알코올의 정의.  1가 및 다가 알코올의 화학적 성질

알코올의 정의. 1가 및 다가 알코올의 화학적 성질

구조

알코올(또는 알칸올)은 분자가 탄화수소 라디칼에 연결된 하나 이상의 하이드록실 그룹(-OH 그룹)을 포함하는 유기 물질입니다.

하이드록실 그룹의 수(원자도)에 따라 알코올은 다음과 같이 나뉩니다.

단원자
이원자(글리콜)
삼원자.

다음 알코올은 그 성질에 따라 구별됩니다.

제한, 분자에 제한 탄화수소 라디칼만 포함
분자의 탄소 원자 사이에 다중(이중 및 삼중) 결합을 포함하는 불포화
방향족, 즉 분자에 벤젠 고리와 수산기를 포함하는 알코올이 직접 연결되지 않고 탄소 원자를 통해 서로 연결됩니다.

벤젠 고리의 탄소 원자에 직접 결합된 분자 내에 수산기를 포함하는 유기 물질은 알코올과 화학적 성질이 크게 다르기 때문에 독립적인 분류에서 두드러집니다. 유기 화합물- 페놀. 예를 들어, 히드록시벤젠 페놀. 나중에 페놀의 구조, 특성 및 용도에 대해 자세히 알아볼 것입니다.

분자에 3개 이상의 수산기를 포함하는 다원자(polyatomic)도 있습니다. 예를 들어, 가장 단순한 6가 알코올 헥사올(소르비톨).

하나의 탄소 원자에 두 개의 하이드록실 그룹을 포함하는 알코올은 불안정하고 알데히드와 케톤의 형성으로 자발적으로 분해됩니다(원자의 재배열에 따라 다름).

이중 결합으로 연결된 탄소 원자에 수산기를 포함하는 불포화 알코올을 에콜(ecol)이라고 합니다. 이 종류의 화합물의 이름은 분자에 이중 결합과 하이드록실 그룹의 존재를 나타내는 접미사 -en 및 -ol에서 형성된다고 추측하기 쉽습니다. 일반적으로 에놀은 불안정하고 카르보닐 화합물(알데하이드 및 케톤)으로 자발적으로 변형(이성화)됩니다. 이 반응은 가역적이며, 그 과정 자체를 케토-에놀 호변이성체(keto-enol tautomerism)라고 합니다. 따라서 가장 단순한 에놀-비닐 알코올은 매우 빠르게 아세트알데히드로 이성질체화됩니다.

하이드록실 그룹이 부착된 탄소 원자의 특성에 따라 알코올은 다음과 같이 나뉩니다.

1차, 수산기가 1차 탄소 원자에 결합된 분자에서
2차, 하이드록실 그룹이 2차 탄소 원자에 결합된 분자에서
3차, 하이드록실기가 3차 탄소 원자에 결합된 분자에서, 예를 들면:

명명법 및 이성질체

알코올의 이름을 만들 때 (일반) 접미사 -ol이 알코올에 해당하는 탄화수소의 이름에 추가됩니다. 접미사 뒤의 숫자는 주쇄에서 수산기의 위치를 ​​나타내고 접두사 di-, tri-, tetra- 등은 번호를 나타냅니다.


동족 계열의 세 번째 구성원부터 시작하여 알코올은 작용기 위치의 이성질체(프로판올-1 및 프로판올-2)를 갖고 네 번째부터 탄소 골격의 이성질체(부탄올-1, 2-메틸프로판올 -1). 그들은 또한 클래스 간 이성질체를 특징으로 합니다. 알코올은 에테르에 대해 이성질체입니다.

알코올 분자의 수산기에 포함된 속은 전자쌍을 끌어당기고 유지하는 능력에서 수소 및 탄소 원자와 크게 다릅니다. 이 때문에 알코올 분자는 극성 C-O 및 O-H 결합을 가지고 있습니다.

알코올의 물리적 특성

극성을 고려 O-N 연결상당한 부분 양전하가 수소 원자에 국한된(집중된) 수산기 그룹의 수소는 "산성" 특성을 갖는다고 합니다. 이 점에서 탄화수소 라디칼에 포함된 수소 원자와 크게 다릅니다.

히드록실기의 산소 원자는 부분적인 음전하와 2개의 비공유 전자쌍을 가지고 있어 알코올이 분자 사이에 특수한 소위 수소 결합을 형성할 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 수소 결합은 한 알코올 분자의 부분적으로 양전하를 띤 수소 원자와 다른 분자의 부분적으로 음전하를 띤 산소 원자의 상호 작용에서 발생합니다. 알코올이 분자량에 비해 비정상적으로 높은 끓는점을 갖는 것은 분자 간의 수소 결합 때문입니다. 따라서 상대 분자량이 44인 프로판은 정상 조건에서 기체이고 가장 단순한 알코올은 상대 분자량이 32인 메탄올이며 정상 조건에서는 액체입니다.

제한 시리즈의 하위 및 중간 구성원 1가 알코올 1에서 11개의 탄소 원자를 포함하는 액체 - 액체. 고급 알코올(C 12 H 25 OH로 시작)은 실온에서 고체입니다. 저급 알코올은 특유의 알코올 냄새와 타는 맛이 있으며 물에 잘 녹습니다. 탄화수소 라디칼이 증가함에 따라 물에 대한 알코올의 용해도가 감소하고 옥탄올은 더 이상 물과 섞이지 않습니다.

화학적 특성

속성 유기물구성과 구조에 의해 결정됩니다. 알코올 확인 일반 규칙. 그들의 분자에는 탄화수소와 히드록실 라디칼이 포함되므로 알코올의 화학적 특성은 이러한 그룹의 상호 작용과 서로에 대한 영향에 의해 결정됩니다. 이 종류의 화합물의 특성 특성은 하이드록실 그룹의 존재로 인한 것입니다.

1. 알코올과 알칼리 및 알칼리 토금속의 상호 작용. 탄화수소 라디칼이 수산기에 미치는 영향을 확인하려면 수산기와 탄화수소 라디칼을 포함하는 물질과 수산기를 포함하고 탄화수소 라디칼을 포함하지 않는 물질의 특성을 비교할 필요가 있습니다 , 다른 한편으로. 이러한 물질은 예를 들어 에탄올(또는 기타 알코올) 및 물일 수 있습니다. 알코올 분자와 물 분자의 하이드록실 그룹의 수소는 알칼리 및 알칼리 토금속(그들로 대체됨)에 의해 환원될 수 있습니다.

물의 경우 이러한 상호 작용은 알코올보다 훨씬 더 활발하고 열이 많이 방출되어 폭발을 일으킬 수 있습니다. 이 차이는 수산기에 가장 가까운 라디칼의 전자 공여성 특성으로 설명됩니다. 전자 공여체(+I-효과)의 특성을 지닌 라디칼은 산소 원자의 전자 밀도를 약간 증가시키고 자체 비용으로 산소 원자를 "포화"시켜 O-H 결합의 극성과 산소 원자의 "산성" 특성을 감소시킵니다. 물 분자와 비교하여 알코올 분자의 수산기의 수소 원자.

2. 알코올과 할로겐화수소의 상호작용. 할로겐을 히드록실기로 치환하면 할로알칸이 형성됩니다.

예를 들어:

C2H5OH + HBr<->C2H5Br + H2O

이 반응은 가역적입니다.

3. 알코올의 분자간 탈수 - 수분 제거제가 있는 상태에서 가열될 때 두 개의 알코올 분자에서 물 분자가 분리됩니다.

알코올의 분자간 탈수의 결과로 에테르가 형성됩니다. 그래서 에틸알코올을 황산과 함께 100~140℃의 온도로 가열하면 디에틸(황)에테르가 생성된다.

4. 에스테르를 형성하기 위한 유기산 및 무기산과 알코올의 상호작용(에스테르화 반응):


에스테르화 반응은 강한 무기산에 의해 촉진됩니다.

