Kjemiske egenskaper av alkoholer

Hydrokarbonderivater med en eller flerehydrogenatomer i molekylet, substituert med -OH-gruppen (hydroksylgruppe eller hydroksygruppe), er alkoholer. Kjemiske egenskaper bestemmes av hydrokarbonradikalet og hydroksylgruppen. Alkoholer danner en egen homolog serie, idet hver etterfølgende representant adskiller seg fra det foregående medlem med en homolog forskjell tilsvarende = CH2. Alle stoffer i denne klassen kan representeres ved formelen: R-OH. For monatomiske terminale forbindelser er den generelle kjemiske formel CnH2n + 1OH. Ifølge den internasjonale nomenklaturen kan navnene dannes fra et hydrokarbon med tilsetning av termineringen -ol (metanol, etanol, propanol, etc.).

Det er en svært variert og omfattende klasse.kjemiske forbindelser. Avhengig av antall -OH-grupper i et molekyl, er det delt inn i ett-, to-tre-atom og så videre - polyatomiske forbindelser. De kjemiske egenskapene til alkoholer er også avhengig av innholdet av hydroksygrupper i molekylet. Disse stoffene er nøytrale og adskiller seg ikke i ioner i vann, for eksempel sterke syrer eller sterke baser. Imidlertid kan de oppvise svake sure (redusere med økende molekylmasse og forgrening av hydrokarbonkjeden i serien av alkoholer) og grunnleggende (økende molekylvekt og forgrening av molekylet) egenskaper.

De kjemiske egenskapene til alkoholene avhenger av typen ogDen romlige arrangementet av atomer: molekyler er med isomerisme av en kjede og isomer av posisjon. Avhengig av det maksimale antall enkeltbindinger av karbonatomet (assosiert med hydroksygruppen) med andre karbonatomer (med 1, 2 eller 3), utmerker primære (normale), sekundære eller tertiære alkoholer. I primære alkoholer er en hydroksylgruppe festet til det primære karbonatomet. I videregående og tertiær - til henholdsvis sekundær og tertiær. Fra og med propanol opptrer isomerer som er forskjellige i hydroksylgruppe: propylalkohol C3H7-OH og isopropylalkohol CH3- (CHOH) -CH3.

Det er flere grunnleggende reaksjoner som karakteriserer alkoholens kjemiske egenskaper:

1. Ved interaksjon med alkalimetaller eller dereshydroksyder (deprotoneringsreaksjon) danner alkoholater (et hydrogenatom er erstattet av et metallatom), avhengig av hydrokarbonradikalet, metylater, etylater, propylater, etc., oppnås f.eks. natriumpropyl: 2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2.
2. Når du samhandler med konsentrerthalogensyrer danner halogenerte hydrokarboner: HBr + CH3CH2OH ↔ CH3CH2Br + H2O. Denne reaksjonen er reversibel. Som et resultat skjer nukleofil substitusjon av en hydroksylgruppe med et halogenion.
3. Спирты могут окисляться до диоксида углерода, до aldehyder eller opp til ketoner. Alkoholer brenner i nærvær av oksygen: 3O2 + C2H5OH → 2CO2 + 3H2O. Under påvirkning av et sterkt oksidasjonsmiddel (kromsyre, kaliumpermanganat, etc.) omdannes primære alkoholer til aldehyder: C2H5OH → CH3COH + H2O, og sekundære alkoholer til ketoner: CH3— (CHOH) —CH3 → CH3— (CHO) —CH3 + H2O.
4. Dehydratiseringsreaksjonen fortsetter når den blir oppvarmet i nærvær av vannfjernerende stoffer (sinkklorid, svovelsyre, og så videre). Som et resultat dannes alkener: C2H5OH → CH2 = CH2 + H2O.
5. Forestringsreaksjonen fortsetter også nåroppvarming i nærvær av vanntagende forbindelser, men, i motsetning til forrige reaksjon, ved en lavere temperatur og med dannelse av etere: 2C2H5OH → C2H5 - O - C2H5O. Med svovelsyre forekommer reaksjonen i to trinn. Først dannes svovelsyreester: C2H5OH + H2SO4 → C2H5O - SO2OH + H2O, deretter ved oppvarming til 140 ° C og i overskudd av alkohol dannes dietyleter (ofte kalt svovelsyre): C2H5OH + C2H5O - SO2OH → C2H5 - O - C2O5 + .

Kjemiske egenskaper til flerverdige alkoholer, ihtanalogier med deres fysiske egenskaper avhenger av typen hydrokarbonradikal som danner molekylet, og, selvfølgelig, antall hydroksylgrupper i det. For eksempel er etylenglykol CH3OH - CH3OH (kokepunkt 197 ° C), som er en 2-atomisk alkohol, en fargeløs væske (har en søtlig smak) som blandes med H2O, samt lavere alkoholer i hvilket som helst forhold. Etylenglykol, som de høyere homologene, inngår i alle reaksjoner som er karakteristiske for monohydriske alkoholer. Glyserin CH2OH - CHOH - CH2OH (kokepunkt 290 ° С) er den enkleste representanten for 3 atomalkoholer. Dette er en tykk, søt, smaksvæske som er tyngre enn vann, men blandes med den i ethvert forhold. Det er løselig i alkohol. For glycerol og dets homologer er alle reaksjoner av monohydriske alkoholer også karakteristiske.

De kjemiske egenskapene til alkoholer bestemmesinstruksjoner om deres søknad. De brukes som drivstoff (bioetanol eller biobutanol og andre), som løsningsmidler i forskjellige bransjer; som råvarer for produksjon av overflateaktive stoffer og vaskemidler; for syntese av polymere materialer. Noen representanter for denne klassen av organiske forbindelser er mye brukt som smøremidler eller hydrauliske væsker, så vel som for fremstilling av medisiner og biologisk aktive stoffer.