Det alkoholer de er organiske forbindelser, der er karakteriseret ved at have en hydroxylgruppe (-OH) bundet til et mættet carbon; et kulstof, der er bundet til fire atomer ved enkeltbindinger (uden dobbelt- eller tredobbeltbindinger).
Den generiske formel for denne store og alsidige familie af forbindelser er ROH. For at blive betragtet som en alkohol i en strengt kemisk forstand skal OH-gruppen være den mest reaktive i molekylstrukturen. Dette er vigtigt for at kunne bekræfte blandt flere molekyler med OH-grupper, hvilken af dem der er en alkohol..
En af de væsentligste alkoholer og den bedst kendte i populærkulturen er ethylalkohol eller ethanol, CH3CHtoOH. Afhængig af deres naturlige oprindelse og derfor deres kemiske miljø kan deres blandinger stamme fra et ubegrænset spektrum af smagsstoffer; nogle, der endda viser positive ændringer i ganen med årets flue.
De er blandinger af organiske og uorganiske forbindelser med ethylalkohol, som giver anledning til dets forbrug i sociale og religiøse begivenheder siden tider før Kristus; som med druevin eller med briller serveret til en fest ud over slag, slik, pandetoner osv..
Nydelsen af disse drikkevarer, i moderate mængder, er resultatet af synergien mellem ethylalkohol og dens omsluttende kemiske matrix; uden det, som et rent stof, bliver det ekstremt farligt og udløser en række negative sundhedsmæssige konsekvenser.
Det er af denne grund, at forbruget af vandige blandinger af CH3CHtoOH, ligesom dem, der købes på apoteker til antiseptiske formål, udgør en stor risiko for kroppen.
Andre alkoholer, der også er meget populære, er menthol og glycerol. Sidstnævnte såvel som erythrol findes som et additiv i mange fødevarer for at sødme og bevare dem under opbevaring. Der er offentlige enheder, der dikterer, hvilke alkoholer der kan bruges eller forbruges uden sikkerhedsmæssige virkninger..
Efterladt den daglige brug af alkoholer er de kemisk meget alsidige stoffer, fordi andre organiske forbindelser kan syntetiseres ud fra dem. til det punkt, at nogle forfattere mener, at med et dusin af dem kan alle de nødvendige forbindelser skabes for at leve på en øde ø.
Artikelindeks
Alkoholer har en generel formel for ROH. OH-gruppen er bundet til alkylgruppen R, hvis struktur varierer fra en alkohol til en anden. Forbindelsen mellem R og OH er gennem en enkelt kovalent binding, R-OH.
Det følgende billede viser tre generiske strukturer for alkoholer, idet man holder sig for øje, at carbonatomet er mættet; det vil sige, det danner fire enkle links.
Som det kan ses, kan R være et hvilket som helst carbonskelet, så længe det ikke har substituenter, der er mere reaktive end OH-gruppen..
I tilfælde af primær alkohol, 1., er OH-gruppen bundet til et primært kulstof. Dette kan let verificeres ved at observere, at atomet i midten af den venstre tetraeder er bundet til en R og to H.
Den sekundære alkohol, 2º, verificeres med tetraederens carbon i centrum, der nu er bundet til to R-grupper og en H.
Og endelig er der den tertiære alkohol, 3º, med kulstoffet bundet til tre R-grupper.
Afhængig af typen af kulstof, der er bundet til OH, er der klassificeringen af primære, sekundære og tertiære alkoholer. I tetraederne er de strukturelle forskelle mellem dem allerede blevet detaljeret. Men alle alkoholer, uanset deres struktur, deler noget til fælles: den amfifile karakter..
Du behøver ikke adressere en struktur for at lægge mærke til den, bare dens kemiske formel ROH. Alkylgruppen består næsten udelukkende af carbonatomer, der "samler" en hydrofob rygrad; det interagerer meget svagt med vand.
På den anden side kan OH-gruppen danne hydrogenbindinger med vandmolekyler og således være hydrofil; det vil sige, elsker eller har en tilknytning til vand. Alkoholer har altså en hydrofob rygrad, der er knyttet til en hydrofil gruppe. De er apolære og polære på samme tid, hvilket er det samme som at sige, at de er amfifile stoffer.
