alkohole

Chemie

2022

Wir erklären, was Alkohole sind, ihre Klassifizierung, Nomenklatur und Eigenschaften. Auch Beispiele und Bedeutung in der Branche.

Alkohole haben eine oder mehrere Hydroxylgruppen, die an ein Kohlenstoffatom gebunden sind.

Was sind Alkohole?

Alkohole sind wahr Chemische Komponenten organisch, die in ihrer Struktur eine oder mehrere Hydroxylgruppen (-OH) aufweisen kovalent verknüpft still Atom aus gesättigtem Kohlenstoff (d. h. mit Einfachbindungen nur zu den benachbarten Atomen), wodurch eine Carbinolgruppe (-C-OH) gebildet wird.

Alkohole sind Verbindungen sehr verbreitet organisch Natur, die wichtige Rollen in Organismen lebende Organismen, insbesondere in der organischen Synthese.

Sein Name kommt aus dem Arabischen al-kukhūl, was wörtlich übersetzt "Geist" oder "destillierte Flüssigkeit" bedeutet. Dies liegt daran, dass alte muslimische Alchemisten Alkohole "Geist" nannten und die Methoden der Destillation im 9. Jahrhundert. Spätere Studien ermöglichten es, die chemische Natur dieser Verbindungen zu kennen, insbesondere die Beiträge von Lavoisier bezüglich der Fermentation des Hefe von Bier.

Alkohole können für den menschlichen Körper giftig und sogar tödlich sein, wenn sie in hohen Dosen eingenommen werden. Darüber hinaus wird beim Verzehr durch die menschliches Wesen, kann als Beruhigungsmittel wirken Zentrales Nervensystem, den Rauschzustand verursachen und ein ungehemmteres Verhalten als normal provozieren.

Auf der anderen Seite haben Alkohole antibakterielle und antiseptische Eigenschaften, die ihre Verwendung in Chemieindustrie und in der Medizin.

Arten von Alkoholen

Alkohole können nach der Anzahl der Hydroxylgruppen, die sie in ihrer Struktur aufweisen, klassifiziert werden:

Monoalkohole oder Alkohole. Diese enthalten eine einzelne Hydroxylgruppe. Beispielsweise:

Polyalkohole oder Polyole. Sie enthalten mehr als eine Hydroxylgruppe. Beispielsweise:

Eine andere Möglichkeit, Alkohole zu klassifizieren, ist nach der Position des Kohlenstoffs, an den die Hydroxylgruppe gebunden ist, auch unter Berücksichtigung der Anzahl der Kohlenstoffatome, an die dieser Kohlenstoff ebenfalls gebunden ist:

  • Primäre Alkohole. Die Hydroxylgruppe (-OH) befindet sich an einem Kohlenstoff, der wiederum an ein weiteres einzelnes Kohlenstoffatom gebunden ist. Beispielsweise:

  • Sekundäre Alkohole. Die Hydroxylgruppe (-OH) befindet sich an einem Kohlenstoff, der wiederum an zwei andere unterschiedliche Kohlenstoffatome gebunden ist. Beispielsweise:

  • Tertiäre Alkohole. Die Hydroxylgruppe (-OH) befindet sich an einem Kohlenstoff, der wiederum an drei andere unterschiedliche Kohlenstoffatome gebunden ist. Beispielsweise:

Nomenklatur von Alkoholen

Alkohole haben wie andere organische Verbindungen unterschiedliche Namen, die wir im Folgenden erläutern:

  • Traditionelle Methode (nicht systemisch). Zuallererst wird auf die Kohlenstoffkette geachtet, an der das Hydroxyl (in der Regel ein Alkan) haftet, um den Namen zu retten, mit dem es benannt ist, das Wort "Alkohol" voranstellen und dann das Suffix -ilic statt -ano. Beispielsweise:
    • Wenn es sich um eine Methankette handelt, heißt sie Methylalkohol.
    • Wenn es sich um eine Ethankette handelt, heißt sie Ethylalkohol.
    • Wenn es sich um eine Propankette handelt, heißt sie Propylalkohol.
  • IUPAC-Methode. Wie bei der vorherigen Methode wird darauf geachtet, dass Kohlenwasserstoff Vorläufer, um seinen Namen zu retten und einfach die Endung -ol anstelle von -ano hinzuzufügen. Beispielsweise:
    • Wenn es sich um eine Methankette handelt, heißt sie Methanol.
    • Wenn es sich um eine Ethankette handelt, heißt sie Ethanol.
    • Wenn es sich um eine Propankette handelt, heißt sie Propanol.

Schließlich wird es notwendig sein, die Position der Hydroxylgruppe in der Kette anzugeben, für die eine Zahl am Anfang des Namens verwendet wird. Es ist wichtig zu beachten, dass immer die längste Kohlenwasserstoffkette als Hauptkette gewählt wird und die Position der Hydroxylgruppe mit möglichst wenigen Nummerierungen gewählt werden sollte. Zum Beispiel: 2-Butanol.