예를 들어, 에틸 알코올과 아세트산이 반응하면 에틸 아세테이트가 형성됩니다 - 에틸 아세테이트:

5. 알코올의 분자내 탈수는 탈수제의 존재하에서 알코올이 분자간 탈수 온도보다 높은 온도로 가열될 때 발생한다. 결과적으로 알켄이 형성됩니다. 이 반응은 인접한 탄소 원자에 수소 원자와 수산기가 존재하기 때문입니다. 예를 들면 진한 황산 존재하에서 에탄올을 140℃ 이상으로 가열하여 에텐(에틸렌)을 얻는 반응이다.

6. 알코올의 산화는 일반적으로 산성 매질에서 중크롬산칼륨 또는 과망간산칼륨과 같은 강한 산화제로 수행됩니다. 이 경우 산화제의 작용은 이미 수산기와 관련된 탄소 원자로 향합니다. 알코올의 성질과 반응 조건에 따라 다양한 생성물이 형성될 수 있다. 따라서 1차 알코올은 먼저 알데히드로 산화된 다음 카르복실산으로 산화됩니다.


3차 알코올은 산화에 매우 강합니다. 그러나 가혹한 조건(강한 산화제, 고온)에서는 수산기에 가장 가까운 탄소-탄소 결합이 끊어지면서 발생하는 3차 알코올의 산화가 가능합니다.

7. 알코올의 탈수소화. 알코올 증기가 구리, 은 또는 백금과 같은 금속 촉매 위를 200-300°C에서 통과하면 1차 알코올은 알데히드로, 2차 알코올은 케톤으로 ​​전환됩니다.


알코올 분자에 동시에 여러 하이드록실 그룹이 존재하면 다가 알코올의 특정 특성이 결정되며, 이는 수산화구리(II)의 새로운 침전물과 상호 작용할 때 물에 용해되는 밝은 파란색 복합 화합물을 형성할 수 있습니다.

1가 알코올은 이 반응에 들어갈 수 없습니다. 따라서 다가 알코올에 대한 정성적 반응입니다.

알칼리 및 알칼리 토금속 알코올산염은 물과 상호 작용할 때 가수분해됩니다. 예를 들어, 나트륨 에톡사이드가 물에 용해되면 가역 반응이 일어납니다.

C2H5ONa + HOH<->C2H5OH + NaOH

균형이 거의 완전히 오른쪽으로 이동합니다. 이것은 또한 산성 특성(하이드록실 그룹에 있는 수소의 "산성" 특성)의 물이 알코올보다 우수함을 확인합니다. 따라서 알코올산염과 물의 상호작용은 매우 약한 산의 염과의 상호작용으로 간주될 수 있습니다. 이 경우알코올레이트를 형성한 알코올은 더 강한 산(여기서 물이 이 역할을 함)과 함께 이 용량으로 작용합니다.

알코올은 강산과 상호 작용할 때 기본 특성을 나타낼 수 있으며, 히드록실기의 산소 원자에 고립 전자쌍이 있기 때문에 알킬옥소늄 염을 형성합니다.

에스테르화 반응은 가역적이며(역반응은 에스테르 가수분해임), 수분 제거제가 있을 때 평형이 오른쪽으로 이동합니다.

알코올의 분자내 탈수는 Zaitsev 규칙에 따라 진행됩니다. 물이 2차 또는 3차 알코올에서 분리될 때 수소 원자가 가장 수소화된 탄소 원자에서 분리됩니다. 따라서 부탄올-2가 탈수되면 부텐-2가 생성되지만 부텐-1은 생성되지 않습니다.

알코올 분자에 탄화수소 라디칼의 존재는 알코올의 화학적 성질에 영향을 미칠 수밖에 없습니다.

탄화수소 라디칼로 인한 알코올의 화학적 성질은 그 성질에 따라 다릅니다. 따라서 모든 알코올은 연소됩니다. 분자에 이중 C=C 결합을 포함하는 불포화 알코올은 부가 반응에 들어가고, 수소화되고, 수소를 첨가하고, 할로겐과 반응하고, 예를 들어 브롬수를 탈색시키는 등

얻는 방법

1. 할로알칸의 가수분해. 알코올과 할로겐화수소의 상호작용에서 할로알칸의 형성은 가역적인 반응이라는 것을 이미 알고 있습니다. 따라서 할로알칸의 가수분해(이러한 화합물과 물의 반응)에 의해 알코올을 얻을 수 있음이 분명합니다.

다가 알코올은 분자에 하나 이상의 할로겐 원자를 포함하는 할로알칸을 가수분해하여 얻을 수 있습니다.

2. 알켄의 수화 - 알켄 분자의 r-결합에 물을 첨가하는 것은 이미 여러분에게 친숙합니다. 프로펜의 수화는 Markovnikov의 규칙에 따라 2차 알코올인 프로판올-2의 형성으로 이어집니다.



CH2=CH-CH3 + H20 -> CH3-CH-CH3
프로펜 프로판올-2

3. 알데히드 및 ​​케톤의 수소화. 온화한 조건에서 알코올이 산화되면 알데히드 또는 케톤이 형성된다는 것을 이미 알고 있습니다. 분명히, 알코올은 알데히드와 케톤의 수소화(수소 환원, 수소 첨가)에 의해 얻을 수 있습니다.

4. 알켄의 산화. 이미 언급했듯이 글리콜은 과망간산 칼륨 수용액으로 알켄을 산화시켜 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 에틸렌 글리콜(에탄디올-1,2)은 에틸렌(에텐)의 산화 중에 형성됩니다.

5. 알코올을 얻는 구체적인 방법. 일부 알코올은 그들만의 독특한 방식으로 얻어집니다. 따라서 메탄올은 수소와 일산화탄소(II)(일산화탄소)의 상호작용에 의해 산업계에서 생산됩니다. 고혈압및 촉매 표면의 고온(산화아연).

이 반응에 필요한 일산화탄소와 수소의 혼합물은 "합성 가스"라고도 하며 뜨거운 석탄 위에 수증기를 통과시켜 얻습니다.

6. 포도당의 발효. 에틸(포도주) 알코올을 얻는 이 방법은 고대부터 사람에게 알려져 있습니다.

탄화수소의 할로겐 유도체의 가수분해 반응인 할로알칸으로부터 알코올을 얻는 반응을 고려하십시오. 일반적으로 알칼리성 환경에서 수행됩니다. 방출된 브롬화수소산이 중화되고 반응이 거의 완료될 때까지 진행됩니다.

이 반응은 다른 많은 반응과 마찬가지로 친핵성 치환 메커니즘에 의해 진행됩니다.

이들은 친핵성 입자의 영향으로 진행되는 치환의 주요 단계인 반응입니다.

친핵성 입자는 공유되지 않은 전자쌍을 갖고 전자 밀도가 감소된 분자 영역인 "양전하"에 끌릴 수 있는 분자 또는 이온임을 상기하십시오.

가장 일반적인 친핵성 종은 암모니아, 물, 알코올 또는 음이온(수산기, 할로겐화물, 알콕사이드 이온) 분자입니다.

친핵체에 대한 반응의 결과로 대체되는 입자(원자 또는 원자단)를 이탈기라고 합니다.

할라이드 이온에 대한 알코올의 하이드록실 그룹의 치환은 또한 친핵성 치환 메커니즘에 의해 진행됩니다.

CH3CH2OH + HBr -> CH3CH2Br + H20

흥미롭게도 이 반응은 하이드록실 그룹에 포함된 산소 원자에 수소 양이온을 추가하는 것으로 시작됩니다.

CH3CH2-OH + H+ -> CH3CH2-OH

부착된 양전하 이온의 작용으로 결합 C-O 여전히산소 쪽으로 더 많이 이동할수록 탄소 원자의 유효 양전하가 증가합니다.

이것은 할로겐화물 이온에 의한 친핵성 치환이 훨씬 더 쉽게 일어나고 친핵체의 작용에 따라 물 분자가 분리된다는 사실로 이어집니다.

