Kemijske lastnosti alkohola

Derivati ​​ogljikovodikov z enim ali več atomi vodika v molekuli, substituirani z -OH (hidroksilno skupino ali hidroksi skupino), so alkoholi. Kemijske lastnosti določajo ogljikovodični radikal in hidroksilna skupina. Alkoholi so ločeni homologne serije, pri čemer se vsak zaporedni predstavnik razlikuje od prejšnjega izraza s homologno razliko, ki ustreza = CH2. Vse snovi tega razreda lahko predstavimo s formulo: R-OH. Za enomatomske mejne spojine ima splošna kemijska formula CnH2n + 1OH. Po mednarodni nomenklaturi se lahko imena oblikujejo iz ogljikovodika z dodatkom končnega -ol (metanol, etanol, propanol in tako naprej).

To je zelo raznolika in bogata vrsta kemičnih spojin. Glede na število -OH skupin v molekuli, je razdeljena na mono-, di- in trihidričnega tako naprej - polihidroksi spojine. Kemijske lastnosti alkohola so odvisne tudi od vsebnosti hidroksi skupin v molekuli. Te snovi so nevtralne in se ne odcepi v ione v vodi, kot so močne kisline ali močne baze. Vendar pa lahko obstajajo kot šibko kisla (zmanjša s povečanjem števila alkohola molekulsko maso in razvejane ogljikovodikove verige) ali osnovnim (povečanje z naraščajočo molekulsko maso in razvejane molekuli) lastnosti.

Kemijske lastnosti alkoholi so odvisne od tipa in prostorska razporeditev atomov: so molekule z izomerijo verigo in pozicijske izomere. Odvisno od največjega števila enojnih vezi na ogljikovem atomu (hidroksi skupina vezana na) z drugimi atomi ogljika (z 1 st, 2 ali 3) ločiti primarne (normalnih), sekundarne ali terciarne alkohole. V primarnih alkoholih je hidroksilna skupina vezana na primarni ogljikov atom. V sekundarnem in terciarnem - na sekundarno in terciarno. Ker propanola zdi izomere, ki se razlikujejo v položaju hidroksilne skupine: propil alkohol C3H7-OH in izopropil alkohol CH3- (CHOH) -CH3.

Obstaja več osnovnih reakcij, ki označujejo kemijske lastnosti alkohola:

1. Pri interakciji z alkalne kovine ali njihove hidroksidi (deprotoniranje reakcija) tvorjene alkoholati (atom vodika nadomeščen s kovinskim atomom), odvisno od ogljikovodikov radikal, pridobljen s metoksid, etoksid, propoksid in tako naprej, na primer, natrijev propylate: 2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2uarr-.
2. Pri reakciji s koncentriranimi hidrokaličnimi kislinami se tvorijo halogenski derivati ​​ogljikovodikov: HBr + CH3CH2OH harr-CH3CH2Br + H20. Ta reakcija je reverzibilna. Posledično pride do nukleofilne substitucije hidroksilne skupine s halogenskim ionom.
3. Alkohole se lahko oksidirajo v ogljikov dioksid, na aldehide ali na ketone. Alkali gorijo v prisotnosti kisika: 3O2 + C2H5OH → 2CO2 + 3H2O. Pod vplivom močnega oksidacijskega sredstva (kromova kislina, kalijev permanganat in tako naprej) so primarni alkoholi pretvori v aldehide: C2H5OH → CH3COH + H2O in sekundarni - do ketonov: CH3- (CHOH) -CH3 → CH3- (CHO) -CH3 + H2O.
4. Reakcija dehidracije nadaljuje s segrevanjem v prisotnosti dehidriranih snovi (cinkov klorid, žveplova kislina itd.). Tako nastanejo alkeni: C2H5OH → CH2 = CH2 + H2O.
5. Reakcija esterifikacije se pojavi tudi pri segrevanju v prisotnosti dehidriranih spojin, vendar za razliko od prejšnje reakcije pri nižji temperaturi in pri tvorbi etri: 2C2H5OH → C2H5-0-C2H5O. Z žveplovo kislino se reakcija odvija v dveh stopnjah. Prvič, tvorjen estra žveplove kisline: C2H5OH + H2SO4 → C2H5O-SO2OH + H2O, nato s segrevanjem do 140 ° C in prebitek alkohola tvorjen, dietil (pogosto imenujejo žvepla) eter: C2H5OH + C2H5O-SO2OH → C2H5O-C2H5O + H2SO4 .

Kemične lastnosti poliolov, po analogiji z njihovimi fizikalnimi lastnostmi so odvisne od vrste ogljikovodikov radikal, ki tvori molekulo, in seveda števila hidroksilnih skupin v njej. Na primer, etilen glikol CH3OH-CH3OH (vrelišče 197 ° C), ki je 2 atomska alkohol je brezbarvna tekočina (sladek okus), ki se meša z H2O, in nižjih alkoholov v vseh razmerjih. Etilenglikol, tako kot njegovi višji homologi, vstopi v vse reakcije, značilne za monohidrične alkohole. Glicerol CH2OH-CHOH-CH2OH (vrelišče 290 ° C), je najpreprostejši predstavnik 3 atomskih alkoholov. To je debela, sladka, okusna tekočina težji od vode, vendar se mu zmeša v katerem koli razmerju. Raztopi se v alkoholu. Za glicerol in njegove homologije so značilne tudi vse reakcije monohidričnih alkoholov.

Kemijske lastnosti alkohola določajo smernice njihove uporabe. Uporabljajo se kot gorivo (bioetanol ali biobutanol in drugi) kot topila v različnih industrijskih panogah - kot surovine za proizvodnjo površinsko aktivnih snovi in ​​detergentov - za sintezo polimernih materialov. Nekateri predstavniki tega razreda organskih spojin se pogosto uporabljajo kot maziva ali hidravlične tekočine, pa tudi za proizvodnjo zdravil in biološko aktivnih snovi.