โครงสร้างแอลกอฮอล์คุณสมบัติการเรียกชื่อและการใช้

แอลกอฮอล์ เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีลักษณะเป็นหมู่ไฮดรอกซิล (-OH) ที่เชื่อมโยงกับคาร์บอนอิ่มตัว นั่นคือคาร์บอนที่เชื่อมโยงกับอะตอมสี่อะตอมโดยพันธะอย่างง่าย (ไม่มีพันธะคู่หรือสาม).

สูตรทั่วไปสำหรับสารประกอบที่กว้างขวางและหลากหลายนี้คือ ROH ในการพิจารณาว่าเป็นแอลกอฮอล์ในแง่เคมีอย่างเคร่งครัดกลุ่ม OH จะต้องมีปฏิกิริยามากที่สุดของโครงสร้างโมเลกุล นี่เป็นสิ่งสำคัญที่จะสามารถยืนยันได้ในหลาย ๆ โมเลกุลที่มีกลุ่ม OH ซึ่งอันหนึ่งเป็นแอลกอฮอล์.

หนึ่งในแอลกอฮอล์ที่เป็นแก่นสารและเป็นที่รู้จักกันดีในวัฒนธรรมสมัยนิยมคือเอทิลแอลกอฮอล์หรือเอทานอล3CH2OH ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติของพวกเขาและดังนั้นสภาพแวดล้อมทางเคมีของพวกเขาผสมของพวกเขาสามารถกำเนิดรสชาติที่ไม่ จำกัด ; บางคนถึงกับแสดงการเปลี่ยนแปลงในเชิงบวกต่อเพดานปากเมื่อบินไปหลายปี.

เป็นส่วนผสมของสารอินทรีย์และสารอนินทรีย์ที่มีเอทิลแอลกอฮอล์ซึ่งก่อให้เกิดการบริโภคในกิจกรรมทางสังคมและศาสนามาตั้งแต่ก่อนคริสต์กาล ในขณะที่มันเกิดขึ้นกับไวน์องุ่นหรือกับแว่นตาเสิร์ฟสำหรับการเฉลิมฉลองนอกจากหมัด, ลูกอม, panettones ฯลฯ.

ความเพลิดเพลินของเครื่องดื่มเหล่านี้ที่มีการกลั่นกรองเป็นผลของความร่วมมือระหว่างเอทิลแอลกอฮอล์และเมทริกซ์ทางเคมีโดยรอบ หากปราศจากสารบริสุทธิ์มันจะกลายเป็นอันตรายอย่างยิ่งและก่อให้เกิดผลเสียต่อสุขภาพหลายประการ.

ด้วยเหตุนี้การบริโภคของน้ำผสมของ CH3CH2OH เช่นเดียวกับที่ซื้อในร้านขายยาเพื่อฆ่าเชื้อโรคแสดงถึงความเสี่ยงที่ยิ่งใหญ่สำหรับร่างกาย.

แอลกอฮอล์อื่น ๆ ที่ได้รับความนิยมมาก ได้แก่ เมนทอลและกลีเซอรอล หลังเช่นเดียวกับ eritrol พบว่าเป็นสารเติมแต่งในอาหารหลายชนิดที่จะทำให้หวานและเก็บไว้ในระหว่างการเก็บรักษา มีหน่วยงานภาครัฐที่กำหนดว่าแอลกอฮอล์ชนิดใดที่สามารถใช้หรือบริโภคได้โดยไม่มีผลข้างเคียง.

ทิ้งไว้เบื้องหลังการใช้แอลกอฮอล์เป็นประจำทุกวันเคมีเป็นสารที่มีประโยชน์หลายอย่างนับตั้งแต่เริ่มต้นสารประกอบอินทรีย์อื่น ๆ สามารถสังเคราะห์ได้ ในระดับที่ผู้เขียนบางคนคิดว่าด้วยโหลของพวกเขาคุณสามารถสร้างสารประกอบที่จำเป็นทั้งหมดเพื่อใช้ชีวิตบนเกาะทะเลทราย.