CH3CH2-OH+ + Br -> CH3CH2Br + H2O

에테르 얻기

브로모에탄에 대한 알코올산 나트륨의 작용하에 브롬 원자는 알코올산 이온으로 대체되고 에테르가 형성됩니다.

에서 친핵성 치환의 반응 일반보기다음과 같이 쓸 수 있습니다.

R - X + HNu -> R - Nu + HX,

친핵성 입자가 분자(HBr, H20, CH3CH2OH, NH3, CH3CH2NH2)인 경우,

R-X + Nu - -> R-Nu + X -,

친핵체가 음이온(OH, Br-, CH3CH2O -)인 경우(여기서 X는 할로겐임), Nu는 친핵성 입자입니다.

알코올의 개별 대표와 그 의미

메탄올(메틸알코올 CH3OH)은 독특한 냄새와 64.7 °C의 끓는점을 가진 무색 액체입니다. 약간 푸른빛이 도는 불꽃으로 타오릅니다. 메탄올의 역사적인 이름 - 목 알코올 -은 그것을 얻는 방법 중 하나 인 활엽수의 증류 ​​(그리스어 - 와인, 취함, 물질, 나무)로 설명됩니다.

메탄올은 매우 유독합니다! 작업할 때 세심한 취급이 필요합니다. 알코올 탈수소효소의 작용으로 체내에서 포름알데히드와 포름산으로 전환되어 눈의 망막을 손상시켜 사망에 이르게 합니다. 시신경그리고 시력의 완전한 상실. 메탄올 50ml 이상을 섭취하면 사망에 이를 수 있습니다.

에탄올(에틸알코올 C2H5OH)은 독특한 냄새와 78.3 °C의 끓는점을 가진 무색 액체입니다. 타기 쉬운 어떤 비율로든 물과 섞일 수 있습니다. 알코올의 농도(강도)는 일반적으로 부피 백분율로 표시됩니다. "순수"(의료용) 알코올은 식품 원료에서 얻은 제품으로 96%(부피 기준) 에탄올과 4%(부피 기준) 물을 포함합니다. 무수 에탄올 - "절대 알코올"을 얻기 위해이 제품은 물을 화학적으로 결합하는 물질 (산화 칼슘, 무수 황산구리 (II) 등)으로 처리됩니다.

공업용 술을 음용에 부적합하게 하기 위해 소량의 분리하기 어려운 독, 악취, 역겨운 물질을 첨가하고 착색한다. 이러한 첨가제를 함유한 알코올을 변성 또는 메틸화 증류주라고 합니다.



에탄올은 합성고무 생산을 위해 산업에서 널리 사용되며, , 용제로 사용되며 바니시 및 페인트, 향수의 일부입니다. 의학에서 에틸 알코올은 가장 중요한 소독제입니다. 알코올 음료를 만드는 데 사용됩니다.

소량의 에틸 알코올을 섭취하면 통증 민감도가 감소하고 대뇌 피질의 억제 과정이 차단되어 중독 상태를 유발합니다. 에탄올 작용의 이 단계에서 세포의 수분 분리가 증가하고 결과적으로 소변 생성이 가속화되어 신체의 탈수를 초래합니다.

또한 에탄올은 혈관 확장을 유발합니다. 피부 모세혈관의 혈류가 증가하면 피부가 붉어지고 따뜻해집니다.

대량에탄올은 뇌 활동을 억제(억제 단계)하여 운동 조정 장애를 일으킵니다. 체내 에탄올 산화의 중간 생성물인 아세트알데히드는 매우 유독하며 심각한 중독을 일으킵니다.

에틸 알코올과 이를 함유한 음료를 체계적으로 사용하면 뇌의 생산성이 지속적으로 감소하고, 간 세포가 죽고, 결합 조직으로 대체되어 간경변이 발생합니다.

에탄디올-1,2(에틸렌 글리콜)은 무색의 점성 액체입니다. 유해한. 물에 잘 녹습니다. 수용액은 0 ° C 미만의 온도에서 결정화되지 않으므로 부동액 냉각수의 구성 요소로 사용할 수 있습니다 - 내연 기관용 부동액.

프로판트리올-1,2,3(글리세린)은 점성이 있는 시럽 같은 액체로 맛은 달콤합니다. 물에 잘 녹습니다. 비휘발성 에스테르의 필수적인 부분으로서 지방과 오일의 일부입니다. 화장품, 제약 및 식품 산업에서 널리 사용됩니다. 화장품에서 글리세린은 완화제 및 진정제의 역할을 합니다. 건조를 방지하기 위해 치약에 첨가됩니다. 글리세린은 결정화를 방지하기 위해 제과 제품에 첨가됩니다. 담배에 뿌리면 습윤제 역할을 하여 담배 잎이 건조되어 가공 전에 부서지는 것을 방지합니다. 접착제가 너무 빨리 마르는 것을 방지하기 위해 접착제와 플라스틱, 특히 셀로판에 첨가됩니다. 후자의 경우 글리세린은 가소제 역할을 하여 고분자 분자 사이의 윤활제 역할을 하여 플라스틱에 필요한 유연성과 탄성을 부여합니다.

1. 알코올이라고 불리는 물질은 무엇입니까? 알코올은 어떤 근거로 분류됩니까? 어떤 알코올이 부탄올-2에 기인해야 합니까? 부텐-3-올-1? 펜텐-4-디올-1,2?

2. 연습 1에 나열된 알코올의 구조식을 쓰십시오.

3. 4급 알코올이 있습니까? 답을 설명합니다.

4. 분자식이 C5H120인 알코올은 몇 개입니까? 이들 물질의 구조식을 쓰고 이름을 붙이십시오. 이 공식은 알코올에만 해당합니까? 화학식이 C5H120이고 알코올과 관련이 없는 두 물질의 구조식을 쓰십시오.

5. 구조식이 아래에 주어진 물질의 이름:

6. 이름이 5-methyl-4-hexene-1-inol-3인 물질의 구조식과 실험식을 쓰십시오. 이 알코올 분자의 수소 원자 수를 탄소 원자 수가 같은 알칸 분자의 수소 원자 수와 비교하십시오. 이 차이점을 설명하는 것은 무엇입니까?

7. 탄소와 수소의 전기음성도를 비교하여 왜 O-H 공유결합이 더 극성인지 설명하시오. C-O 연결.

8. 메탄올 또는 2-메틸프로판올-2 중 어떤 알코올이 나트륨과 더 활발하게 반응할 것이라고 생각하십니까? 당신의 대답을 설명하십시오. 해당 반응에 대한 방정식을 작성하십시오.

9. 프로판올-2(이소프로필 알코올)와 나트륨 및 브롬화수소의 상호작용에 대한 반응식을 쓰십시오. 반응 생성물의 이름을 지정하고 구현 조건을 표시하십시오.

10. 프로판올-1 및 프로판올-2 증기의 혼합물을 가열된 산화구리(II) 위에 통과시켰다. 어떤 반응이 일어날 수 있습니까? 이러한 반응에 대한 방정식을 작성하십시오. 그들의 제품은 어떤 종류의 유기 화합물에 속합니까?

11. 1,2-디클로로프로판올의 가수분해 동안 어떤 생성물이 생성될 수 있습니까? 해당 반응에 대한 방정식을 작성하십시오. 이러한 반응의 산물의 이름을 지정하십시오.

12. 2-프로페놀-1의 수소화, 수화, 할로겐화 및 할로겐화수소화 반응식을 작성하십시오. 모든 반응의 제품 이름을 지정하십시오.

13. 글리세롤과 아세트산 1몰, 2몰, 3몰의 상호작용에 대한 방정식을 쓰십시오. 1몰의 글리세롤과 3몰의 아세트산의 에스테르화 생성물인 에스테르의 가수분해에 대한 방정식을 작성하십시오.

십사*. 1차 제한 1가 알코올과 나트륨의 상호 작용 중에 8.96리터의 가스(n.a.)가 방출되었습니다. 같은 질량의 알코올을 탈수하면 질량이 56g인 알켄이 생성되며, 알코올의 가능한 모든 구조식을 설정하십시오.

