Alkohole

Ethanolmolekül oder Ethylalkohol. Mit Lizenz

Was sind Alkohole?

Der Alkohole Es handelt sich um organische Verbindungen, die durch eine Hydroxylgruppe (-OH) gekennzeichnet sind, die mit einem gesättigten Kohlenstoff verbunden ist, dh einem Kohlenstoff, der durch einfache Bindungen mit vier Atomen verbunden ist (ohne doppelte oder dreifache Verbindungen).

Die generische Formel für diese riesige und vielseitige Familie von Verbindungen ist Roh. Um in einem streng chemischen Sinne als Alkohol betrachtet zu werden, muss die OH -Gruppe die molekulare Struktur am reaktivsten sein. Dies ist wichtig, um unter mehreren Molekülen mit OH -Gruppen zu bestätigen, welches von ihnen ein Alkohol ist.

Einer der Alkohole Par Excellence und die bekannteste in der Populärkultur ist Ethylalkohol oder Ethanol, CH₃CH₂Oh. Abhängig von ihrem natürlichen Ursprung und damit ihrer chemischen Umgebung können ihre Gemische ein unbegrenzt.

Alkoholstruktur

Alkohole haben eine allgemeine ROH -Formel. Die OH -Gruppe ist mit der alquilischen Gruppe verbunden, deren Struktur von einem Alkohol zum anderen variiert. Die Vereinigung zwischen R und OH ist eine einfache kovalente Verbindung, r-oh.

Das folgende Bild zeigt drei generische Strukturen für Alkohole, wenn man bedenkt, dass das Kohlenstoffatom gesättigt ist, dh es bildet vier einfache Links.

Alkoholstruktur. Quelle: Secalinium, Wikimedia Commons

Wie zu sehen ist, kann R jede kohlensäurehaltige Struktur sein, solange sie nicht reaktivere Substituenten als die OH -Gruppe besitzt.

Im Falle von Primäralkohol ist die OH -Gruppe mit einem primären Kohlenstoff verbunden. Dies kann leicht überprüft werden, indem beobachtet wird, dass das Atom in der Mitte des linken Tetraeders mit einem R und zwei h verbunden ist.

Sekundärer Alkohol, der 2., wird mit dem Kohlenstoff des Tetraeder des Zentrums überprüft, der jetzt mit zwei R -Gruppen und einem H verbunden ist.

Und schließlich haben Sie Tertiäralkohol, 3. mit Kohlenstoff, die mit drei R -Gruppen verbunden sind.

Amphifile -Charakter

Abhängig von der Art des mit OH verbundenen Kohlenstoffs haben Sie die Klassifizierung von primären, sekundären und tertiären Alkoholen. In der Tetraeder waren die strukturellen Unterschiede zwischen ihnen bereits detailliert. Aber alle Alkohole, unabhängig von ihrer Struktur, teilen etwas gemeinsam: den Amphiphile -Charakter.

Es ist nicht notwendig, eine Struktur anzugehen, um sie zu bemerken, aber sie reicht mit seiner chemischen ROH -Formel aus. Die Mietgruppe ist fast vollständig konstituiert.

Andererseits kann die OH -Gruppe Wasserstoffbrücken mit den Wassermolekülen bilden und daher hydrophyl ist, dh sie zeigt eine Affinität zum Wasser. Dann haben Alkohole ein hydrophobisches Skelett zusammen mit einer hydrophilen Gruppe. Sie sind gleichzeitig apolar und polar, was gleich ist wie zu sagen, dass es sich um Amphifile -Substanzen handelt.

Kann Ihnen dienen: Unterschiede zwischen homogenen Gemischen und heterogenen Gemischen

R-oh

(Hydrophob) - (hydrophil)

Wie im nächsten Abschnitt erklärt wird, definiert der Amphifile -Charakter von Alkoholen einige ihrer chemischen Eigenschaften.

Struktur von r

Die Renta R -Gruppe kann über jede Struktur verfügen, und dennoch ist es wichtig, da die Alkohole klassifiziert werden können.

Zum Beispiel kann R eine offene Kette sein, wie es bei Ethanol oder Propanol, wie beispielsweise T-Butylalkohol, der Fall ist (CH₃)₂CHCH₂Oh, es kann wie im Fall von Cyclohexanol zyklisch sein oder einen aromatischen Ring haben, wie bei Benzylalkohol (C₆H₅) CH₂Oh, oder in 3-fenilpropanol (C. C₆H₅) CH₂CH₂CH₂Oh.

Die R-Kette kann sogar Substituenten wie Halogene oder Doppelbindungen wie für Alkohole 2-Zellen und 2-Bunt-1-ol haben (CH₃CH₂= CHCH₂OH).

