Reducerea alcoolilor la hidrocarburi se realizează prin reacția lor cu acid iodhidric în prezența fosforului roșu, care servește la regenerarea acidului iodhidric.

HOCH 2 (CHOH) 4 CH 2 OH + 12HJ → CH 3 (CH 2) 4 CH 3 + 6J 2 + 6H 2 O

Sorbitol n-hexan

2P + 3J 2 = 2PJ 3 PJ 3 + 3H 2 O = 3HJ + H 3 PO 3

    1. Interacțiune cu metale alcaline și alcalino-pământoase.

La fel ca apa, alcoolii reactioneaza cu metalele alcaline si alcalino-pamantoase, precum si cu magneziul, pentru a forma alcoolati si hidrogen.

2 (CH 3) 3 COH + 2K → 2 (CH 3) 3 COK + H 2

2CH3OH + Mg → (CH3O) 2Mg + H2

Alcoolații de metale alcaline sunt utilizați ca baze în reacțiile de eliminare din halogenuri de alchil care conduc la formarea de alchene.

Reacțiile alcoolilor cu compuși carbonilici, aldehide și cetone, precum și cu acizi - esterificarea acizilor pentru a forma esteri, sunt de obicei luate în considerare în prezentarea proprietăților compușilor carbonilici și, respectiv, acizilor și, prin urmare, nu vor fi discutate în această secțiune. .

2.15. Alcooli dihidroxilici

Dioli geminali - 1,1-dioli care conțin două grupe OH la același atom de carbon, sunt instabili și se descompun odată cu eliminarea apei și formarea unui compus carbonil:

Echilibrul în acest proces este deplasat către formarea unei cetone sau aldehide, astfel încât diolii geminali înșiși sunt de obicei numiți cetonă sau hidrați de aldehidă dacă hidrogenul înlocuiește unul dintre radicali. Diolii vecini sunt 1,2-dioli care conțin două grupări OH la atomi de carbon adiacenți și sunt compuși stabili.

În continuare, termenul 1,2-dioli va fi utilizat pentru alcoolii dihidroxilici care conţin grupări hidroxil la atomi de carbon adiacenţi.

2.16. Prepararea diolilor Una dintre cele mai multe metode simple

Alte metode posibile de preparare pot include hidroliza dihalogenurilor vicinale:

2.17. Proprietățile diolilor

Diolii sunt caracterizați prin aceleași reacții ca și alcoolii monohidroxilici. În plus, 1,2-diolii prezintă unele proprietăți specifice datorită prezenței a două grupări hidroxil adiacente. Ele vor fi discutate în această secțiune.

Deshidratarea 1,2-diolilor poate avea loc în două direcții: 1) formarea dienelor; 2) formarea de eteri ciclici. Ambele reacții sunt catalizate de acizi. Deshidratarea 1,2-diolilor doi terțiari sau secundari apare cu ușurință atunci când sunt încălziți cu HBr concentrat.

Formarea de eteri ciclici sau ciclodeshidratarea 1,2-diolilor conduce la formarea 1,4-dioxanului dacă 1,2-diolul este 1,2-etandiol (etilen glicol); în acest caz, un inel cu șase atomi este format din doi moli de 1,2-etandiol.

1,4- și 1,5-dioli se ciclează în aceste condiții pentru a forma inele cu cinci și șase atomi:

O reacție calitativă pentru 1,2-dioli este un test cu hidroxid de cupru într-un mediu alcalin. În acest caz, hidroxidul de cupru se dizolvă și se obține o soluție de culoare profundă. albastru, datorită formării unui complex chelat de Cu(II).

2.18. ALCOOLI TRICALI

Cel mai important dintre alcoolii trihidroxilici este glicerolul - propantriol-1,2,3, care face parte din lipide sub formă de esteri cu acizi mai saturați și nesaturați.

Glicerol

Gruparea alcoolică primară a glicerolului (CH 2 OH) este mai reactivă decât grupa alcoolului secundar (CHOH) și poate fi transformată selectiv în clorură sau acid, respectiv, prin acțiunea unor reactivi precum acidul clorhidric sau acidul azotic.

Deshidratarea glicerolului dă cea mai simplă aldehidă nesaturată - acroleina (propenală):

La fel ca etilenglicolul, glicerina dă o reacție calitativă, caracteristică 1,2-diolilor, cu hidroxid de cupru în mediu alcalin

2.19. ETERII

NOMENCLATURA ETERILOR

Conform nomenclaturii IUPAC, eterii sunt considerați alcoxialcani. Structura părinte este determinată de cea mai lungă grupare alchil:

OBȚINEREA ETERILOR

Există două metode generale de preparare a eterilor: deshidratarea intermoleculară a alcoolilor și substituția nucleofilă a halogenului în halogenuri de alchil sub acțiunea alcoxizilor de metale alcaline (reacția Williamson). Ambele metode au fost descrise mai sus.

