрия и в медицината.

Видове алкохоли

Алкохолите могат да бъдат класифицирани според броя на хидроксилните групи, които присъстват в тяхната структура:

Моноалкохоли или алкохоли. Те съдържат една хидроксилна група. Например:

Полиалкохоли или полиоли. Те съдържат повече от една хидроксилна група. Например:

Друг начин за класифициране на алкохолите е според позицията на въглерода, към който е прикрепена хидроксилната група, като също така се взема предвид колко въглеродни атома е свързан и този въглерод:

  • Първични алкохоли. Хидроксилната група (-ОН) е разположена върху въглерод, свързан на свой ред с друг единичен въглероден атом. Например:

  • Вторични алкохоли. Хидроксилната група (-OH) е разположена върху въглерод, свързан на свой ред с два други различни въглеродни атома. Например:

  • Третични алкохоли. Хидроксилната група (-OH) е разположена върху въглерод, свързан на свой ред с три други различни въглеродни атома. Например:

Номенклатура на алкохоли

Подобно на други органични съединения, алкохолите имат различни имена, които ще обясним по-долу:

  • Традиционен метод (несистемен). Обръща се внимание преди всичко на въглеродната верига, към която хидроксилът (обикновено алкан) се придържа, за да се спаси терминът, с който е наименуван, добавете думата "алкохол" и след това добавете наставка -ilic вместо -ano. Например:
    • Ако е метанова верига, ще бъде наречена метилов алкохол.
    • Ако е етанова верига, ще бъде наречена етилов алкохол.
    • Ако е пропанова верига, ще се извика пропилов алкохол.
  • IUPAC метод. Подобно на предишния метод, ще се обърне внимание на въглеводород прекурсор, за да спаси името му и просто да добави окончанието -ol вместо -ano. Например:
    • Ако е метанова верига, ще бъде наречена метанол.
    • Ако е етанова верига, ще бъде наречена етанол.
    • Ако е пропанова верига, ще се извика пропанол.

В крайна сметка ще бъде необходимо да се посочи по някакъв начин местоположението на хидроксилната група във веригата, за която се използва число в началото на името. Важно е да се отбележи, че най-дългата въглеводородна верига винаги се избира като основна верига и позицията на хидроксилната група трябва да бъде избрана, като се използва възможно най-малко номериране. Например: 2-бутанол.

Физични свойства на алкохолите

Алкохолите по принцип са течности безцветни, които имат характерна миризма, въпреки че също, с по-малко изобилие, могат да съществуват в в твърдо състояние. Те са разтворими във вода, тъй като хидроксилната група (-OH) има известно сходство с водната молекула (H2O), което им позволява да образуват водородни връзки. В този смисъл най-разтворими във вода алкохоли са тези с най-ниска молекулна маса, тоест тези с по-малки и прости структури. Тъй като броят на въглеродните атоми и сложността на въглеродната верига се увеличават, толкова по-малко разтворими са алкохолите във вода.

В плътност алкохоли е по-голям в зависимост от увеличаването на броя на въглеродните атоми и разклоненията на тяхната въглеводородна верига. От друга страна, образуването на водородни връзки не само влияе върху разтворимостта, но и върху тяхната точки на топене Й кипене. Колкото по-голяма е въглеводородната верига, толкова повече хидроксилни групи има и колкото повече разклонения има, толкова по-високи са стойностите на тези две свойства.

Химични свойства на алкохолите

Алкохолите имат диполен характер, подобен на този на Вода, поради неговата хидроксилна група. Това ги прави полярни вещества (с положителен и отрицателен полюс).

Поради това алкохолите могат да се държат като киселини или като основи в зависимост от това с кой реагент реагират. Например, ако алкохолът взаимодейства със силна основа, хидроксилната група се депротонира и кислородът запазва отрицателния си заряд, действайки като киселина.

Напротив, ако алкохолът е изправен пред много силна киселина, електронните двойки на кислорода карат хидроксилната група да протонира, да придобие положителен заряд и да се държи като слаба основа.

От друга страна, алкохолите могат да участват в следните химични реакции:

  • Халогениране Алкохолите реагират с водородни халогениди, за да се получат алкилхалогениди и вода. Третичните алкохоли реагират по-лесно от първичните и вторичните алкохоли. Някои примери за тези реакции са:

  • Окисление.Алкохолите се окисляват чрез взаимодействие с определени окислителни съединения, като се образуват различни продукти в зависимост от вида алкохол, който се окислява (първичен, вторичен или третичен). Например:
    • Първични алкохоли. Те възникват, ако при окисляване загубят водороден атом, който е прикрепен към въглерода, който от своя страна е прикрепен към хидроксилната група, те образуват алдехиди. От друга страна, ако загубят двата водородни атома от този въглерод, те образуват карбоксилни киселини.
    • Вторични алкохоли. Докато се окисляват, те губят единствения свързан с въглерод водороден атом, който има хидроксилна група и образуват кетони.
    • Третични алкохоли. Те са устойчиви на окисляванеТоест те не се окисляват, освен ако не им се наложат много специфични условия.
  • Дехидрогениране Алкохоли (само първични и вторични), когато са подложени на висок температури и в присъствието на определени катализатори, те губят водород, за да образуват алдехиди и кетони.
  • Дехидратация Състои се от добавяне на минерална киселина към алкохол за извличане на хидроксилната група и получаване на съответния алкен чрез процеси на елиминиране.

Значението на алкохолите

Алкохолът се използва за производство на биогорива заедно с други органични вещества.

Алкохолите са вещества с голяма химическа стойност. Какво суров материал, се използват за получаване на други органични съединения в лаборатории. Също като компонент на ежедневни промишлени продукти, като дезинфектанти, почистващи препарати, разтворители, парфюмна основа.

Използват се и при производството на горива, особено в хранително-вкусовата промишленост биогорива, алтернатива на тези на изкопаем произход. Обичайно е да ги видите в болници, комплекти за първа помощ или други подобни.

От друга страна, някои алкохоли са за консумация от човека (особено етанол), част от множество спиртни напитки с различна степен на изтънченост и интензитет.

Примери за алкохоли

Някои примери за алкохоли, широко използвани ежедневно, са:

  • метанол или метилов алкохол (CH3OH)
  • етанол или етилов алкохол (C2H5OH)
  • 1-пропанол, пропанол или пропилов алкохол (C3H7OH)
  • изобутанол (C4H9OH)
!-- GDPR -->