In Anbetracht der Struktur von R wird die Klassifizierung von Alkoholen komplex. Daher ist die Klassifizierung basierend auf ihrer Struktur (1., 2. und 3. Alkohole) einfacher, aber weniger spezifisch, obwohl sie ausreicht, um die Reaktivität von Alkoholen zu erklären.

Physikalische und chemische Eigenschaften

• Siedepunkt: Eine der Haupteigenschaften von Alkoholen ist, dass sie durch Wasserstoffbrücken assoziiert sind. Dank dessen sind Alkohole normalerweise flüssig mit hohen Siedepunkten.
• Lösungsmittelkapazität: In Häusern ist es sehr üblich, auf die Verwendung von Isopropylalkohol zurückzugreifen, um einen Fleck zu entfernen, der schwer auf einer Oberfläche zu entfernen ist. Diese Lösungsmittelkapazität, die für die chemische Synthese sehr nützlich ist, ist auf ihren Amphropifil -Charakter zurückzuführen, der zuvor erklärt wurde. Fette zeichnen sich dadurch aus, dass es hydrophob ist: Deshalb ist es schwierig, sie mit Wasser zu entfernen. Im Gegensatz zu Wasser haben Alkohole jedoch einen hydrophoben Teil ihrer Struktur. So interagiert seine Gruppe Renta R mit Fetten, während die OH -Gruppe Wasserstoffbrücken mit Wasser bildet und dazu beiträgt, sie zu bewegen.
• Anfoterismus: Alkohole können als Säuren und Basen reagieren, dh sie sind amphotente Substanzen. Dies wird mit den folgenden zwei chemischen Gleichungen dargestellt:

Roh + h⁺  => Roh₂⁺

ROH + OH^-  => Ro^-

Der ro^- Es ist die allgemeine Formel eines sogenannten Alcoxids.

Nomenklatur

Es gibt zwei Möglichkeiten, Alkohole zu benennen, deren Komplexität von ihrer Struktur abhängt.

Gemeinsamen Namen

Alkohole können für ihre gebräuchlichen Namen gefordert werden. Dazu muss der Name der R -Gruppe bekannt sein, zu der das Ende des Endes hinzugefügt wird, und es geht das Wort "Alkohol" voraus. Zum Beispiel Cho₃CH₂CH₂Oh ist Propylico Alkohol.

Kann Ihnen dienen: Heterogenes System

Andere Beispiele sind:

• CH₃OH: Methylalkohol.
• (CH₃)₂CHCH₂OH: Isobutylalkohol.
• (CH₃)₃COH: Tert-Boutylalkohol.

IUPAC -System

In Bezug auf gebräuchliche Namen müssen Sie zunächst r identifizieren. Der Vorteil dieses Systems ist, dass es viel genauer ist als das andere.

A, da es sich um ein Kohlenstoffskelett handelt, kann es Auswirkungen oder mehrere Ketten haben. Die längste Kette, dh mit mehr Kohlenstoffatomen, ist, an die der Name des Alkohols vergeben wird.

Der Name der längsten Kette wird dem Namen des Alkans hinzugefügt, die Kündigung 'l' wird hinzugefügt. Deshalb Cho₃CH₂Oh heißt Ethanol (Cho₃CH₂- + OH).

Im Allgemeinen muss OH die geringste Aufzählung haben. Zum Beispiel der Brch₂CH₂CH₂(OH) Cho₃ Es heißt 4-Brom-2-Butanol und nicht 1-Brom-3-Butanol.

Synthese

Alkenes Hydratation

Das Öl -Craaking -Prozess erzeugt eine Mischung aus vier oder fünf Kohlenstoffatomen, die sich leicht trennen kann.

Diese Alkene können durch die direkte Zugabe von Wasser oder durch die Reaktion des Alkens mit Schwefelsäure Alkohole werden, gefolgt von der Zugabe des Wassers, das sich die Säure aufteilt, die den Alkohol entsteht.

Oxo -Prozess

In Gegenwart eines ausreichenden Katalysators reagieren Alkene mit Kohlenstoff und Wasserstoffmonoxid, um Aldehyde zu erzeugen. Aldehydos können durch eine katalytische Hydrierungsreaktion leicht auf Alkohole reduziert werden.

Es gibt oft eine solche Synchronisation des OXO.

Der am häufigsten verwendete Katalysator ist das Decobalto -Octocarbonil, das durch die Reaktion zwischen Kobalt und Kohlenmonoxid erhalten wird.

Kohlenhydratfermentation

Kohlenhydratfermentation für Hefe ist für die Produktion von Ethanol und anderen Alkoholen immer noch von großer Bedeutung. Zucker stammen aus Zuckerrohr oder Stärke aus verschiedenen Körnern. Aus diesem Grund wird Ethanol auch als "Getreidealkohol" bezeichnet

Anwendungen

Getränke

• Obwohl es nicht die Hauptfunktion von Alkoholen ist, ist das Vorhandensein von Ethanol in einigen Getränken eines der beliebtesten Wissens. So Ethanol, Produkt der Fermentation von Zuckerrohr, Trauben, Apfel usw., Es ist in zahlreichen sozialen Konsumgetränken vorhanden.