2.20.

Din punct de vedere chimic, eterii se caracterizează printr-o inerție mare față de mulți reactivi, în special de natură bazică. Ele nu sunt descompuse de compuși organometalici, hidruri și amide ale metalelor alcaline, precum și hidruri complexe de bor și aluminiu. Prin urmare, compuși precum dietil eter, tetrahidrofuran, dimetoxietan, dietilen glicol dimetil eter, dioxan și alții sunt utilizați pe scară largă ca solvenți în reacțiile cu compușii de mai sus.

Esterii formează complecși foarte puternici cu acizii Lewis - BF 3, AlBr 3, SbCl 5, SbF 5 etc. compoziție 1:1, în care acţionează ca baze Lewis

În raport cu acizii tari, esterii prezintă proprietățile bazelor (în acest caz, bazele Bronsted) și formează săruri de dialchiloxoniu

Cele mai cunoscute și utilizate în viața omului și în industrie substanțe aparținând categoriei de alcooli polihidroxilici sunt etilenglicolul și glicerina. Cercetarea și utilizarea lor au început cu câteva secole în urmă, dar proprietățile lor sunt în mare parte inimitabile și unice, ceea ce le face indispensabile până în prezent. Alcoolii polihidric sunt utilizați în multe sinteze chimice, industrii și domenii ale vieții umane.

Prima „cunoștință” cu etilenglicolul și glicerina: istoria producției

În 1859, printr-un proces în două etape de reacție a dibrometanului cu acetat de argint și tratarea ulterioară a diacetatului de etilenglicol obținut în prima reacție cu hidroxid de potasiu, Charles Wurtz a sintetizat pentru prima dată etilenglicolul. Un timp mai târziu, a fost dezvoltată o metodă de hidroliză directă a dibrometanului, dar la scară industrială, la începutul secolului al XX-lea, alcoolul dihidroxilic 1,2-dioxietan, cunoscut și sub numele de monoetilen glicol, sau pur și simplu glicol, a fost obținut în SUA. prin hidroliza etilenclorhidrinei.

Astăzi, atât în ​​industrie, cât și în laborator, se folosesc o serie de alte metode, noi, mai economice din punct de vedere al materiei prime și energetic și prietenoase cu mediul, deoarece se folosesc reactivi care conțin sau eliberează clor, toxine, agenți cancerigeni și alte substanțe periculoase mediuși substanțele umane, este în scădere pe măsură ce se dezvoltă chimia „verde”.

Glicerina a fost descoperită de farmacistul Karl Wilhelm Scheele în 1779, iar compoziția compusului a fost studiată de Théophile Jules Pelouz în 1836. Două decenii mai târziu, structura moleculei acestui alcool trihidroxilic a fost stabilită și fundamentată în lucrările lui Pierre Eugene Marcel Verthelot și Charles Wurtz. În cele din urmă, încă douăzeci de ani mai târziu, Charles Friedel a realizat sinteza completă a glicerolului. În prezent, industria folosește două metode pentru producerea sa: prin clorură de alil din propilenă și, de asemenea, prin acroleină. Proprietățile chimice ale etilenglicolului, cum ar fi glicerina, sunt utilizate pe scară largă în diverse domenii producție chimică.

Structura și structura conexiunii

Molecula se bazează pe scheletul de hidrocarburi nesaturate al etilenei, format din doi atomi de carbon, în care legătura dublă a fost ruptă. Două grupări hidroxil au fost adăugate la situsurile de valență libere de pe atomii de carbon. Formula etilenei este C 2 H 4, după ruperea legăturii și adăugarea grupărilor hidroxil (prin mai multe etape) arată ca C 2 H 4 (OH) 2. Acesta este etilenglicol.

Molecula de etilenă are o structură liniară, în timp ce un alcool dihidroxilic are un fel de configurație trans în plasarea grupărilor hidroxil în raport cu coloana vertebrală de carbon și între ele (acest termen se aplică pe deplin la poziția legăturii multiple relative). O astfel de dislocare corespunde locației cele mai îndepărtate a hidrogenului din grupele funcționale, energie mai scăzută și, prin urmare, stabilitate maximă a sistemului. Pur și simplu, un grup OH „se uită” în sus, iar celălalt se uită în jos. În același timp, compușii cu doi hidroxili sunt instabili: cu un atom de carbon, atunci când se formează în amestecul de reacție, se deshidratează imediat, transformându-se în aldehide.