R-OH
(Hydrofob) - (Hydrofil)
Som det vil blive forklaret i det næste afsnit, definerer den amfifile karakter af alkoholer nogle af deres kemiske egenskaber..
Alkylgruppen R kan have en hvilken som helst struktur, og alligevel er det vigtigt, da det gør det muligt at katalogisere alkoholer.
For eksempel kan R være en åben kæde, som det er tilfældet med ethanol eller propanol; forgrenet, såsom t-butylalkohol, (CH3)toCHCHtoOH; det kan være cyklisk, som i tilfældet med cyclohexanol; eller den kan have en aromatisk ring, som i benzylalkohol, (C6H5CHtoOH, eller i 3-phenylpropanol, (C6H5CHtoCHtoCHtoÅh.
R-kæden kan endda have substituenter, såsom halogener eller dobbeltbindinger, såsom for alkoholerne 2-chlorethanol og 2-Buten-1-ol (CH2).3CHto= CHCHtoOH).
I betragtning af strukturen af R bliver klassificeringen af alkoholer kompleks. Af denne grund er klassificeringen baseret på deres struktur (1., 2. og 3. alkohol) enklere, men mindre specifik, selvom det er nok til at forklare alkoholernes reaktivitet..
En af de vigtigste egenskaber ved alkoholer er, at de forbinder gennem hydrogenbindinger.
På billedet ovenfor kan du se, hvordan to ROH-molekyler danner hydrogenbindinger med hinanden. Takket være dette er alkoholer normalt væsker med høje kogepunkter..
For eksempel har ethylalkohol et kogepunkt på 78,5 ° C. Denne værdi stiger, når alkoholen bliver tungere; det vil sige, at R-gruppen har en større masse eller flere atomer. Således n-butylalkohol, CH3CHtoCHtoCHtoOH, har et kogepunkt på 97 ° C, lidt lavere end vandets.
Glycerol er en af alkoholerne med det højeste kogepunkt: 290ºC.
Hvorfor? Fordi ikke kun massen eller strukturen af R påvirker, men også antallet af OH-grupper. Glycerol har tre OH'er i sin struktur: (HO) CHtoCH (OH) CHto(OH). Dette gør det i stand til at danne mange hydrogenbindinger og holde dets molekyler tættere sammen..
På den anden side, nogle alkoholer er faste ved stuetemperatur som den samme glycerol ved en temperatur under 18 ° C. Derfor er udsagnet om, at alle alkoholer er flydende stoffer, forkert..
I hjem er det meget almindeligt at ty til brugen af isopropylalkohol for at fjerne en plet, der er vanskelig at fjerne på en overflade. Denne opløsningsmiddelkapacitet, der er meget nyttig til kemisk syntese, skyldes sin amfifile karakter, tidligere forklaret.
Fedtstoffer er karakteriseret ved at være hydrofobe: det er derfor det er svært at fjerne dem med vand. Men i modsætning til vand har alkoholer en hydrofob del i deres struktur.
Dens alkylgruppe R interagerer således med fedtstoffer, mens OH-gruppen danner hydrogenbindinger med vand, hvilket hjælper med at fortrænge dem..
Alkoholer kan reagere som syrer og baser; det vil sige, de er amfotere stoffer. Dette er repræsenteret af følgende to kemiske ligninger:
ROH + H+ => ROHto+
ROH + OH- => RO-
RO- er den generelle formel for hvad der er kendt som et alkoxid.
Der er to måder at navngive alkoholer på, hvor kompleksiteten afhænger af deres struktur.
Alkoholer kan kaldes ved deres almindelige navne. Som er? Til dette skal navnet på R-gruppen være kendt, hvortil slutningen -ico tilføjes, og foran ordet 'alkohol'. For eksempel CH3CHtoCHtoOH er propylalkohol.
Andre eksempler er:
-CH3OH: methylalkohol
-(CH3)toCHCHtoOH: isobutylalkohol
-(CH3)3COH: tert-butylalkohol
Hvad angår almindelige navne, skal du begynde med at identificere R. Fordelen ved dette system er, at det er meget mere præcist end det andet..
R, der er et carbonskelet, kan have grene eller flere kæder; den længste kæde, det vil sige med flere kulstofatomer, er den, der får navnet alkohol.