Chemischer Rohstoff 

• Methanol wird in der Formaldehydproduktion durch seine katalytische Oxidation verwendet. Der Formaldehyd wird zur Herstellung von Kunststoffen, Gemälden, Textilien, Sprengstoff usw. verwendet.
• Butanol wird bei der Herstellung von Butanoat Butan verwendet, einem Ester, der als Aroma in der Lebensmittelindustrie und in den Süßwaren verwendet wird.
• Allyischer Alkohol wird zur Herstellung von Estern verwendet, einschließlich Dialilos Phthalat- und Dialilo -Isftalat, die als Monomere dienen.
• Das Phenol wird in der Produktion von Harzen, der Nylonherstellung, Deodorants, Kosmetik usw. verwendet.
• Lineare Kettenalkohole von 11-16 Kohlenstoffatomen werden als Vermittler verwendet, um Weichmacher zu erhalten. Zum Beispiel Polyvinylchlorid.
• Die sogenannten Fettalkohole werden als Vermittler in der Synthese von Reinigungsmitteln verwendet.

Es kann Ihnen dienen: Potentiometer (Phameter)

Lösungsmittel

• Methanol wird als Lösungsmittel sowie 1-Butanol- und isobutiler Alkohol verwendet.
• Ethylalkohol wird als Lösungsmittel vieler unlöslicher Verbindungen im Wasser verwendet. Sie verwendet als Lösungsmittel in Gemälden, Kosmetika usw.
• Fettalkohole werden als Lösungsmittel in der Textilindustrie, in Farbstoffen, in Reinigungsmitteln und in Gemälden verwendet. Isobutanol wird als Lösungsmittel für Beschichtungsmaterial, Gemälde und Klebstoffe verwendet.

Brennstoffe

• Methanol wird als Brennstoff in internen und additiven Benzinmotoren verwendet, um die Verbrennung zu verbessern.
• Ethylalkohol wird in Kombination mit fossilen Brennstoffen in Kraftfahrzeugen verwendet. Zu diesem Zweck sind umfangreiche Regionen Brasiliens für den Anbau von Zuckerrohr für die Ethylalkoholproduktion bestimmt. Dieser Alkohol hat den Vorteil, in seiner Verbrennung nur Kohlendioxid zu produzieren. Wenn Ethylalkohol verbrannt wird, erzeugt es eine saubere und rauchlose Flamme, weshalb es in Kampagnenküchen als Kraftstoff verwendet wird.
• Gelifizierter Alkohol wird durch Kombination von Methanol oder Ethanol mit Calciumacetat erzeugt. Dieser Alkohol wird als Wärmequelle in Kampagnenöfen verwendet, und wenn er verschüttet wird, ist er sicherer als flüssige Alkohole.
• Das sogenannte Biobutanol wird als Transportkraftstoff sowie isopropylischer Alkohol verwendet, obwohl seine Verwendung nicht empfohlen wird.

Antiseptika

• 70% Konzentration Isopropylalkohol wird als äußeres Antiseptikum zur Eliminierung von Keimen und der Verzögerung seines Wachstums verwendet, genau wie Ethylalkohol.

Andere Verwendungen

• Cyclohexanol und Methylciclohexanol werden in der Textilisbe, Möbel verarbeitet und Chitamanchas verwendet.

Beispiele für Alkohole und ihre Formeln

• Methanol (Ch₃OH).
• 1-Propanol (c₃H₇OH).
• Ethanol (c₂H₅OH).
• Isobutanol (c₄H₉OH).
• Isopropanol (c₃H₈ENTWEDER).
• Allilischer Alkohol (C₃H₆ENTWEDER).
• Benzylalkohol (C₇H₈ENTWEDER).
• Thermisch (c₄h₁₀o).
• Pentenol (c₅H_elfOH).
• 2-Butanol (Ch₃-CH₂-Choh-ch₃).
• Phenol (c₆H₆ENTWEDER).
• 2-Propanol (Ch₃-Choh-ch₃).
• Isodecanol (c₁₀H₂₁OH).
• Cetylalkohol (C₁₆H_{3. 4}ENTWEDER).
• Proparischer Alkohol (C. C₃H₄ENTWEDER).
• Tetrahydrofuril -Alkohol (C. C₅H₁₀ENTWEDER₂).
• Cyclohexanol (c₆H₁₂ENTWEDER).
• 2-Chlorotanol (c₂H₅Clo).
• Heptanol (c₇H₁₆ENTWEDER).
• Hexanol (C₆h₁₄o).

Verweise

1. Organische Chemie. Mc Graw Hill.
2. Alkohole. Von Colapret abgerufen.cm.Utexas.Edu.