Clasificare

Proprietățile chimice ale etilenglicolului sunt determinate de originea sa din grupul de alcooli polihidroxici, și anume subgrupul de dioli, adică compuși cu două fragmente hidroxil la atomi de carbon adiacenți. O substanță care conține și mai mulți substituenți OH este glicerolul. Are trei grupe funcționale de alcool și este cel mai frecvent reprezentant al subclasei sale.

Mulți compuși din această clasă sunt, de asemenea, obținuți și utilizați în producția chimică pentru diverse sinteze și alte scopuri, dar utilizarea etilenglicolului este mai răspândită și este implicată în aproape toate industriile. Această problemă va fi discutată mai detaliat mai jos.

Caracteristici fizice

Utilizarea etilenglicolului se explică prin prezența unui număr de proprietăți care sunt inerente alcoolilor polihidroxilici. Acest caracteristici distinctive, caracteristic doar pentru această clasă de compuși organici.

Cea mai importantă dintre proprietăți este capacitatea nelimitată de a se amesteca cu H 2 O. Apa + etilenglicol oferă o soluție cu o caracteristică unică: punctul său de îngheț, în funcție de concentrația diolului, este cu 70 de grade mai mic decât cel al purului. distilat. Este important de reținut că această dependență este neliniară, iar la atingerea unui anumit conținut cantitativ de glicol, începe efectul opus - temperatura de îngheț crește odată cu creșterea procent substanta solubila. Această caracteristică și-a găsit aplicație în producția de diverse antigel, lichide „antigel”, care cristalizează la caracteristici termice extrem de scăzute ale mediului.

Cu excepția apei, procesul de dizolvare se desfășoară bine în alcool și acetonă, dar nu se observă în parafine, benzen, eteri și tetraclorura de carbon. Spre deosebire de strămoșul său alifatic - o substanță gazoasă precum etilena, etilenglicolul este un lichid transparent, asemănător siropului, cu o ușoară nuanță galbenă, cu gust dulceag, cu un miros neobișnuit, practic nevolatil. Înghețarea sută la sută a etilenglicolului are loc la - 12,6 grade Celsius și fierberea la +197,8. ÎN conditii normale densitatea este de 1,11 g/cm3.

Metode de primire

Etilenglicolul poate fi obținut în mai multe moduri, unele dintre ele astăzi au doar semnificație istorică sau preparativă, în timp ce altele sunt utilizate în mod activ de oameni la scară industrială și nu numai. Urmând în ordine cronologică, să ne uităm la cele mai importante.

Prima metodă de producere a etilenglicolului din dibrometan a fost deja descrisă mai sus. Formula etilenei, a cărei dublă legătură este ruptă și valențele libere sunt ocupate de halogeni, principala materie primă în această reacție, conține, pe lângă carbon și hidrogen, doi atomi de brom. Formarea unui compus intermediar în prima etapă a procesului este posibilă tocmai datorită eliminării lor, adică înlocuirea cu grupări acetat, care la hidroliză ulterioară sunt transformate în grupări alcoolice.

În procesul de dezvoltare ulterioară a științei, a devenit posibil să se obțină etilenglicol prin hidroliza directă a oricăror etani substituiți cu doi halogeni la atomi de carbon vecini folosind soluții apoase de carbonați metalici din grup alcalin sau (reactiv mai puțin prietenos cu mediul) H 2 O și dioxid de plumb. Reacția este destul de „intensă de muncă” și are loc numai la temperaturi și presiune semnificativ ridicate, dar acest lucru nu i-a împiedicat pe germani să folosească această metodă în timpul războaielor mondiale pentru a produce etilenglicol la scară industrială.

Rolul tău în formație chimie organică Un rol a jucat și metoda de obținere a etilenglicolului din etilen clorhidrina prin hidroliză cu săruri de carbon ale metalelor alcaline. Când temperatura de reacție a crescut la 170 de grade, randamentul produsului țintă a atins 90%. Dar a existat un dezavantaj semnificativ - glicolul trebuia extras cumva din soluția de sare, ceea ce implica direct o serie de dificultăți. Oamenii de știință au rezolvat această problemă prin dezvoltarea unei metode cu aceeași material de pornire, dar împărțirea procesului în două etape.

Hidroliza acetaților de etilenglicol, anterior etapa finală a metodei Wurtz, a devenit o metodă separată atunci când au reușit să obțină reactivul de pornire prin oxidarea etilenei în acid acetic cu oxigen, adică fără utilizarea unor produse costisitoare și complet neecologice. compuși halogeni.

Există, de asemenea, multe metode cunoscute de producere a etilenglicolului prin oxidarea etilenei cu hidroperoxizi, peroxizi, peracizi organici în prezența catalizatorilor (compuși de osmiu), etc. Există și metode electrochimice și radiații-chimice.