Physikalische Eigenschaften von Alkoholen

Alkohole sind im Allgemeinen Flüssigkeiten farblos, die einen charakteristischen Geruch aufweisen, obwohl sie auch in geringerer Menge vorkommen können in fester Zustand. Sie sind wasserlöslich, da die Hydroxylgruppe (-OH) eine gewisse Ähnlichkeit mit dem Wassermolekül (H2O) aufweist, wodurch sie Wasserstoffbrückenbindungen bilden können. In diesem Sinne sind die wasserlöslichen Alkohole diejenigen mit der niedrigsten Molekülmasse, also solche mit kleineren und einfacheren Strukturen. Mit zunehmender Anzahl von Kohlenstoffatomen und zunehmender Komplexität der Kohlenstoffkette sind die Alkohole umso weniger wasserlöslich.

Der Dichte der Alkohole ist entsprechend der Zunahme der Zahl der Kohlenstoffatome und der Verzweigungen ihrer Kohlenwasserstoffkette größer. Andererseits beeinflusst die Bildung von Wasserstoffbrücken nicht nur die Löslichkeit, sondern auch deren Schmelzpunkte Ja Sieden. Je größer die Kohlenwasserstoffkette, je mehr Hydroxylgruppen sie hat und je mehr Verzweigungen sie hat, desto höher sind die Werte dieser beiden Eigenschaften.

Chemische Eigenschaften von Alkoholen

Alkohole haben einen Dipolcharakter, ähnlich dem von Wasser, aufgrund seiner Hydroxylgruppe. Das macht sie zu polaren Substanzen (mit einem Plus- und einem Minuspol).

Aus diesem Grund können sich Alkohole verhalten wie Säuren oder als Basen, je nachdem, mit welchem ​​Reagens sie reagieren. Reagiert beispielsweise ein Alkohol mit einer starken Base, deprotoniert die Hydroxylgruppe und der Sauerstoff behält seine negative Ladung und wirkt wie eine Säure.

Wenn ein Alkohol dagegen einer sehr starken Säure gegenübersteht, bewirken die Elektronenpaare des Sauerstoffs, dass die Hydroxylgruppe protoniert, positiv geladen wird und sich wie eine schwache Base verhält.

Andererseits können Alkohole an folgenden chemischen Reaktionen teilnehmen:

  • Halogenierung Alkohole reagieren mit Halogenwasserstoffen zu Alkylhalogeniden und Wasser. Tertiäre Alkohole reagieren leichter als primäre und sekundäre Alkohole. Einige Beispiele für diese Reaktionen sind:

  • Oxidation.Alkohole werden durch Reaktion mit bestimmten oxidierenden Verbindungen oxidiert, wobei je nach Art des oxidierten Alkohols (primär, sekundär oder tertiär) unterschiedliche Produkte gebildet werden. Beispielsweise:
    • Primäre Alkohole. Sie treten auf, wenn sie bei der Oxidation ein an Kohlenstoff gebundenes Wasserstoffatom verlieren, das wiederum an die Hydroxylgruppe gebunden ist, sie bilden Aldehyde. Wenn sie dagegen die beiden Wasserstoffatome von diesem Kohlenstoff verlieren, bilden sie Carbonsäuren.
    • Sekundäre Alkohole. Wenn sie oxidieren, verlieren sie das einzige kohlenstoffgebundene Wasserstoffatom, das die Hydroxylgruppe hat, und bilden Ketone.
    • Tertiäre Alkohole. Sie sind resistent gegen OxidationDas heißt, sie oxidieren nicht, es sei denn, ihnen werden sehr spezielle Bedingungen auferlegt.
  • Dehydrierung Alkohole (nur primäre und sekundäre) bei hoher Belastung Temperaturen und in Gegenwart bestimmter Katalysatoren verlieren sie Wasserstoff unter Bildung von Aldehyden und Ketonen.
  • Dehydration Es besteht darin, einem Alkohol eine Mineralsäure zuzusetzen, um die Hydroxylgruppe zu extrahieren und durch Eliminierungsverfahren das entsprechende Alken zu erhalten.

Bedeutung von Alkoholen

Alkohol wird zusammen mit anderen organischen Substanzen zur Herstellung von Biokraftstoffen verwendet.

Alkohole sind Stoffe von großem chemischem Wert. Was Rohmaterial, werden zur Gewinnung anderer organischer Verbindungen in Laboratorien verwendet. Auch als Bestandteil von alltäglichen Industrieprodukten, wie Desinfektionsmittel, Reiniger, Lösungsmittel, Parfümbasis.

Sie werden auch bei der Herstellung von Kraftstoffe, insbesondere in der Lebensmittelindustrie Biokraftstoffe, alternativ zu denen von fossiler Ursprung. Es ist üblich, sie in Krankenhäusern, Erste-Hilfe-Kästen oder ähnlichem zu sehen.

Andererseits sind bestimmte Alkohole für den menschlichen Verzehr (insbesondere Ethanol) Bestandteil zahlreicher Spirituosen in unterschiedlicher Raffinesse und Intensität.

Beispiele für Alkohole

Einige Beispiele für Alkohole, die täglich verwendet werden, sind:

  • Methanol oder Methylalkohol (CH3OH)
  • Ethanol oder Ethylalkohol (C2H5OH)
  • 1-Propanol, Propanol oder Propylalkohol (C3H7OH)
  • Isobutanol (C4H9OH)
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