alkoholy

Chemie

2022

Vysvětlíme, co jsou alkoholy, jejich klasifikaci, názvosloví a vlastnosti. Také příklady a význam v průmyslu.

Alkoholy mají jednu nebo více hydroxylových skupin připojených k atomu uhlíku.

Co jsou alkoholy?

Alkoholy jsou pravdivé chemické sloučeniny organické, které mají ve své struktuře jednu nebo více hydroxylových chemických skupin (-OH) kovalentně spojeny ještě pořád atom nasyceného uhlíku (tj. s jednoduchými vazbami pouze k sousedním atomům), tvořící karbinolovou skupinu (-C-OH).

Alkoholy jsou sloučeniny velmi běžné organické Příroda, kteří hrají důležitou roli organismy živé organismy, zejména v organické syntéze.

Jeho název pochází z arabštiny al-kukhūl, což doslovně znamená „duch“ nebo „destilovaná kapalina“. Je to proto, že staří muslimští alchymisté nazývali alkoholy „duchem“ a dále zdokonalovali metody destilace v 9. století. Pozdější studie umožnily znát chemickou povahu těchto sloučenin, zejména příspěvky Lavoisiera týkající se kvašení z droždí piva.

Alkoholy mohou být toxické a dokonce smrtelné pro lidské tělo, pokud jsou požívány ve vysokých dávkách. Navíc při konzumaci lidská bytost, mohou působit jako depresanty Centrální nervový systém, způsobit stav intoxikace a vyprovokovat chování více bez zábran, než je obvyklé.

Na druhou stranu mají alkoholy antibakteriální a antiseptické vlastnosti, které umožňují jejich použití v chemický průmysl a v lékařství.

Druhy alkoholů

Alkoholy lze klasifikovat podle počtu hydroxylových skupin, které obsahují ve své struktuře:

Monoalkoholy nebo alkoholy. Ty obsahují jednu hydroxylovou skupinu. Například:

Polyalkoholy nebo polyoly. Obsahují více než jednu hydroxylovou skupinu. Například:

Dalším způsobem klasifikace alkoholů je podle polohy uhlíku, ke kterému je hydroxylová skupina připojena, také s ohledem na to, ke kolika atomům uhlíku je tento uhlík také připojen:

  • Primární alkoholy. Hydroxylová skupina (-OH) je umístěna na uhlíku, který je střídavě připojen k jinému atomu uhlíku. Například:

  • Sekundární alkoholy. Hydroxylová skupina (-OH) se nachází na uhlíku vázaném postupně na dva další různé atomy uhlíku. Například:

  • Terciární alkoholy. Hydroxylová skupina (-OH) se nachází na uhlíku vázaném postupně ke třem dalším různým atomům uhlíku. Například:

Názvosloví alkoholů

Stejně jako ostatní organické sloučeniny mají alkoholy různé názvy, které vysvětlíme níže:

  • Tradiční metoda (nesystémová). Pozornost je v první řadě věnována uhlíkovému řetězci, ke kterému hydroxyl (obecně alkan) ulpívá, abychom zachránili termín, kterým je pojmenován, přidejte před slovo „alkohol“ a poté přidejte přípona -ilic místo -ano. Například:
    • Pokud se jedná o metanový řetězec, bude zavolán methylalkohol.
    • Pokud se jedná o ethanový řetězec, bude zavolán ethylalkohol.
    • Pokud se jedná o propanový řetěz, bude to tzv propylalkohol.
  • metoda IUPAC. Stejně jako předchozí metodě bude věnována pozornost uhlovodík prekurzor, abyste zachránili jeho jméno a jednoduše přidali koncovku -ol místo -ano. Například:
    • Pokud se jedná o metanový řetězec, bude zavolán methanol.
    • Pokud se jedná o ethanový řetězec, bude zavolán ethanol.
    • Pokud se jedná o propanový řetěz, bude to tzv propanol.

Nakonec bude nutné nějakým způsobem označit umístění hydroxylové skupiny v řetězci, pro kterou se na začátku názvu používá číslovka. Je důležité poznamenat, že nejdelší uhlovodíkový řetězec je vždy zvolen jako hlavní řetězec a poloha hydroxylové skupiny by měla být vybrána s použitím co nejmenšího možného číslování. Například: 2-butanol.