Caracteristici ale proprietăților chimice generale

Proprietățile chimice ale etilenglicolului sunt determinate de grupele sale funcționale. Reacţiile pot implica un substituent hidroxil sau ambele, în funcţie de condiţiile procesului. Principala diferență de reactivitate este că, datorită prezenței mai multor hidroxili într-un alcool polihidroxilic și influenței lor reciproce, aceștia sunt mai puternici decât cei ai „fraților” lor monohidric. Prin urmare, în reacțiile cu alcalii, produsele sunt săruri (pentru glicol - glicolați, pentru glicerol - glicerați).

ÎN proprietăți chimice etilenglicolul, precum și glicerina, includ toate reacțiile alcoolilor monohidroxilici. Glicolul dă esteri completi și parțiali în reacțiile cu acizii monobazici, respectiv, se formează cu; metale alcaline, iar în timpul unui proces chimic cu acizi tari sau sărurile acestora, se eliberează aldehida acidului acetic - datorită extragerii unui atom de hidrogen din moleculă.

Reacții cu metale active

Interacțiunea etilenglicolului cu metalele active (stăt după hidrogen în seria tensiunii chimice) la temperaturi ridicate produce etilenglicolat al metalului corespunzător, plus hidrogenul este eliberat.

C 2 H 4 (OH) 2 + X → C 2 H 4 O 2 X, unde X este un metal divalent activ.

pentru etilenglicol

Puteți distinge un alcool polihidric de orice alt lichid folosind o reacție vizuală care este caracteristică numai acestei clase de compuși. Pentru a face acest lucru, alcoolul proaspăt precipitat (2), care are o nuanță albastră caracteristică, este turnat într-o soluție incoloră de alcool. Când componentele amestecate interacționează, precipitatul se dizolvă și soluția devine albastră adânc - ca urmare a formării glicolatului de cupru (2).

Polimerizare

Proprietățile chimice ale etilenglicolului sunt mare valoare pentru producerea de solvenți. Deshidratarea intermoleculară a substanței menționate, adică eliminarea apei din fiecare dintre cele două molecule de glicol și asocierea lor ulterioară (o grupare hidroxil este complet eliminată, iar pe cealaltă doar hidrogenul o părăsește), face posibilă obținerea unui solvent organic unic. - dioxan, care este adesea folosit în chimia organică, în ciuda toxicității sale mari.

Schimb de hidroxil cu halogen

Când etilenglicolul reacţionează cu acizii hidrohalici, se observă înlocuirea grupărilor hidroxil cu halogenul corespunzător. Gradul de substituție depinde de concentrația molară de halogenură de hidrogen din amestecul de reacție:

HO-CH2-CH2-OH + 2HX → X-CH2-CH2-X, unde X este clor sau brom.

Obținerea de eteri

În reacțiile etilenglicolului cu acid azotic (de o anumită concentrație) și acizi organici monobazici (formic, acetic, propionic, butiric, valeric etc.), are loc formarea de monoesteri complecși și, în consecință, simpli. La altele, concentrația de acid azotic este di- și trinitroesteri ai glicolului. Acidul sulfuric de o concentrație dată este utilizat ca catalizator.

Cei mai importanți derivați ai etilenglicolului

Substanțele valoroase care pot fi obținute din alcoolii polihidroxici folosind alcooli simpli (descrise mai sus) sunt etilenglicol eterii. Și anume: monometil și monoetil, ale căror formule sunt HO-CH2-CH2-O-CH3 și respectiv HO-CH2-CH2-O-C2H5. Proprietățile lor chimice sunt în multe privințe similare cu glicolii, dar, la fel ca orice altă clasă de compuși, au caracteristici de reacție unice care sunt unice pentru ei:

  • Monometiletilen glicolul este un lichid incolor, dar cu un miros dezgustător caracteristic, care fierbe la 124,6 grade Celsius, foarte solubil în etanol, alți solvenți organici și apă, mult mai volatil decât glicolul și cu o densitate mai mică decât cea a apei (aproximativ 0,965 g). /cm 3).
  • Dimetiletilenglicolul este, de asemenea, un lichid, dar cu un miros mai puțin caracteristic, o densitate de 0,935 g/cm 3, un punct de fierbere de 134 de grade peste zero și o solubilitate comparabilă cu omologul anterior.

Utilizarea celosolvelor, așa cum sunt denumiți în general monoesterii etilenglicolului, este destul de comună. Sunt utilizați ca reactivi și solvenți în sinteza organică. De asemenea, sunt utilizați pentru aditivi anticoroziune și anticristalizare în uleiurile antigel și de motor.

Domenii de aplicare și politica de preț a gamei de produse

Costul la fabrici și întreprinderi implicate în producția și vânzarea unor astfel de reactivi fluctuează în medie aproximativ 100 de ruble per kilogram de astfel de reactivi. compus chimic, precum etilenglicolul. Pretul depinde de puritatea substantei si de procentul maxim al produsului tinta.

