Kemiske egenskaber af alkoholer

Carbonhydridderivater med et eller flere hydrogenatomer i molekylet, substitueret på -OH-gruppe (hydroxylgruppen eller hydroxygruppe), - det alkoholer. De kemiske egenskaber bestemt ved en carbonhydridgruppe og en hydroxylgruppe. Alkoholer danner separat homolog serie deri repræsenterer hver successive afviger fra det foregående element for homologi forskel svarende = CH2. Alle stoffer i denne klasse kan repræsenteres ved formlen: R-OH. For forbindelser monovalente begrænsende generelle kemiske formel er CnH2n + 1OH. Ifølge navne internationale nomenklatur kan dannes ved at tilsætte et carbonhydrid lukning ol (methanol, ethanol, propanol, etc.).

Dette er en meget forskelligartet og bred klasse af kemiske forbindelser. Afhængig af antallet af OH-grupper i molekylet, er delt op i mono-, di- og trivalente så videre - polyvalent forbindelse. Kemiske egenskaber af alkoholerne også afhænger af indholdet af hydroxylgrupper per molekyle. Disse materialer er neutrale og ikke dissociere til ioner i vandet, såsom stærke syrer eller stærke baser. Dog kan der være som en svagt sur (reduceret med stigningen i antallet af alkohol molekylvægt og forgrening af carbonhydridkæden) eller basisk (forøgelse med stigende molekylvægt og forgrening molekyle) egenskaber.

Kemiske egenskaber alkoholer afhænger af typen og rumlige arrangement af atomer: er molekyler med isomeri kæde og positionsisomerer. Afhængigt af det maksimale antal enkeltbindingerne i carbonatomet (hydroxygruppe bundet til) med de andre carbonatomer (med 1 m, 2 eller 3) skelne primære (normale), sekundære eller tertiære alkoholer. Primære alkoholer har en hydroxylgruppe bundet til et primært carbonatom. Ved sekundær og tertiær - til den sekundære og tertiære henholdsvis. Eftersom propanol synes isomerer, der afviger i positionen af hydroxylgruppen: propylalkohol C3H7-OH, og isopropylalkohol CH3- (CHOH) -CH3.

Det er nødvendigt at nævne et par af de vigtigste reaktioner, der karakteriserer de kemiske egenskaber af alkoholer:

1. Når interagere med alkalimetaller eller hydroxider (deprotoneringsreaktionen) dannet alkoholater (hydrogenatom er erstattet med et metalatom), afhængigt af carbonhydridradikal opnået ved methoxid, ethoxid, propoxid og så videre, for eksempel natrium propylat: 2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2 ↑.
2. Når interagere med koncentrerede hydrogenhalogenidsyre dannede halogenerede carbonhydrider: HBr + CH3CH2OH ↔ CH3CH2Br + H2O. Denne reaktion er reversibel. Resultatet er en nukleofil substitution af en halogenion, en hydroxylgruppe.
3. Alkoholer kan oxideres til carbondioxid, til aldehyder eller ketoner til. Alkoholer brænder i nærvær af oxygen: 3O2 + C2H5OH → 2CO2 + 3H2O. Under indflydelse af et stærkt oxidationsmiddel (chromsyre, kaliumpermanganat , etc.) primære alkoholer omdannes til aldehyder: C2H5OH → CH3COH + H2O, og den sekundære - til ketoner: CH3- (CHOH) -CH3 → CH3- (CHO) -CH3 + H2O.
4. Dehydrering reaktionen forløber ved opvarmning i nærvær af dehydreringsmidler (zinkchlorid, svovlsyre, etc.). Dette frembringer alkener: C2H5OH → CH2 = CH2 + H2O.
5. Esterificeringsreaktionen forløber også ved opvarmning i nærvær af dehydreringsmidler forbindelser, men i modsætning til den foregående reaktion ved en lavere temperatur og til dannelse af ethere: 2C2H5OH → -C2H5O C2H5O. Med svovlsyre, sker reaktionen i to trin. Først dannes svovlsyreester: C2H5OH + H2SO4 → C2H5O-SO2OH + H2O, efterfulgt af opvarmning til 140 ° C og et overskud af alkohol er dannet, diethyl (ofte omtalt som svovl) ether: C2H5OH + C2H5O-SO2OH → C2H5O-C2H5O + H2SO4 .

De kemiske egenskaber af polyoler i analogi med deres fysiske egenskaber afhænger af typen af carbonhydridgruppe, der danner et molekyle, og selvfølgelig er antallet af hydroxylgrupper deri. For eksempel, ethylenglycol CH3OH-CH3OH (kogepunkt 197 ° C), som er 2 atomar alkohol er en farveløs væske (en sød smag), som er blandet med H2O, og lavere alkoholer i alle proportioner. Ethylenglycol som de højere homologer deraf kommer i alle reaktioner er karakteristiske for monovalente alkoholer. Glycerol CH2OH-CHOH-CH2OH (kogepunkt 290 ° C) er den enkleste repræsentative for 3 atomare alkoholer. Det er en tyk sødtsmagende væske, som er tungere end vand, men blandes med det i alle forhold. Opløseligt i alkohol. For glycerol og dets homologer er også kendetegnet ved alle omsætningen af monovalente alkoholer.

Kemiske egenskaber alkoholer definere retninger af deres anvendelse. De anvendes som brændsel (ethanol eller butanol, etc.), som opløsningsmidler i en lang række industrier; som råmateriale til fremstilling af overfladeaktive midler og detergenter; til syntesen af polymere materialer. Visse repræsentanter for denne klasse af organiske forbindelser i vid udstrækning anvendes som smøremidler eller hydrauliske væsker, og også til fremstilling af lægemidler og biologisk aktive stoffer.