Fyzikální vlastnosti alkoholů

Alkoholy jsou obecně kapaliny bezbarvé, které mají charakteristický zápach, i když v menším množství mohou existovat i v pevné skupenství. Jsou rozpustné ve vodě, protože hydroxylová skupina (-OH) má určitou podobnost s molekulou vody (H2O), což jim umožňuje vytvářet vodíkové vazby. V tomto smyslu jsou ve vodě nejvíce rozpustné alkoholy s nejnižší molekulovou hmotností, tedy ty s menší a jednodušší strukturou. Jak se zvyšuje počet atomů uhlíku a složitost uhlíkového řetězce, tím méně jsou alkoholy rozpustné ve vodě.

The hustota alkoholů je větší podle nárůstu počtu atomů uhlíku a větví jejich uhlovodíkového řetězce. Na druhou stranu tvorba vodíkových vazeb neovlivňuje pouze rozpustnost, ale i jejich body tání Y vařící. Čím větší je uhlovodíkový řetězec, tím více hydroxylových skupin má a čím více větví, tím vyšší jsou hodnoty těchto dvou vlastností.

Chemické vlastnosti alkoholů

Alkoholy mají dipólový charakter, podobný jako u Vodadíky své hydroxylové skupině. To z nich dělá polární látky (s kladným a záporným pólem).

Z tohoto důvodu se alkohol může chovat jako kyseliny nebo jako báze v závislosti na tom, se kterým činidlem reagují. Například, pokud alkohol reaguje se silnou zásadou, hydroxylová skupina se deprotonuje a kyslík si zachovává svůj negativní náboj a působí jako kyselina.

Naopak, pokud je alkohol konfrontován s velmi silnou kyselinou, elektronové páry kyslíku způsobí, že hydroxylová skupina protonuje, získá kladný náboj a chová se jako slabá báze.

Na druhé straně se alkoholy mohou účastnit následujících chemických reakcí:

  • Halogenace Alkoholy reagují s halogenovodíky za vzniku alkylhalogenidů a vody. Terciární alkoholy reagují snadněji než primární a sekundární alkoholy. Některé příklady těchto reakcí jsou:

  • Oxidace.Alkoholy se oxidují reakcí s určitými oxidačními sloučeninami za vzniku různých produktů v závislosti na typu alkoholu, který je oxidován (primární, sekundární nebo terciární). Například:
    • Primární alkoholy. Vznikají, pokud při oxidaci ztratí atom vodíku, který je připojen k uhlíku, který je zase připojen k hydroxylové skupině, tvoří aldehydy. Na druhou stranu, pokud z tohoto uhlíku ztratí dva atomy vodíku, vytvoří karboxylové kyseliny.
    • Sekundární alkoholy. Jak oxidují, ztrácejí jediný atom vodíku vázaný uhlíkem, který má hydroxylovou skupinu, a tvoří ketony.
    • Terciární alkoholy. Jsou odolné vůči oxidaceTo znamená, že neoxidují, pokud na ně nejsou kladeny velmi specifické podmínky.
  • Dehydrogenace Alkoholy (pouze primární a sekundární) při vystavení vysokým teploty a v přítomnosti určitých katalyzátorů ztrácejí vodíky za vzniku aldehydů a ketonů.
  • Dehydratace Spočívá v přidání minerální kyseliny do alkoholu k extrakci hydroxylové skupiny a získání odpovídajícího alkenu eliminačními procesy.

Význam alkoholů

Alkohol se používá k výrobě biopaliv spolu s dalšími organickými látkami.

Alkoholy jsou látky s velkou chemickou hodnotou. Co surovina, se používají k získávání dalších organických sloučenin v laboratořích. Také jako součást každodenních průmyslových produktů, jako jsou dezinfekční prostředky, čističe, rozpouštědla, parfémová báze.

Používají se také při výrobě paliva, zejména v potravinářském průmyslu biopaliva, alternativa k těm z fosilního původu. Je běžné je vidět v nemocnicích, lékárničkách a podobně.

Na druhé straně jsou některé alkoholy určeny k lidské spotřebě (zejména ethanol), součástí mnoha lihovin v různém stupni rafinace a intenzity.

Příklady alkoholů

Některé příklady alkoholů široce používaných na denní bázi jsou:

  • methanol nebo methylalkohol (CH3OH)
  • ethanol nebo ethylalkohol (C2H5OH)
  • 1-propanol, propanol nebo propylalkohol (C3H7OH)
  • isobutanol (C4H9OH)
!-- GDPR -->