Utilizarea etilenglicolului nu este limitată la nicio zonă. Astfel, este folosit ca materie primă în producția de solvenți organici, rășini și fibre artificiale și lichide care îngheață la temperaturi sub zero. Este implicată în multe sectoare industriale precum automobile, aviație, farmaceutică, electrică, piele, tutun. Importanța sa pentru sinteza organică este incontestabil semnificativă.

Este important să ne amintim că glicolul este un compus toxic care poate provoca daune ireparabile sănătății umane. De aceea, se depoziteaza in recipiente sigilate din aluminiu sau otel cu un strat interior obligatoriu care protejeaza recipientul de coroziune, doar in pozitii verticale si in incaperi nedotate cu sisteme de incalzire, dar cu o buna ventilatie. Termenul nu este mai mare de cinci ani.

au formula generala CnH2n(OH)2. Cel mai simplu glicol este etilenglicolul HO-CH2-CH2-OH.

Nomenclatură

Denumirile glicolilor sunt derivate din numele hidrocarburilor corespunzătoare cu sufixele -diol sau -glicol:

H O - C H 2 - C H 2 - O H (\displaystyle (\mathsf (HO(\text(-))CH_(2)(\text(-))CH_(2)(\text(-))OH)))- 1,2-etandiol, etilenglicol

H O - C H 2 - C H 2 - CH H 2 - O H (\displaystyle (\mathsf (HO(\text(-))CH_(2)(\text(-))CH_(2)(\text(-))CH_ (2)(\text(-))OH)))- 1,3-propandiol, 1,3-propilenglicol

Proprietăți fizice și chimice

Glicolii inferiori sunt lichide incolore, transparente, cu gust dulceag. Glicolii anhidri sunt higroscopici. Datorită prezenței a două grupări polare OH în moleculele de glicol, acestea au vâscozitate, densitate, puncte de topire și de fierbere ridicate.

Glicolii inferiori sunt foarte solubili în apă și solvenți organici (alcooli, cetone, acizi și amine). În același timp, glicolii înșiși sunt solvenți buni pentru multe substanțe, cu excepția hidrocarburilor aromatice și mai saturate.

Glicolii au toate proprietățile alcoolilor (formând alcoolați, eteri și esteri), în timp ce grupările hidroxil reacţionează independent unele de altele, formând un amestec de produse.

Cu aldehide și cetone, glicolii formează 1,3-dioxolani și 1,3-dioxani.

Primire și utilizare

Glicolii sunt sintetizați în mai multe moduri principale:

  • hidroliza dicloroalcanilor corespunzători
C l - C H 2 - C H 2 - C l → 200 o C 10 M P a N a 2 C O 3 H O - C H 2 - C H 2 - O H (\displaystyle (\mathsf (Cl(\text(-))CH_(2) )(\text(-))CH_(2)(\text(-))Cl(\xrightarrow[(200^(o)C\ 10MPa)](Na_(2)CO_(3)))HO(\text (-))CH_(2)(\text(-))CH_(2)(\text(-))OH)))
  • oxidarea alchenelor cu permanganat de potasiu:
  • hidratarea oxiranilor (epoxizi)

Glicolii servesc ca solvenți și plastifianți. Ca antigel și fluide hidraulice se folosesc etilenglicolul și propilenglicolul. Datorită punctului lor de fierbere ridicat (de exemplu, 285°C pentru trietilen glicol), glicolii și-au găsit utilizare ca lichid de frână. Glicolii sunt folosiți pentru a produce diferiți esteri, poliuretani etc.

Alcoolii(sau alcanoli) sunt substanțe organice ale căror molecule conțin una sau mai multe grupări hidroxil (grupări -OH) legate de un radical hidrocarburic.

Clasificarea alcoolilor

După numărul de grupări hidroxil(atomicitatea) alcoolii se împart în:

Monoatomic, De exemplu:

Diatomic(glicoli), de exemplu:

Triatomic, De exemplu:

După natura radicalului de hidrocarbură Următorii alcooli sunt eliberați:

Limită care conțin doar radicali de hidrocarburi saturate în moleculă, de exemplu:

Nelimitat care conține legături multiple (duble și triple) între atomii de carbon din moleculă, de exemplu:

Aromatic, adică alcooli care conțin un inel benzenic și o grupare hidroxil în moleculă, prieten înrudit cu un prieten nu direct, ci prin atomi de carbon, de exemplu:

Substanțele organice care conțin grupări hidroxil în moleculă, conectate direct la atomul de carbon al inelului benzenic, diferă semnificativ în proprietățile chimice de alcooli și, prin urmare, sunt clasificate ca o clasă independentă de compuși organici - fenoli.