열 다섯*. 포화 일가 알코올의 연소 중에 방출되는 이산화탄소의 부피는 동일한 양의 알코올에 과량의 나트륨이 작용하는 동안 방출되는 수소의 부피보다 8배 더 큽니다. 알코올이 산화되면 케톤이 형성되는 것으로 알려진 경우 알코올의 구조를 결정하십시오.

알코올의 사용

알코올에는 다양한 특성이 있기 때문에 적용 영역은 상당히 광범위합니다. 알코올이 어디에 사용되는지 알아 봅시다.



식품 산업의 알코올

에탄올과 같은 알코올은 모든 알코올 음료의 기본입니다. 그리고 그것은 설탕과 전분을 포함하는 원료에서 얻습니다. 이러한 원료는 사탕무, 감자, 포도뿐만 아니라 다양한 곡물 작물. 덕분에 현대 기술알코올 생산에서 퓨젤 오일에서 정제됩니다.

천연 식초에는 에탄올에서 추출한 원료도 포함되어 있습니다. 이 제품은 초산균에 의한 산화와 폭기법으로 얻어진다.

하지만 에 음식 산업에탄올뿐만 아니라 글리세린도 사용하십시오. 이 식품 첨가물은 섞이지 않는 액체의 결합을 촉진합니다. 리큐어의 일부인 글리세린은 점도와 단맛을 줄 수 있습니다.

또한 글리세린은 베이커리, 파스타 및 제과 제품 제조에 사용됩니다.

의학에서 에탄올은 단순히 대체할 수 없습니다. 이 산업에서는 미생물을 파괴할 수 있고 혈액의 고통스러운 변화를 지연시킬 수 있으며 열린 상처에서 분해를 허용하지 않는 특성이 있어 방부제로 널리 사용됩니다.

에탄올은 다양한 절차 전에 의료 전문가에 의해 사용됩니다. 이 알코올은 소독 및 건조 특성이 있습니다. 폐의 인공 환기 동안 에탄올은 소포제 역할을 합니다. 또한 에탄올은 마취의 구성 요소 중 하나가 될 수 있습니다.

감기에 걸리면 에탄올을 온난화 압축으로 사용할 수 있으며, 에탄올의 물질이 더위와 오한 동안 신체를 회복시키는 데 도움이 되기 때문에 냉각되면 마찰제로 사용할 수 있습니다.

에틸렌 글리콜이나 메탄올에 중독된 경우 에탄올을 사용하면 독성 물질의 농도를 낮추고 해독제 역할을 합니다.

알코올은 또한 의약용 팅크 및 모든 종류의 추출물을 준비하는 데 사용되기 때문에 약리학에서 큰 역할을 합니다.

화장품 및 향수의 알코올


거의 모든 향수 제품의 기초가 물, 알코올 및 향수 농축액이기 때문에 향수 제조에서 알코올도 필수 불가결합니다. 이 경우 에탄올은 방향족 물질의 용매 역할을 합니다. 그러나 2-페닐에탄올은 꽃 냄새가 나며 향수의 천연 장미 오일을 대체할 수 있습니다. 로션, 크림 등의 제조에 사용됩니다.

글리세린은 또한 수분을 끌어당기고 피부에 적극적으로 수분을 공급하는 능력이 있기 때문에 많은 화장품의 기초입니다. 샴푸와 컨디셔너에 함유된 에탄올은 피부에 수분을 공급하고 머리를 감고 난 후 빗질을 더 쉽게 해줍니다.

연료



음, 메탄올, 에탄올 및 부탄올-1과 같은 알코올 함유 물질이 연료로 널리 사용됩니다.

사탕수수, 옥수수 등 식물성 원료를 가공해 친환경 바이오연료인 바이오에탄올을 얻을 수 있었다.

최근에는 바이오 에탄올 생산이 세계적으로 대중화되었습니다. 그것의 도움으로 연료 자원의 갱신에 전망이 나타났습니다.

용제, 계면활성제

이미 나열된 알코올 적용 분야 외에도 좋은 용매라는 사실을 알 수 있습니다. 이 지역에서 가장 인기 있는 것은 이소프로판올, 에탄올, 메탄올입니다. 비트 화학 생산에도 사용됩니다. 그들 없이는 자동차, 옷, 가정 용품 등을 본격적인 관리가 불가능합니다.

알코올의 사용 다른 지역우리의 활동은 우리 경제에 긍정적인 영향을 미치고 우리 삶에 위안을 줍니다.



다양한 알코올 중 하나인 유기 산소 함유 화합물은 탄화수소의 중요한 기능적 유도체입니다. 그들은 단일 원자, 2 원자 및 다 원자입니다. 1가 알코올은 사실, 포화 탄소 원자와 관련된 하나의 하이드록실 그룹("-OH"로 표시됨)이 분자 구성요소에 있는 탄화수소의 유도체입니다.

퍼짐

1가 알코올은 자연계에 널리 분포되어 있습니다. 따라서 메틸 알코올은 여러 식물(예: 호그위드)의 주스에서 소량으로 발견됩니다. 유기 화합물의 알코올 발효 산물인 에틸 알코올은 산성화된 과일과 열매에서 발견됩니다. 세틸 알코올은 고래 기름에서 발견됩니다. 밀랍에는 세릴, 미리실 알코올이 포함됩니다. 장미 꽃잎에는 2-페닐에탄올이 함유되어 있습니다. 향기로운 물질 형태의 테르펜 알코올은 많은 향신료-방향족 문화에 존재합니다.

분류

알코올은 수산기의 분자 수에 따라 분류됩니다. 우선:

  • 1가 알코올(예: 에탄올);
  • 이원자(에탄디올);
  • 다원자(글리세린).

탄화수소 라디칼의 성질에 따라 알코올은 방향족, 지방족, 고리형으로 나뉩니다. 하이드록실 그룹과 결합하는 탄소 원자의 유형에 따라 알코올은 1차, 2차 및 3차로 간주됩니다. 1가 알코올을 제한하는 데 적용되는 1가 알코올의 일반식은 C n H 2n + 2 O 값으로 표시됩니다.

명명법

라디칼 기능 명명법에 따른 알코올의 이름은 라디칼의 수산기와 관련된 이름과 "알코올"이라는 단어에서 형성됩니다. IUPAC의 체계적인 명명법에 따르면 알코올의 이름은 끝에 "-ol"이 추가된 해당 알칸에서 형성됩니다. 예를 들어:

  • 메탄올 - 메틸 알코올;
  • 메틸프로판올-1-2-이소부틸(tert-부틸);
  • 에탄올 - 에틸;
  • 부탄올-1-2-부틸(sec-부틸);
  • 프로판올-1-2 - 프로필(이소프로필).

IUPAC 규칙에 따른 번호 매기기는 수산기의 위치에 따라 분류되며 더 낮은 번호를 받습니다. 예: 펜탄디올-2-4, 4-메틸펜탄올-2 등

이성질체

한계 1가 알코올은 다음과 같은 유형의 구조 및 공간 이성질체를 가지고 있습니다. 예를 들어:

  • 탄소 골격.
  • 이성질체 에테르.
  • 기능 그룹의 위치.

알코올의 공간 이성질체는 광학 이성질체로 표현됩니다. 분자에 비대칭 탄소 원자(4개의 다른 치환체 포함)가 있는 경우 광학 이성질체가 가능합니다.

1가 알코올을 얻는 방법

몇 가지 방법으로 1가 알코올을 제한할 수 있습니다.

  • 할로알칸의 가수분해.
  • 알켄의 수화.
  • 알데히드 및 ​​케톤 감소.
  • 유기마그네슘 합성.

할로알칸의 가수분해는 알코올 제조를 위한 가장 일반적인 실험실 방법 중 하나입니다. 물(알칼리 수용액)로 처리하여 1차 및 2차 알코올을 얻습니다.

CH 3 - CH 2 -Br + NaOH → CH 3 - CH 2 - OH + NaBr.