ดัชนี

• 1 โครงสร้างของแอลกอฮอล์
  • 1.1 ลักษณะของ Amphiphilic
  • 1.2 โครงสร้างของ R
• 2 คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
  • 2.1 จุดเดือด
  • 2.2 กำลังการผลิตตัวทำละลาย
  • 2.3 Amphotericism
• 3 ศัพท์
  • 3.1 ชื่อสามัญ
  • 3.2 ระบบ IUPAC
• 4 การสังเคราะห์
  • 4.1 ความชุ่มชื้นของอัลคีน
  • 4.2 กระบวนการ Oxo
  • 4.3 การหมักคาร์โบไฮเดรต
• 5 ใช้
  • 5.1 เครื่องดื่ม
  • 5.2 วัตถุดิบเคมี
  • 5.3 ตัวทำละลาย
  • 5.4 เชื้อเพลิง
  • 5.5 น้ำยาฆ่าเชื้อ
  • 5.6 การใช้งานอื่น ๆ
• 6 อ้างอิง

โครงสร้างของแอลกอฮอล์

แอลกอฮอล์มีสูตรทั่วไปของ ROH กลุ่ม OH เชื่อมโยงกับกลุ่ม alkyl R ซึ่งมีโครงสร้างแตกต่างกันไปจากแอลกอฮอล์หนึ่งไปยังอีกแอลกอฮอล์หนึ่ง การรวมตัวกันระหว่าง R และ OH นั้นผ่านพันธะโควาเลนต์อย่างง่าย R-OH.

ภาพต่อไปนี้แสดงโครงสร้างทั่วไปสามประการสำหรับแอลกอฮอล์โดยคำนึงว่าอะตอมของคาร์บอนอิ่มตัว นั่นคือฟอร์มสี่ลิงก์ง่าย ๆ.

จากการสังเกตพบว่า R สามารถเป็นโครงสร้างคาร์บอนใด ๆ ตราบใดที่มันไม่มีองค์ประกอบย่อยที่ไวต่อปฏิกิริยามากกว่ากลุ่ม OH.

สำหรับกรณีของแอลกอฮอล์ปฐมภูมิกลุ่มที่ 1 กลุ่ม OH เชื่อมโยงกับคาร์บอนปฐมภูมิ สิ่งนี้สามารถตรวจสอบได้ง่ายโดยการสังเกตว่าอะตอมที่อยู่ตรงกลางของจัตุรมุขซ้ายเชื่อมโยงกับ R และสอง H.

แอลกอฮอล์รองที่ 2 ได้รับการตรวจสอบด้วยคาร์บอนของจัตุรมุขตอนนี้เชื่อมโยงกับสองกลุ่ม R และหนึ่ง H.

และในที่สุดคุณก็มีแอลกอฮอล์อันดับ 3 ด้วยคาร์บอนเชื่อมโยงกับสามกลุ่ม R.

ตัวละคร Amphiphilic

ขึ้นอยู่กับประเภทของคาร์บอนที่เชื่อมโยงกับ OH มันมีการจำแนกประเภทของแอลกอฮอล์ปฐมภูมิทุติยภูมิและตติยภูมิ ความแตกต่างทางโครงสร้างระหว่างพวกเขามีรายละเอียดอยู่แล้วใน Tetrahedra แต่แอลกอฮอล์ทุกชนิดไม่ว่าพวกเขาจะมีโครงสร้างแบบไหนก็มีบางอย่างที่เหมือนกันนั่นคือตัวละครแอมฟิฟิลิก.

ไม่จำเป็นต้องเข้าใกล้โครงสร้างเพื่อสังเกตเห็น แต่เพียงพอกับสูตรทางเคมีของ ROH กลุ่มอัลคิลประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนเกือบทั้งหมด “อาวุธ” เป็นโครงกระดูกที่ไม่ชอบน้ำ นั่นคือมันมีปฏิสัมพันธ์กับน้ำอย่างอ่อนมาก.