De exemplu:

Există, de asemenea, polihidroxi (alcooli polihidroxilici) care conțin mai mult de trei grupări hidroxil în moleculă. De exemplu, cel mai simplu alcool hexahidric hexaol (sorbitol)

Nomenclatura și izomeria alcoolilor

La formarea denumirilor de alcooli, se adaugă un sufix (generic) la numele hidrocarburii corespunzătoare alcoolului. ol.

Numerele de după sufix indică poziția grupării hidroxil în lanțul principal și prefixele di-, tri-, tetra- etc. - numărul lor:

În numerotarea atomilor de carbon din lanțul principal, poziția grupării hidroxil are prioritate față de poziția legăturilor multiple:

Începând cu al treilea mandat serie omoloagă, la alcooli, apare izomeria poziției grupei funcționale (propanol-1 și propanol-2), iar din a patra - izomeria scheletului de carbon (butanol-1, 2-metilpropanol-1). Ele sunt, de asemenea, caracterizate prin izomerie interclasă - alcoolii sunt izomeri la eteri:

Să dăm un nume alcoolului, a cărui formulă este dată mai jos:

Nume ordine de construcție:

1. Lanțul de carbon este numerotat de la capătul cel mai apropiat de gruparea –OH.
2. Lanțul principal conține 7 atomi de C, ceea ce înseamnă că hidrocarbura corespunzătoare este heptanul.
3. Numărul de grupuri –OH este 2, prefixul este „di”.
4. Grupările hidroxil sunt situate la 2 și 3 atomi de carbon, n = 2 și 4.

Denumirea alcoolului: heptandiol-2,4

Proprietățile fizice ale alcoolilor

Alcoolii pot forma legături de hidrogen atât între moleculele de alcool, cât și între moleculele de alcool și apă. Legăturile de hidrogen apar din interacțiunea dintre un atom de hidrogen parțial încărcat pozitiv al unei molecule de alcool și un atom de oxigen parțial încărcat negativ al unei alte molecule. Astfel, datorită legăturilor de hidrogen dintre molecule, alcoolii au puncte de fierbere anormal de ridicate. propanul cu o greutate moleculară relativă de 44 în condiții normale este un gaz, iar cel mai simplu dintre alcooli este metanolul, având o greutate moleculară relativă de 32, în condiții normale este un lichid.

Membrii inferiori și medii ai unei serii de alcooli monohidroxilici saturați care conțin de la 1 la 11 atomi de carbon sunt alcooli superiori (începând de la C12H25OH) la temperatura camerei - solide. Alcoolii inferiori au un miros de alcool și un gust înțepător sunt foarte solubili în apă Pe măsură ce radicalul de carbon crește, solubilitatea alcoolilor în apă scade, iar octanolul nu se mai amestecă.

Proprietățile chimice ale alcoolilor

Proprietăți materie organică determinate de compoziția și structura lor. Alcoolurile confirmă regula generala. Moleculele lor includ grupări hidrocarburi și hidroxil, astfel încât proprietățile chimice ale alcoolilor sunt determinate de interacțiunea acestor grupări între ele.

Proprietățile caracteristice acestei clase de compuși se datorează prezenței unei grupări hidroxil.

  1. Interacțiunea alcoolilor cu metalele alcaline și alcalino-pământoase. Pentru a identifica efectul unui radical de hidrocarbură asupra unei grupări hidroxil, este necesar să se compare proprietățile unei substanțe care conține o grupare hidroxil și un radical hidrocarbură, pe de o parte, și o substanță care conține o grupare hidroxil și care nu conține un radical hidrocarbură. , pe de alta. Astfel de substanțe pot fi, de exemplu, etanol (sau alt alcool) și apă. Hidrogenul grupului hidroxil de molecule de alcool și molecule de apă este capabil să fie redus de metale alcaline și alcalino-pământoase (înlocuite de acestea)
  2. Interacțiunea alcoolilor cu halogenuri de hidrogen.Înlocuirea unei grupări hidroxil cu un halogen duce la formarea de haloalcani. De exemplu:
    Această reacție este reversibilă.
  3. Deshidratare intermolecularăalcooli- separarea unei molecule de apă din două molecule de alcool atunci când este încălzită în prezența agenților de eliminare a apei:
    Ca urmare a deshidratării intermoleculare a alcoolilor, eteri. Deci, când este încălzit alcool etilic cu acid sulfuric la o temperatură de 100 până la 140 ° C, se formează dietil (sulf) eter.
  4. Interacțiunea alcoolilor cu organice și acizi anorganici cu formarea de esteri (reacție de esterificare)