3차 할로알칸은 훨씬 더 쉽게 가수분해되지만 제거 부반응이 더 쉽습니다. 따라서 3차 알코올은 다른 방법으로 얻습니다.

알켄은 산 함유 촉매(H 3 PO 4)가 있는 상태에서 알켄에 물을 첨가하여 수화됩니다. 이 방법은 에틸, 이소프로필, tert-부틸과 같은 알코올의 산업적 생산의 기초가 됩니다.

카르보닐기의 환원은 수소화 촉매(Ni 또는 Pt)의 존재 하에 수소로 수행된다. 이 경우 2차 알코올은 케톤으로부터 형성되고 1차 포화 1가 알코올은 알데히드로부터 형성됩니다. 공정 공식:

CH 3 - C \u003d O(-H) + H 2(에탄알) → CH 3 - CH 2 - OH(에탄올).

마그네슘 유기 화합물은 알데히드 및 ​​케톤에 알킬마그네슘 할라이드를 첨가하여 얻습니다. 반응은 건조 디에틸 에테르에서 수행됩니다. 유기마그네슘 화합물의 후속 가수분해는 1가 알코올을 형성합니다.

1차 알코올은 포름알데히드와 알킬마그네슘 할라이드로부터만 그리나르 반응에 의해 형성됩니다. 다른 알데히드는 이 반응에 의해 2차 알코올, 케톤 - 3차 알코올을 제공합니다.

메탄올의 산업 합성

산업적 방법은 일반적으로 기체 상태에서 수행되는 대량의 반응물을 여러 번 재순환하는 연속 공정입니다. 산업적으로 중요한 알코올은 메탄올과 에탄올입니다.

1923년까지 메탄올(알코올 중에서 생산량이 가장 많음)은 목재를 건식 증류(공기 없이 가열)하여 얻었습니다. 오늘날 그것은 합성 가스(CO와 H 2의 혼합물)에서 생성됩니다. 250~400˚C의 온도 범위에서 산화물 촉매(ZnO + Cr 2 O 3 , CuO + ZnO + Al 2 O 3 등)를 이용하여 5~10 MPa의 압력에서 공정을 진행한 결과, 포화 1가 알코올을 얻었다. 반응식: CO + 2H 2 → CH 3 OH.

1980년대에 이 과정의 메커니즘을 연구할 때 메탄올은 일산화탄소가 아니라 이산화탄소로부터 형성되며, 일산화탄소와 미량의 물이 상호작용하여 생성된다는 것이 밝혀졌습니다.

에탄올의 산업 합성

공업용 에탄올 합성을 위한 일반적인 생산 방법은 에틸렌의 수화입니다. 1가 알코올 에탄올의 공식은 다음과 같습니다.

CH 2 \u003d CH 2 + H 2 O → CH 3 - CH 2 OH.

이 공정은 에틸렌과 수증기를 촉매 위로 통과시키면서 기상에서 6-7 MPa의 압력 하에서 수행됩니다. 촉매는 실리카겔에 증착된 인산 또는 황산입니다.

식품 및 의료용 에틸알코올은 포도, 베리, 곡물, 감자에 함유된 당을 효소 가수분해한 후 생성된 포도당을 발효시켜 얻습니다. 당 물질의 발효는 효소 그룹에 속하는 효모 균류에 의해 발생합니다. 공정에 가장 적합한 온도는 25-30˚C입니다. 산업 기업에서는 펄프 및 종이 생산에서 목재 및 폐기물의 가수 분해 중에 형성된 탄수화물을 발효시켜 얻은 에탄올을 사용합니다.

1가 알코올의 물리적 특성

알코올 분자에는 전기 음성 요소와 관련된 수소 원자가 있습니다. 산소는 실제로 전자가 없습니다. 이들 수소 원자와 고립 전자쌍을 갖는 산소 원자 사이에 분자간 수소 결합이 형성된다.

수소결합은 특정 기능수소 원자:

  • 결합 전자가 더 전기음성도가 높은 원자에 끌리면 수소 원자의 핵은 "벌거벗은" 상태가 되고 다른 전자에 의해 차폐되지 않은 양성자가 형성됩니다. 다른 원자가 이온화되면 전자 껍질은 여전히 ​​남아 핵을 가리게 됩니다.
  • 수소 원자는 다른 원자에 비해 크기가 작기 때문에 공유 결합에 의해 연결되지 않고 인접한 음으로 극성화된 원자의 전자 껍질에 아주 깊숙이 침투할 수 있습니다.

수소 결합은 일반적인 공유 결합보다 약 10배 약합니다. 수소 결합 에너지는 4-60kJ/mol 범위에 있으며, 알코올 분자의 경우 25kJ/mol입니다. 길이에 비해 더 긴 길이(0.166 nm)에서 일반 s-결합과 다릅니다. O-H 결합(0.107 nm).

화학적 특성

1가 알코올의 화학 반응은 분자 내에 작용하는 하이드록실 그룹의 존재에 의해 결정됩니다. 산소 원자는 sp3 하이브리드 상태입니다. 결합각은 사면체에 가깝습니다. 두 개의 sp3-하이브리드 오비탈은 다른 원자와 결합을 형성하고 다른 두 오비탈은 고독한 전자쌍을 포함합니다. 따라서 부분적인 음전하가 산소 원자에 집중되고 부분적인 양전하가 수소와 탄소 원자에 집중된다.

C-O 및 C-H 결합은 공유 극성입니다(후자가 더 극성임). H +의 형성과 함께 O-H 결합의 이형 분해 절단은 1가 알코올의 산성 특성을 결정합니다. 부분적으로 양전하를 띠는 탄소 원자는 친핵성 시약의 공격을 받을 수 있습니다.

산성 속성

알코올은 매우 약한 산으로 물보다 약하지만 아세틸렌보다 강합니다. 표시기의 색상을 변경하지 않습니다. 1가 알코올의 산화는 활성 금속(알칼리성 및 알칼리토류)과 상호 작용할 때 수소 방출 및 알코올산염 형성으로 나타납니다.

2ROH + 2Na → 2RONa + H2.

알칼리 금속 알코올산염은 산소와 나트륨 사이에 이온 결합이 있는 물질로, 1가 알코올 용액에서 해리되어 알콕사이드 이온을 형성합니다.

CH 3 ONa → CH 3 O - + Na + (메톡사이드 이온).

알코올레이트의 형성은 알코올과 나트륨 아미드의 반응에 의해 수행될 수도 있습니다.

C 2 H 5 OH + NaNH 2 → C 2 H 5 ONa + NH 3.

에탄올이 알칼리와 반응합니까? 거의. 물은 에틸 알코올보다 강한 산이므로 여기에서 평형이 설정됩니다. 알코올 분자의 탄화수소 라디칼의 길이가 증가함에 따라 산성 특성이 감소합니다. 또한 포화 1가 알코올은 1차 → 2차 → 3차 계열의 산도 감소가 특징입니다.

친핵성 치환 반응

알코올에서 C-O 결합은 극성이며 부분적인 양전하가 탄소 원자에 집중되어 있습니다. 결과적으로 탄소 원자는 친핵성 입자의 공격을 받습니다. C-O 결합을 끊는 과정에서 또 다른 친핵체가 수산기를 대체합니다.

이러한 반응 중 하나는 알코올과 할로겐화수소 또는 그 농축 용액의 상호 작용입니다. 반응식:

C 2 H 5 OH + HBr → C 2 H 5 Br + H 2 O.

수산기 제거를 촉진하기 위해 진한 황산을 촉매로 사용합니다. 그것은 산소 원자를 양성자화하여 1가 알코올 분자를 활성화합니다.

1차 할로알칸과 같은 1차 알코올은 SN 2 메커니즘에 따라 교환 반응을 시작합니다. 2차 할로알칸과 같은 2차 1가 알코올은 할로겐화수소산과 반응합니다. 알코올의 상호 작용 조건은 반응 성분의 특성에 따라 달라집니다. 알코올의 반응성은 다음 패턴을 따릅니다.