Til navnet på alkanen i den længste kæde tilføjes slutningen 'l'. Det er grunden til, at CH3CHtoOH kaldes ethanol (CH3CHto- + OH).
Generelt bør OH have den lavest mulige optælling. For eksempel BrCHtoCHtoCHto(OH) CH3 kaldes 4-brom-2-butanol og ikke 1-brom-3-butanol.
Oliekrakningsprocessen producerer en blanding af alkener med fire eller fem carbonatomer, som let kan adskilles.
Disse alkener kan omdannes til alkoholer ved direkte tilsætning af vand eller ved reaktion af alkenen med svovlsyre efterfulgt af tilsætningen af det vand, der spalter syren med oprindelse i alkoholen..
I nærværelse af en egnet katalysator reagerer alkener med carbonmonoxid og hydrogen til dannelse af aldehyder. Aldehyder kan let reduceres til alkoholer ved en katalytisk hydrogeneringsreaktion.
Ofte er der sådan en synkronisering af oxo-processen, at reduktionen af aldehyderne næsten er samtidig med deres dannelse..
Den mest anvendte katalysator er dicobaltoctocarbonyl, opnået ved reaktionen mellem cobalt og carbonmonoxid.
Gæringens gæring af kulhydrater er stadig af stor betydning i produktionen af ethanol og andre alkoholer. Sukker kommer fra sukkerrør eller stivelse fremstillet af forskellige korn. Af denne grund kaldes ethanol også "kornalkohol"
Selv om det ikke er alkoholens hovedfunktion, er tilstedeværelsen af ethanol i nogle af drikkevarerne en af de mest populære viden. Således er ethanol, et produkt fra gæring af sukkerrør, druer, æbler osv., Til stede i adskillige drikkevarer til socialt forbrug.
-Methanol anvendes til produktion af formaldehyd gennem dets katalytiske oxidation. Formaldehyd anvendes til fremstilling af plast, maling, tekstiler, sprængstoffer osv..
-Butanol anvendes til produktion af butanethanoat, en ester, der anvendes som aroma i fødevare- og konfektureindustrien..
-Allylalkohol anvendes til fremstilling af estere, herunder diallylphthalat og diallylisophthalat, der tjener som monomerer.
-Phenol bruges til produktion af harpikser, nylonfremstilling, deodoranter, kosmetik osv..
-Alkoholer med en lige kæde på 11-16 carbonatomer anvendes som mellemprodukter til opnåelse af blødgørere; for eksempel polyvinylchlorid.
-De såkaldte fede alkoholer anvendes som mellemprodukter i syntesen af vaskemidler.
-Methanol bruges som en fortyndermaling, ligesom 1-butanol og isobutylalkohol er.
-Ethylalkohol bruges som opløsningsmidler til mange forbindelser, der er uopløselige i vand, og som opløsningsmiddel i maling, kosmetik osv..
-Fedalkoholer anvendes som opløsningsmidler i tekstilindustrien, i farvestoffer, i rengøringsmidler og i maling. Isobutanol bruges som opløsningsmiddel i belægningsmaterialer, maling og klæbemidler.
-Methanol bruges som brændstof i forbrændingsmotorer og et benzinadditiv for at forbedre forbrændingen.
-Ethylalkohol bruges i kombination med fossile brændstoffer i motorkøretøjer. Til dette formål er omfattende regioner i Brasilien bestemt til dyrkning af sukkerrør til produktion af ethylalkohol. Denne alkohol har den fordel, at den kun producerer kuldioxid i forbrændingen..
Når ethylalkohol forbrændes, producerer den en ren, røgfri flamme, hvorfor den bruges som brændstof i markkøkkener..
-Geleret alkohol produceres ved at kombinere methanol eller ethanol med calciumacetat. Denne alkohol bruges som varmekilde i markovne, og da den spilder, er den sikrere end flydende alkoholer.
-Den såkaldte biobutanol bruges som brændstof under transport såvel som isopropylalkohol, der kan bruges som brændstof; selvom det ikke anbefales.
Isopropylalkohol i 70% koncentration anvendes som et eksternt antiseptisk middel til at eliminere bakterier og forsinke deres vækst. Ligeledes anvendes ethylalkohol til dette formål..
Cyclohexanol og methylcyclohexanol anvendes til tekstilfinish, møbelbehandling og pletfjerner.
Endnu ingen kommentarer