    Reacția de esterificare este catalizată de acizi anorganici puternici. De exemplu, când alcoolul etilic și acidul acetic reacţionează, se formează acetat de etil:

  5. Deshidratarea intramoleculară a alcoolilor apare atunci când alcoolii sunt încălziți în prezența agenților de eliminare a apei la o temperatură mai mare decât temperatura de deshidratare intermoleculară. Ca rezultat, se formează alchene. Această reacție se datorează prezenței unui atom de hidrogen și a unei grupări hidroxil la atomii de carbon adiacenți. Un exemplu este reacția de producere a etenei (etilenă) prin încălzirea etanolului peste 140°C în prezența acidului sulfuric concentrat:
  6. Oxidarea alcoolilor se efectuează de obicei cu agenți oxidanți puternici, de exemplu, dicromat de potasiu sau permanganat de potasiu într-un mediu acid. În acest caz, acțiunea agentului de oxidare este direcționată către atomul de carbon care este deja legat de gruparea hidroxil. În funcție de natura alcoolului și de condițiile de reacție, se pot forma diverși produși. Astfel, alcoolii primari sunt oxidați mai întâi în aldehide și apoi în acizi carboxilici:
    Oxidarea alcoolilor secundari produce cetone:

    Alcoolii terțiari sunt destul de rezistenți la oxidare. Cu toate acestea, în condiții dure (agent oxidant puternic, temperatură ridicată) este posibilă oxidarea alcoolilor terțiari, care are loc odată cu ruperea legăturilor carbon-carbon cele mai apropiate de gruparea hidroxil.
  7. Dehidrogenarea alcoolilor. Când vaporii de alcool sunt trecuți la 200-300 °C peste un catalizator metalic, cum ar fi cuprul, argintul sau platina, alcoolii primari sunt transformați în aldehide, iar alcoolii secundari în cetone:

  8. Reacția calitativă la alcoolii polihidroxilici.
    Prezența mai multor grupări hidroxil în molecula de alcool în același timp determină proprietățile specifice ale alcoolilor polihidroxilici, care sunt capabili să formeze compuși complecși albastru strălucitor solubili în apă atunci când interacționează cu un precipitat proaspăt obținut de hidroxid de cupru (II). Pentru etilenglicol putem scrie:

    Alcoolii monohidroxilici nu sunt capabili să intre în această reacție. Prin urmare, este o reacție calitativă la alcoolii polihidroxilici.

Prepararea alcoolilor:

Utilizarea alcoolilor

metanol(alcool metilic CH 3 OH) este un lichid incolor cu un miros caracteristic și un punct de fierbere de 64,7 ° C. Arde cu o flacără ușor albăstruie. Denumirea istorică de metanol - alcool de lemn se explică prin una dintre modalitățile de producere a acestuia prin distilarea lemnului tare (greacă methy - vin, îmbătați; hule - substanță, lemn).

Metanolul necesită o manipulare atentă atunci când se lucrează cu el. Sub acțiunea enzimei alcool dehidrogenază, acesta este transformat în organism în formaldehidă și acid formic, care afectează retina, provoacă moartea nervului optic și pierderea completă a vederii. Ingestia a mai mult de 50 ml de metanol provoacă moartea.

Etanol(alcool etilic C 2 H 5 OH) este un lichid incolor cu un miros caracteristic și un punct de fierbere de 78,3 ° C. Inflamabil Se amestecă cu apă în orice proporție. Concentrația (tăria) alcoolului este de obicei exprimată ca procent în volum. Alcoolul „pur” (medicinal) este un produs obținut din materii prime alimentare și care conține 96% (volum) etanol și 4% (volum) apă. Pentru a obține etanol anhidru - „alcool absolut”, acest produs este tratat cu substanțe care leagă chimic apa (oxid de calciu, sulfat de cupru anhidru (II) etc.).

Pentru a face alcoolul folosit în scopuri tehnice, nepotrivit pentru băut, i se adaugă și se colorează cantități mici de substanțe toxice, cu miros urât și cu gust dezgustător, greu de separat. Alcoolul care conține astfel de aditivi se numește alcool denaturat sau denaturat.

Etanolul este utilizat pe scară largă în industrie pentru producția de cauciuc sintetic, medicamente, este folosit ca solvent, face parte din lacuri și vopsele și parfumuri. În medicină, alcoolul etilic este cel mai important dezinfectant. Folosit pentru prepararea băuturilor alcoolice.

Când cantități mici de alcool etilic intră în corpul uman, acestea reduc sensibilitatea la durere și blochează procesele de inhibiție în cortexul cerebral, provocând o stare de ebrietate. În această etapă a acțiunii etanolului, separarea apei în celule crește și, în consecință, se accelerează formarea urinei, ducând la deshidratarea organismului.