R 3 COH → R 2 CHOH → RCH 2 OH.

산화

온화한 조건 (과망간산 칼륨의 중성 또는 알칼리성 용액, 40-50 ° C의 크롬 혼합물)에서 1 차 알코올은 알데히드로 산화되고 더 높은 온도로 가열되면 산으로 산화됩니다. 2차 알코올은 케톤으로 ​​산화되는 과정을 거칩니다. 3 차 것들은 매우 가혹한 조건 (예 : 180 ° C의 온도에서 크롬 혼합물 사용)에서 산의 존재하에 산화됩니다. 3차 알코올의 산화 반응은 알코올이 탈수되어 알켄이 형성되고 후자가 산화되어 이중 결합이 끊어지면서 진행됩니다.

알코올은 유기 화학 물질의 큰 그룹입니다. 여기에는 1가 및 다가 알코올의 하위 클래스와 알데히드 알코올, 페놀 유도체, 생물학적 분자와 같은 결합 구조의 모든 물질이 포함됩니다. 이러한 물질은 하이드록실 그룹과 이를 운반하는 탄소 원자 모두에서 다양한 유형의 반응을 시작합니다. 이러한 알코올의 화학적 특성은 자세히 연구되어야 합니다.

알코올의 종류

알코올은 운반체 탄소 원자에 부착된 수산기를 포함합니다. 담체 C가 연결된 탄소 원자의 수에 따라 알코올은 다음과 같이 나뉩니다.

  • 1차(터미널 탄소에 연결됨);
  • 2차(수산기 1개, 수소 1개 및 탄소 원자 2개에 연결됨);
  • 3차(3개의 탄소 원자 및 1개의 하이드록실 그룹에 연결됨);
  • 혼합(2차, 1차 또는 3차 탄소 원자에 수산기가 있는 다가 알코올).

알코올은 또한 수산기의 수에 따라 1가와 다가로 나뉩니다. 전자는 운반 탄소 원자에 하나의 하이드록실 그룹만 포함합니다(예: 에탄올). 다가 알코올은 서로 다른 베어링 탄소 원자에 2개 이상의 하이드록실 그룹을 포함합니다.

알코올의 화학적 성질: 표

알코올의 반응성에 대한 일반 원리를 반영하는 표를 통해 관심 있는 물질을 제시하는 것이 가장 편리합니다.

반응성 결합, 반응 유형

시약

제품

O-H 결합, 치환

활성 금속, 활성 금속 수소화물, 알칼리 또는 활성 금속 아미드

알코올레이트

C-O 및 O-H 결합, 분자간 탈수

산성 환경에서 가열하면 알코올

에테르

C-O 및 O-H 결합, 분자내 탈수

진한 황산으로 가열하면 알코올

불포화 탄화수소

C-O 결합, 치환

할로겐화수소, 염화티오닐, 준포스포늄염, 할로겐화인

할로알칸

C-O 결합 - 산화

1차 알코올이 포함된 산소 공여자(과망간산칼륨)

알데히드

C-O 결합 - 산화

2차 알코올이 포함된 산소 공여체(과망간산 칼륨)

알코올 분자

산소(연소)

이산화탄소와 물.

알코올의 반응성

탄화수소 라디칼의 1가 알코올 분자의 존재로 인해 - C-O 결합 및 O-H 결합 - 주어진 수업화합물은 수많은 화학 반응을 일으키게 됩니다. 그들은 알코올의 화학적 성질을 결정하고 물질의 반응성에 의존합니다. 후자는 차례로 캐리어 탄소 원자에 부착된 탄화수소 라디칼의 길이에 따라 달라집니다. 클수록 O-H 결합의 극성이 낮아져 알코올에서 수소를 제거하는 반응이 더 느리게 진행됩니다. 이것은 또한 언급된 물질의 해리 상수를 감소시킵니다.

알코올의 화학적 성질은 또한 수산기의 수에 따라 달라집니다. 하나는 시그마 결합을 따라 전자 밀도를 자신쪽으로 이동시켜 O-H 그룹에 대한 반응성을 증가시킵니다. 이것은 C-O 결합을 극성화하기 때문에 파열과 함께 반응은 2개 이상의 O-H 기를 가진 알코올에서 더 활발합니다. 따라서 화학적 특성이 더 많은 다가 알코올이 반응하기 쉽습니다. 그들은 또한 여러 알코올 그룹을 포함하고 있기 때문에 각각과 자유롭게 반응할 수 있습니다.

1가 및 다가 알코올의 일반적인 반응

알코올의 일반적인 화학적 특성은 활성 금속, 염기 및 수소화물, 루이스 산과의 반응에서만 나타납니다. 또한 할로겐화수소, 할로겐화인 및 기타 성분과 상호작용하여 할로알칸을 생성하는 것이 일반적입니다. 또한 알코올도 약염기이므로 산과 반응하여 할로겐화수소와 무기산의 에스테르를 형성합니다.

에테르는 분자간 탈수에 의해 알코올로부터 형성됩니다. 동일한 물질이 1차 알코올에서 알데히드가 형성되고 2차 알코올에서 케톤이 형성되어 탈수소화 반응이 시작됩니다. 3차 알코올은 이러한 반응을 일으키지 않습니다. 또한 에틸 알코올(및 기타 알코올)의 화학적 특성으로 인해 산소와 함께 완전히 산화될 가능성이 있습니다. 이것은 이산화탄소와 약간의 열이 있는 물의 방출을 동반하는 단순한 연소 반응입니다.

О-Н 결합의 수소 원자에 대한 반응

1가 알코올의 화학적 성질은 O-H 결합을 끊고 수소를 제거합니다. 이러한 반응은 활성 금속 및 그 염기(알칼리), 활성 금속 수소화물 및 루이스 산과 상호 작용할 때 진행됩니다.

알코올은 또한 표준 유기산 및 무기산과 적극적으로 반응합니다. 이 경우 반응 생성물은 에스테르 또는 할로겐화탄소입니다.

할로알칸 합성 반응(C-O 결합을 통해)

할로겐알칸은 여러 유형의 화학 반응에 의해 알코올로부터 얻을 수 있는 전형적인 화합물입니다. 특히, 1가 알코올의 화학적 특성은 할로겐화수소, 3가 및 5가 인 할로겐화물, 준-포스포늄 염 및 염화티오닐과 상호작용하는 것을 가능하게 합니다. 또한 알코올의 할로알칸은 중간 방식, 즉 나중에 치환 반응에 들어갈 알킬설포네이트의 합성에 의해 얻을 수 있습니다.

할로겐화수소와의 첫 번째 반응의 예는 위의 도표 부록에 나와 있습니다. 여기서 부틸알코올은 염화수소와 반응하여 클로로부탄을 생성합니다. 일반적으로 염소와 탄화수소 포화 라디칼을 포함하는 화합물 종류를 염화알킬이라고 합니다. 화학적 상호작용의 부산물은 물입니다.

염화알킬(요오드화물, 브롬화물 또는 불화물) 생산과의 반응은 매우 많습니다. 전형적인 예는 삼브롬화인, 오염화인 및 이 원소의 기타 화합물과 할로겐화물, 과염화물 및 과불화물과의 상호작용입니다. 그들은 친핵성 치환 메커니즘에 의해 진행됩니다. 알코올은 또한 염화티오닐과 반응하여 클로로알칸을 형성하고 SO 2 를 방출합니다.

시각적으로 포화 탄화수소 라디칼을 포함하는 1가 포화 알코올의 화학적 특성은 아래 그림에서 반응의 형태로 표시됩니다.

알코올은 준포스포늄염과 쉽게 반응합니다. 그러나 이 반응은 1가 2차 및 3차 알코올로 진행할 때 가장 유리합니다. 그들은 위치 선택적이고 엄격하게 정의된 장소에서 할로겐 그룹의 "이식"을 허용합니다. 그러한 반응의 생성물은 높은 질량 분율출구. 그리고 화학적 성질이 1가 알코올과 약간 다른 다가 알코올은 반응 중에 이성질화될 수 있습니다. 따라서 대상 제품을 얻기가 어렵습니다. 이미지의 반응 예.