ในทางตรงกันข้ามกลุ่ม OH สามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนกับโมเลกุลของน้ำดังนั้นจึงเป็น hydrophilic นั่นคือรักหรือมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับน้ำ จากนั้นแอลกอฮอล์จะมีโครงกระดูกที่ไม่ชอบน้ำยึดติดกับกลุ่มที่ชอบน้ำ พวกมันเป็น apolar และ polar ในเวลาเดียวกันซึ่งก็เหมือนกับที่บอกว่าพวกมันเป็นสาร amphiphilic.

R-OH

(Hydrophobic) – (Hydrophilic)

ตามที่จะอธิบายในหัวข้อถัดไปลักษณะของแอมฟิฟิลิกแอลกอฮอล์กำหนดคุณสมบัติทางเคมีบางประการ.

โครงสร้างของอาร์

กลุ่มอัลคิลอาร์สามารถมีโครงสร้างใด ๆ และยังเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากช่วยให้สามารถจัดหมวดหมู่แอลกอฮอล์.

ตัวอย่างเช่น R สามารถเป็นห่วงโซ่เปิดเช่นกรณีที่มีเอทานอลหรือโพรพานอล; แตกแขนงเหมือนที – บิวทิลแอลกอฮอล์ (CH)3)2CHCH2โอไฮโอ; มันอาจเป็นวงจรเช่นในกรณีของ cyclohexanol; หรืออาจมีวงแหวนอะโรมาติกเช่นเดียวกับเบนซิลแอลกอฮอล์6H5) CH2OH หรือใน 3-Phenylpropanol, (C6H5) CH2CH2CH2OH.

ห่วงโซ่อาร์อาจมีองค์ประกอบย่อยเช่นฮาโลเจนหรือพันธะคู่เช่นแอลกอฮอล์ 2 คลอโรเอทานอลและ 2-buten-1-ol (CH3CH2= CHCH2OH).

เมื่อพิจารณาถึงโครงสร้างของ R การจำแนกแอลกอฮอล์จะซับซ้อน ดังนั้นการจำแนกประเภทตามโครงสร้าง (แอลกอฮอล์ 1, 2 และ 3) นั้นง่ายกว่า แต่มีความเฉพาะน้อยกว่าแม้ว่าจะเพียงพอที่จะอธิบายปฏิกิริยาของแอลกอฮอล์ได้.

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี

จุดเดือด

หนึ่งในคุณสมบัติหลักของแอลกอฮอล์คือพวกมันเกี่ยวข้องกับพันธะไฮโดรเจน.

ภาพด้านบนแสดงให้เห็นว่าโมเลกุลของ ROH ทั้งสองนั้นเกิดพันธะไฮโดรเจนกันอย่างไร ด้วยเหตุนี้แอลกอฮอล์มักเป็นของเหลวที่มีจุดเดือดสูง.

ตัวอย่างเช่นเอทิลแอลกอฮอล์มีจุดเดือด 78.5 องศาเซลเซียส ค่านี้จะเพิ่มขึ้นเมื่อแอลกอฮอล์หนักขึ้น นั่นคือกลุ่ม R มีมวลมากกว่าหรือจำนวนอะตอม ดังนั้นแอลกอฮอล์บิวทิล, CH3CH2CH2CH2OH มันมีจุดเดือด97ºCซึ่งอยู่ต่ำกว่าน้ำ.

กลีเซอรอลเป็นแอลกอฮอล์ที่มีจุดเดือดสูงที่สุด: 290ºC.

ทำไม? เพราะไม่เพียง แต่มวลหรือโครงสร้างของ R มีอิทธิพล แต่ยังรวมถึงจำนวนของกลุ่ม OH กลีเซอรอลมีโครงสร้างของ OH สามค่า: (HO) CH2CH (OH) CH2(OH) สิ่งนี้ทำให้สามารถสร้างสะพานไฮโดรเจนจำนวนมากและรักษาโมเลกุลของพวกมันไว้ด้วยกันด้วยกำลังที่มากขึ้น.

ในทางกลับกัน, แอลกอฮอล์บางชนิดเป็นของแข็ง ที่อุณหภูมิห้อง เป็นกลีเซอรีนเดียวกันที่อุณหภูมิต่ำกว่า 18 °ซ ดังนั้นการอ้างว่าแอลกอฮอล์ทั้งหมดเป็นสารเหลวไม่ถูกต้อง.