În plus, etanolul provoacă dilatarea vaselor de sânge. Fluxul sanguin crescut în capilarele pielii duce la înroșirea pielii și la o senzație de căldură.

ÎN cantitati mari etanolul inhibă activitatea creierului (etapa de inhibiție) și provoacă tulburări de coordonare a mișcărilor. Un produs intermediar al oxidării etanolului în organism, acetaldehida, este extrem de toxic și provoacă otrăvire severă.

Consumul sistematic de alcool etilic și băuturi care îl conțin duce la o scădere persistentă a productivității creierului, moartea celulelor hepatice și înlocuirea acestora cu țesut conjunctiv - ciroza hepatică.

Etandiol-1,2(etilen glicol) este un lichid vâscos incolor. Otrăvitoare. Solubil nelimitat în apă. Soluțiile apoase nu cristalizează la temperaturi semnificativ sub 0 °C, ceea ce face posibilă utilizarea acestuia ca componentă a lichidelor de răcire care nu îngheață - antigel pentru motoarele cu ardere internă.

Prolactriol-1,2,3(glicerina) este un lichid vâscos, siropos, cu gust dulce. Solubil nelimitat în apă. Nevolatil. Ca componentă a esterilor, se găsește în grăsimi și uleiuri.

Folosit pe scară largă în produse cosmetice, farmaceutice și industriile alimentare. In cosmetica, glicerina joaca rolul de agent emolient si calmant. Se adaugă în pasta de dinți pentru a preveni uscarea acesteia.

Glicerina este adăugată în produsele de cofetărie pentru a preveni cristalizarea acestora. Se pulverizează pe tutun, caz în care acționează ca un umectant care împiedică uscarea și prăbușirea frunzelor de tutun înainte de procesare. Se adaugă la adezivi pentru a preveni uscarea prea rapidă a acestora și la materiale plastice, în special celofan. În acest din urmă caz, glicerina acționează ca un plastifiant, acționând ca un lubrifiant între moleculele de polimer și astfel conferă plasticului flexibilitatea și elasticitatea necesare.


Reprezentanți individuali

metanol(alcool metilic, lemnos) este un lichid incolor cu un miros slab de alcool. Cantitate mare este utilizat în producția de formaldehidă, acid formic, metil și dimetil anilină, metilamine și multe coloranți, produse farmaceutice și parfumuri. Metanolul este un solvent bun, de aceea este utilizat pe scară largă în industria vopselelor și lacurilor, precum și în industria petrolului la purificarea benzinei din mercaptani și la izolarea toluenului prin rectificare azeotropă.

Etanol(alcool etilic, vin) este un lichid incolor cu miros de alcool caracteristic. Alcoolul etilic este utilizat în cantități mari în producția de divinil (procesat în cauciucuri sintetice), dietil eter, cloroform, cloral, etilenă de înaltă puritate, acetat de etil și alți esteri folosiți ca solvenți pentru lacuri și parfumuri (esențe de fructe). Ca solvent, alcoolul etilic este utilizat pe scară largă în producția de produse farmaceutice, parfumuri, coloranți și alte substanțe. Etanolul este un bun antiseptic.

Alcooli propilici și izopropilici. Acești alcooli, precum și esterii lor, sunt utilizați ca solvenți. În unele cazuri, acestea înlocuiesc alcoolul etilic. Alcoolul izopropilic este folosit pentru a produce acetonă.

Alcool butilic iar esterii săi sunt folosiți în cantități mari ca solvenți pentru lacuri și rășini

Alcool izobutilic folosit pentru a produce izobutilenă, izobutiraldehidă, acid izobutiric și, de asemenea, ca solvent.

Alcoolii amil și izoamil primari alcătuiesc cea mai mare parte a uleiului de fusel (produse secundare la producerea alcoolului etilic din cartofi sau cereale). Alcoolii amilici și esterii lor sunt solvenți buni. La fabricare se folosește acetatul de izoamil (esență de pere). băuturi răcoritoareși unele produse de cofetărie.

Prelegerea nr. 15.Alcooli polihidroxilici

Alcooli polihidroxilici. Clasificare. Izomerie. Nomenclatură. Alcooli dihidroxilici (glicoli). Alcooli trihidroxilici. Glicerol. Sinteză din grăsimi și propilenă. Aplicarea glicolului și a glicerinei în industrie.

Două grupări hidroxil nu pot fi localizate pe un atom de carbon, astfel de compuși pierd ușor apă, transformându-se în aldehide sau cetone:

Această proprietate este tipică pentru toată lumea heme-diole. Sustenabilitate heme-diolii crește în prezența substituenților atrăgătoare de electroni. Un exemplu de durabilitate heme-diolul este hidrat de cloral.