알코올의 분자내 및 분자간 탈수

지지하는 탄소 원자에 위치한 수산기는 강한 수용체를 사용하여 절단될 수 있습니다. 이것이 분자간 탈수 반응이 진행되는 방식입니다. 농축 황산 용액에서 한 알코올 분자가 다른 알코올 분자와 상호 작용하면 물 분자가 두 수산기에서 분리되고 라디칼이 결합하여 에테르 분자를 형성합니다. 에탄올의 분자간 탈수로 디옥산을 얻을 수 있습니다 - 4 개의 수산기의 탈수 생성물.

분자 내 탈수에서 생성물은 알켄입니다.

알코올은 다양하고 광범위한 종류의 화합물입니다.

알코올은 분자가 탄화수소 라디칼에 연결된 OH 하이드록실 그룹을 포함하는 화합물입니다.

탄화수소 라디칼은 탄소와 수소 원자로 구성됩니다. 탄화수소 라디칼의 예 - CH 3 - 메틸, C 2 H 5 - 에틸. 종종 탄화수소 라디칼은 단순히 문자 R로 표시됩니다. 그러나 다른 라디칼이 화학식에 존재하는 경우 R"로 표시됩니다. R", R""" 등

알코올의 이름은 해당 탄화수소의 이름에 접미사 -ol을 추가하여 형성됩니다.

알코올 분류


알코올은 단원자 및 다가입니다. 알코올 분자에 수산기가 하나만 있으면 그러한 알코올을 1가라고합니다. 수산기의 수가 2, 3, 4 등이면 다가 알코올입니다.

1가 알코올의 예: CH 3 -OH - 메탄올 또는 메틸 알코올, CH 3 CH 2 -OH - 에탄올 또는 에틸 알코올.

따라서 2가 알코올 분자에는 2개의 수산기가 있고, 3가 알코올 분자에는 3개의 수산기가 있는 식입니다.

1가 알코올

1가 알코올의 일반식은 R-OH로 나타낼 수 있습니다.

1가 알코올은 분자에 포함된 자유 라디칼의 유형에 따라 포화(포화), 불포화(불포화) 및 방향족 알코올로 나뉩니다.

포화 탄화수소 라디칼에서 탄소 원자는 단순한 C-C 결합으로 연결되며, 불포화 라디칼에는 이중 C \u003d C 또는 삼중 C ≡ C 결합으로 연결된 하나 이상의 탄소 원자 쌍이 있습니다.

포화 알코올의 조성에는 포화 라디칼이 포함됩니다.

CH 3 CH 2 CH 2 -OH - 포화 알코올 프로판올-1 또는 프로필렌 알코올.

따라서 불포화 알코올에는 불포화 라디칼이 포함되어 있습니다.

CH 2 \u003d CH - CH 2 - OH - 불포화알코올프로페놀 2-1(알릴알코올)

그리고 방향족 알코올 분자에는 벤젠 고리 C 6 H 5 가 포함되어 있습니다.

C 6 H 5 -CH 2 -OH - 방향족 알코올 페닐메탄올(벤질 알코올).

하이드록실 그룹과 관련된 탄소 원자의 유형에 따라 알코올은 1차((R-CH 2 -OH), 2차(R-CHOH-R") 및 3차(RR"R""C-OH) 알코올로 나뉩니다. .

1가 알코올의 화학적 성질

1. 알코올은 연소되어 이산화탄소와 물을 생성합니다. 연소 중에는 열이 방출됩니다.

C 2 H 5 OH + 3O 2 → 2CO 2 + 3H 2 O

2. 알코올이 알칼리 금속과 반응하면 알코올산 나트륨이 생성되고 수소가 방출됩니다.

C 2 H 5 -OH + 2Na → 2C 2 H 5 ONa + H 2

3. 할로겐화수소와의 반응. 반응의 결과로 할로알칸(브로모에탄과 물)이 형성됩니다.

C 2 H 5 OH + HBr → C 2 H 5 Br + H 2 O

4. 가열되고 진한 황산의 영향으로 분자 내 탈수가 발생합니다. 결과는 불포화 탄화수소와 물입니다.

H 3 - CH 2 - OH → CH 2 \u003d CH 2 + H 2 O

5. 알코올의 산화. 알코올은 상온에서 산화되지 않습니다. 그러나 촉매의 도움으로 가열되면 산화가 발생합니다.

다가 알코올

다가알코올은 수산기를 함유한 물질로서 1가알코올과 유사한 화학적 성질을 갖지만 여러 수산기와 동시에 반응한다.

다가 알코올은 활성 금속, 할로겐화수소산 및 질산과 반응합니다.

알코올 얻기


화학식이 C 2 H 5 OH인 에탄올의 예를 사용하여 알코올을 얻는 방법을 고려하십시오.

그 중 가장 오래된 것은 와인에서 알코올을 증류하는 것인데, 여기서 알코올은 설탕 물질의 발효 결과로 형성됩니다. 전분을 함유한 제품은 에틸알코올 생산의 원료이기도 하다. 에틸알코올은 발효 과정을 거쳐 당으로 전환된 후 알코올로 발효된다. 그러나 이러한 방식으로 에틸알코올을 생산하려면 식품 원료를 많이 소비해야 합니다.

에틸 알코올을 생산하는 훨씬 더 완벽한 합성 방법. 이 경우 에틸렌은 증기로 수화됩니다.

C 2 H 4 + H 2 O → C 2 H 5 OH

다가 알코올 중 글리세린이 가장 잘 알려져 있으며, 지방을 분해하거나 고온의 정유 과정에서 생성되는 프로필렌을 합성하여 얻는다.

분자가 하나 이상의 분자를 포함하는 탄화수소의 유도체 수산기 OH.

모든 알코올은 다음과 같이 나뉩니다. 단원자그리고 다원자

1가 알코올

1가 알코올- 하나의 알코올 수산기.
1차, 2차 및 3차 알코올이 있습니다.

~에 1차 알코올하이드록실 그룹은 첫 번째 탄소 원자에 있고 이차 그룹은 두 번째 탄소 원자에 있는 식입니다.

알코올의 성질이성질체인 는 여러 면에서 유사하지만 일부 반응에서는 다르게 행동합니다.

알코올의 상대 분자량(Mr)과 탄화수소의 상대 원자량을 비교하면 알코올이 더 많은 것을 알 수 있습니다. 높은 온도비등. 이것은 한 분자의 OH 그룹에 있는 H 원자와 다른 분자의 -OH 그룹에 있는 O 원자 사이에 수소 결합이 있기 때문입니다.

알코올이 물에 용해되면 알코올과 물 분자 사이에 수소 결합이 형성됩니다. 이것은 용액의 부피 감소를 설명합니다(항상 물과 알코올의 부피를 별도로 합한 것보다 작음).

대부분 저명한 대표자이 클래스의 화합물은 에탄올. 그의 화학식 C 2 H 5 -OH. 집중된 에탄올(그는 와인 스피릿또는 에탄올)는 증류에 의해 희석 용액에서 얻습니다. 취하게 하는 작용을 하며, 많은 양을 섭취하면 살아있는 간 조직과 뇌 세포를 파괴하는 강한 독입니다.

포름알코올(메틸)

동시에 주의해야 할 점은 에탄올어떤 약물의 어는점을 낮추는 용매, 방부제, 제제로 유용합니다. 이 클래스의 또 다른 똑같이 잘 알려진 대표자 - 메틸알코올(또한 - 우디또는 메탄올). 같지 않은 에탄올 메탄올적은 양으로도 치명적입니다! 처음에는 실명을 일으키고 그 다음에는 단순히 "죽이는" 것입니다!

다가 알코올

다가 알코올- 여러 히드록실기를 갖는 알코올 OH.
2가 알코올~라고 불리는 알코올 2개의 하이드록실 그룹(OH 그룹)을 함유하고; 3개의 히드록실기를 함유하는 알코올 - 3가 알코올. 분자에서 2개 또는 3개의 히드록실기는 동일한 탄소 원자에 부착되지 않습니다.

