Kemiaj propraĵoj de alkoholes

Derivaĵoj de hidrokarbonoj kun unu aŭ pli da hidrogenaj atomoj en la molekulo anstataŭigitaj de -OH (hidroxilo aŭ hidroksila grupo) estas alkoholes. La kemiaj propraĵoj estas difinitaj per la hidrokarbonaj radikalaj kaj la hidroksilo. Alkoholoj formas apartan homologaj serioj en ĝi reprezentanto de ĉiu sinsekva diferencas de la antaŭaj membroj por homologeco diferenco responda = CH2. Ĉiuj substancoj de ĉi tiu klaso povas esti prezentitaj per la formulo: R-OH. Por komponaĵoj de solaj atomaj limoj, la ĝenerala kemia formulo havas la formon CnH2n + 1 OH. Laŭ la internacia nomenclaturo, nomoj povas esti formitaj de hidrokarbono kun la aldono de la fino -ol (metanolo, etanolo, propano kaj tiel plu).

Ĉi tio estas tre diversa kaj vasta klaso de kemiaj komponaĵoj. Dependanta de la nombro de -OH-grupoj en la molekulo, ĝi estas dividita en ununuraj, du-triatomaj kaj tiel sur-politema komponaĵoj. La kemiaj propraĵoj de alkoholoj ankaŭ dependas de la enhavo de hidroksiaj grupoj en la molekulo. Ĉi tiuj substancoj estas neŭtralaj kaj ne disocia al jonoj en akvo, kiel fortaj akidoj aŭ fortaj bazoj. Tamen, ili povas esti malforte manifestitaj kiel acidaj (ili malpliiĝas per kreskanta molekula pezo kaj branĉo de la hidrokarbona ĉeno en la serio de alkoholoj), kaj la baza (kreskanta kun kreskanta molekula pezo kaj branĉo de la molekuloj).

La kemiaj proprietoj de alkoholoj dependas de la tipo kaj spaca aranĝo de la atomoj: la molekuloj estas kun la isomerismo de la ĉeno kaj la izomerismo de pozicio. Dependante de la maksimuma nombro da ununuraj ligoj de la karbomo (ligita al la hidroksia grupo) kun aliaj karbaj atomoj (kun 1, 2 aŭ 3), primaraj (normalaj), malĉefaj aŭ terciaraj alkoholeoj estas distingitaj. En primaraj alkoholes, la hidroksilo estas ligita al la primara karbomo. En malĉefa kaj terciaria - al malĉefa kaj terciaria, respektive. Komencante kun propanolo, izomeroj aperas, kiuj diferencas en la pozicio de la grupo hidroxilo: propila alkoholo C3H7-OH kaj izopropil-alkoholo CH3- (CHOH) -CH3.

Ekzistas pluraj bazaj reagoj, kiuj karakterizas la kemiajn proprietojn de alkoholes:

1. Al la interagi kun alkalaj metaloj aŭ hidróxidos (deprotonación reago) formis alcoholates (atomo de hidrogeno estas anstataŭita per metalo atomo), depende de la hidrokarbonoj radikala akiras methoxide, ethoxide, propoxide ktp, ekzemple, natrio propylate: 2CH3CH2OH + 2NA → 2CH3CH2ONa + H2 ↑.
2. Reaginte kun koncentritaj hidroklaj acidoj, halogaj derivaĵoj de hidrokarbonoj estas formitaj: HBr + CH3CH2OH ↔CH3CH2Br + H2O. Ĉi tiu reago estas inversigebla. Kiel rezulto, la nucleofila anstataŭo de la hidroksila grupo per halogena ion okazas.
3. Alkoholoj povas esti oxidigitaj al karbona dióxido, al aldehidoj aŭ ketonoj. La alkoholoj bruligas ĉe ĉeesto de oksigeno: 3O2 + C2H5OH → 2CO2 + 3H2O. Sub la influo de forta oksidiga agento (crómico acido, kalio permanganato , ktp) primaraj alkoholoj estas konvertita en aldehidoj: C2H5OH → CH3COH + H2O, kaj la duaranga - por cetonas: CH3- (CHOH) -CH3 → CH3- (CHO) -CH3 + H2O.
4. Deshidratación reago procedas sur hejtado en ĉeesto de dehydrating agentoj (zinko klorido, sulfata acido, ktp). Kiel rezulto, alkenoj estas formitaj: C2H5OH → CH2 = CH2 + H2O.
5. La esterificación reago ankaŭ procedas sur hejtado en ĉeesto de dehydrating komponaĵoj, sed, kontraste al la antaŭa reago al pli malalta temperaturo kaj formi eteroj: 2C2H5OH → -C2H5O C2H5O. Kun acida sulfúrico, la reago okazas en du etapoj. Unue, la acida sulfúrico estas formita: C2H5OH + H2SO4 → C2H5O-SO2OH + H2O, tiam kiam ĝi varmiĝas al 140 ° C kaj troas alkoholo, dietil-étero (ofte nomita sulfura etero) estas formata: C2H5OH + C2H5O-SO2OH → C2H5-O-C2H5O + H2SO4 .

La kemiaj propraĵoj de polihhidraj alkoholoj, laŭ analogio kun iliaj fizikaj proprietoj, dependas de la tipo de hidrokarbonaj radikalaĵoj, kiuj formas la molekulon kaj, kompreneble, la kvanton de hidroksilaj grupoj en ĝi. Ekzemple, la etilenglicolo CH3OH-CH3OH (bolata punkto 197 ° C), kiu estas 2-atoma alkoholo, estas senkolora likvaĵo (havas dolĉan guston) kiu miksas kun H2O, same kiel malsukcesan alkoholojn en iu ajn kialo. Etilenglicolo, kiel ĝiaj pli altaj homologoj, eniras en ĉiujn reagojn de alkoholoj monohídricos. Glicerino CH2OH-CHOH-CH2OH (bolata punkto 290 ° C) estas la plej simpla reprezentanto de 3 atomaj alkoholes. Estas densa dolĉa-degustación likvaĵo, kiu estas pli peza ol akvo, sed estas miksita kun ĝi en ajna proporcio. Ĝi solvas en alkoholo. Por glicerolo kaj ĝiaj homologoj, ĉiuj reagoj de monohidraj alkoholoj ankaŭ estas karakterizaj.

La kemiaj proprietoj de alkoholes determinas la direktojn de ilia apliko. Ili estas uzataj kiel brulaĵo (bioetanol aŭ biobutanolo kaj aliaj), kiel solventoj en diversaj industrioj; Kiel unua materio por produktado de surfactantoj kaj detergentoj; Por sintezo de polimeroj. Iuj reprezentantoj de ĉi tiu klaso de organikaj komponaĵoj estas vaste uzataj kiel lubrikoj aŭ hidraŭlikaj fluidoj, tiel kiel por fabrikado de drogoj kaj biologie aktivaj substancoj.