다가 알코올 - 글리세린

2가 알코올라고도 글리콜, 달콤한 맛이 나기 때문에 이것은 모두에게 일반적입니다. 다가 알코올

다가 알코올적은 수의 탄소 원자를 가진 점성 액체, 고급 알코올 - 고체. 다가 알코올와 동일한 합성 방법으로 얻을 수 있습니다. 포화 다가 알코올.

알코올 얻기

1. 에틸 알코올 얻기(또는 와인 알코올) 탄수화물을 발효시켜:

C 2 H 12 O 6 => C 2 H 5 -OH + CO 2

발효의 본질은 효모 균류의 영향으로 전분에서 기술로 얻은 포도당이 에틸 알코올과 이산화탄소로 분해된다는 사실에 있습니다. 발효 과정은 미생물 자체가 아니라 미생물이 분비하는 물질에 의해 발생한다는 것이 입증되었습니다. 시마세스. 에틸 알코올을 얻기 위해 감자 괴경, 빵 곡물, 쌀 곡물 등 전분이 풍부한 식물성 원료가 일반적으로 사용됩니다.

2. 황산 또는 인산의 존재하에 에틸렌의 수화

CH 2 \u003d CH 2 + KOH \u003d\u003e C 2 H 5 -OH

3. 할로알칸과 알칼리의 반응:

4. 알켄의 산화반응에서

5. 지방의 가수분해: 이 반응에서 잘 알려진 알코올이 얻어진다 - 글리세린

그런데, 글리세린방부제 및 동결 및 건조 방지제로 많은 화장품의 일부입니다!

알코올의 성질

1) 연소: 대부분의 유기 물질과 마찬가지로 알코올은 연소하여 이산화탄소와 물을 생성합니다.

C 2 H 5 -OH + 3O 2 --> 2CO 2 + 3H 2 O

연소할 때 많은 열이 방출되며 이는 실험실(실험실 버너)에서 자주 사용됩니다. 저급 알코올은 거의 무색의 불꽃으로 타는 반면 고급 알코올은 탄소의 불완전 연소로 인해 황색 불꽃을 띤다.

2) 알칼리 금속과의 반응

C 2 H 5 -OH + 2Na --> 2C 2 H 5 -ONa + H 2

이 반응은 수소를 방출하고 알코올레이트나트륨. 알코올레이트매우 약한 산의 염과 유사하며 쉽게 가수분해됩니다. 알코올산염은 매우 불안정하며 물의 작용에 따라 알코올과 알칼리로 분해됩니다. 이것은 1가 알코올이 알칼리와 반응하지 않는다는 결론을 의미합니다!

3) 할로겐화수소와의 반응
C 2 H 5 -OH + HBr --> CH 3 -CH 2 -Br + H 2 O
이 반응은 할로알칸(브로모에탄과 물)을 생성합니다. 알코올의 이러한 화학 반응은 수산기의 수소 원자뿐만 아니라 전체 수산기 때문입니다! 그러나 이 반응은 가역적입니다. 진행하려면 황산과 같은 수분 제거제를 사용해야 합니다.

4) 분자내 탈수(H 2 SO 4 촉매 존재하)

이 반응에서 진한 황산의 작용하에 가열되면 발생합니다. 반응하는 동안 불포화 탄화수소와 물이 형성됩니다.
알코올에서 수소 원자가 분리되는 것은 자체 분자에서 발생할 수 있습니다(즉, 분자에서 원자의 재분배가 있음). 이 반응은 분자간 탈수 반응. 예를 들면 다음과 같습니다.

반응하는 동안 에테르와 물이 형성됩니다.

아세트산과 같은 카르복실산을 알코올에 첨가하면 에테르가 형성됩니다. 그러나 에스테르는 에테르보다 덜 안정적입니다. 단순 에테르 형성 반응이 거의 비가역적이라면 복합 에스테르 형성은 가역적 과정입니다. 에스테르는 쉽게 가수분해되어 알코올과 카르복실산으로 분해됩니다.

6) 알코올의 산화.

상온에서 알코올은 대기 중 산소에 의해 산화되지 않지만 촉매 존재하에 가열되면 산화가 발생합니다. 예는 산화구리(CuO), 과망간산칼륨(KMnO4), 크롬 혼합물입니다. 산화제의 작용으로 다양한 제품이 얻어지며 초기 알코올의 구조에 따라 다릅니다. 따라서 1차 알코올은 알데히드(반응 A)로, 2차 알코올은 케톤으로(반응 B), 3차 알코올은 산화제에 내성이 있습니다.

에 관하여 다가 알코올, 그런 다음 달콤한 맛이 있지만 일부는 유독합니다. 다가 알코올의 특성비슷하다 1가 알코올, 차이점은 반응이 수산기로 하나씩 진행되지 않고 한 번에 여러 번 진행된다는 것입니다.
주요 차이점 중 하나는 다가 알코올수산화구리와 쉽게 반응합니다. 이것은 밝은 청자색의 투명한 솔루션을 생성합니다. 모든 용액에서 다가 알코올의 존재를 감지할 수 있는 것은 이 반응입니다.

질산과 상호 작용:

관점에서 실용적인 응용 프로그램가장 흥미로운 것은 질산과의 반응입니다. 신흥 니트로글리세린그리고 디니트로에틸렌 글리콜폭발물로 사용하고 트리니트로글리세린- 또한 의학에서 혈관 확장제로 사용됩니다.

에틸렌 글리콜

에틸렌 글리콜 - 대표적인 대표 다가 알코올. 화학식은 CH 2 OH - CH 2 OH입니다. - 2가 알코올. 그것은 어떤 비율로든 물에 완벽하게 용해될 수 있는 달콤한 액체입니다. 하나의 수산기(-OH)와 두 개는 동시에 화학 반응에 참여할 수 있습니다.


에틸렌 글리콜- 솔루션 - 방빙제로 널리 사용됨( 부동액). 에틸렌 글리콜 용액추운 계절에 예를 들어 자동차 냉각을 위해 물을 대체 할 수있는 -34 0 C의 온도에서 동결됩니다.

모든 혜택과 함께 에틸렌 글리콜이것은 매우 강한 독이라는 사실을 명심하십시오!

우리가 본 모든 것 글리세린. 약국에서 어두운 바이알로 판매되며 달콤한 맛이 나는 점성의 무색 액체입니다. - 이것은 3가 알코올. 그것은 물에 잘 녹고 220 ° C의 온도에서 끓습니다.

글리세린의 화학적 성질은 일가 알코올의 성질과 여러 면에서 유사하지만 글리세린은 금속 수산화물(예: 수산화구리 Cu(OH) 2)과 반응할 수 있는 반면 금속 글리세르산염이 형성됩니다. 이는 염과 유사한 화합물입니다.

수산화구리와의 반응은 글리세롤의 전형적인 반응입니다. 진행중 화학 반응밝은 파란색 용액이 형성됩니다. 구리 글리세레이트

유화제

유화제- 이것은 고급 알코올, 에스테르 및 기타 착물 화학 물질, 지방과 같은 다른 물질과 혼합될 때 안정적인 에멀젼을 형성합니다. 그건 그렇고, 모든 화장품또한 에멀젼입니다! 유화제로는 인공 왁스(펜톨, 소르비타놀레이트)와 트리에탄올아민, 레시틴인 물질이 자주 사용됩니다.

용제

용제머리카락과 매니큐어를 만드는 데 주로 사용되는 물질입니다. 이러한 물질의 대부분은 인화성이 높고 인체에 해롭기 때문에 작은 명명법으로 표시됩니다. 가장 일반적인 대표 용제~이다 아세톤, 뿐만 아니라 아밀 아세테이트, 부틸 아세테이트, 이소부틸레이트.

라는 물질도 있습니다. 희석제. 그들은 주로 다양한 바니시 제조를 위해 용매와 함께 사용됩니다..