กำลังการผลิตตัวทำละลาย

ในบ้านมันเป็นเรื่องธรรมดามากที่จะหันไปใช้ไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์เพื่อกำจัดคราบยากที่จะลบบนพื้นผิว กำลังการผลิตตัวทำละลายนี้มีประโยชน์มากสำหรับการสังเคราะห์ทางเคมีเนื่องจากลักษณะของแอมฟิฟิลิก.

ไขมันเป็นลักษณะที่ไม่ชอบน้ำ: นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงยากที่จะเอามันออกด้วยน้ำ อย่างไรก็ตามแอลกอฮอล์นั้นมีส่วนที่ไม่ชอบน้ำในโครงสร้าง.

ดังนั้นกลุ่มอัลคิลอาร์ของมันจะทำปฏิกิริยากับไขมันในขณะที่กลุ่ม OH สร้างพันธะไฮโดรเจนด้วยน้ำ.

amphoterism

แอลกอฮอล์สามารถทำปฏิกิริยาเป็นกรดและเบส นั่นคือพวกเขาเป็นสาร amphoteric นี่คือตัวแทนของสมการเคมีสองต่อไปนี้:

ROH + H+  => ต้า2+

ROH + OH-  => RO-

RO- เป็นสูตรทั่วไปของสิ่งที่เรียกว่าอัลอกไซด์.

ศัพท์เฉพาะ

การตั้งชื่อแอลกอฮอล์มีสองวิธีซึ่งความซับซ้อนจะขึ้นอยู่กับโครงสร้างของสิ่งเดียวกัน.

ชื่อสามัญ

แอลกอฮอล์สามารถเรียกได้จากชื่อสามัญของพวกเขา พวกเขาคืออะไร สำหรับสิ่งนี้ต้องทราบชื่อของกลุ่ม R ซึ่งมีการเพิ่ม -ico ตอนจบและนำหน้าด้วยคำว่า ‘แอลกอฮอล์’ ตัวอย่างเช่น CH3CH2CH2OH เป็นโพรพิลแอลกอฮอล์.

ตัวอย่างอื่น ๆ :

-CH3OH: เมทิลแอลกอฮอล์

-(CH3)2CHCH2OH: แอลกอฮอล์ isobutyl

-(CH3)3COH: แอลกอฮอล์ tert-butyl

ระบบ IUPAC

สำหรับชื่อทั่วไปคุณควรเริ่มต้นด้วยการระบุอาร์ข้อดีของระบบนี้คือมันมีความแม่นยำมากกว่าชื่ออื่น.

R เป็นโครงกระดูกคาร์บอนอาจมีกิ่งไม้หรือหลายโซ่ โซ่ที่ยาวที่สุดคืออะตอมที่มีคาร์บอนมากกว่าจะเป็นชื่อของแอลกอฮอล์.

สำหรับชื่อของ alkane ของสายโซ่ที่ยาวที่สุดการเพิ่ม ‘l’ สิ้นสุดจะถูกเพิ่มเข้าไป นั่นเป็นเหตุผลที่ CH3CH2OH เรียกว่าเอทานอล (CH)3CH2- + OH).

โดยทั่วไป OH จะต้องมีการแจงนับน้อยที่สุด ตัวอย่างเช่น BrCH2CH2CH2(OH) CH3 มันเรียกว่า 4-Bromo-2-butanol และไม่ใช่ 1-Bromo-3-butanol.

การสังเคราะห์

ความชุ่มชื้นของอัลคีน

กระบวนการแคร็กน้ำมันผลิตส่วนผสมของอัลคีนของอะตอมคาร์บอนสี่หรือห้าอะตอมซึ่งสามารถแยกออกได้ง่าย.

แอลคีนเหล่านี้สามารถเปลี่ยนเป็นแอลกอฮอล์ได้โดยการเติมน้ำโดยตรงหรือจากปฏิกิริยาของอัลคีนกับกรดซัลฟูริกตามด้วยการเติมน้ำที่แยกกรดออกมาทำให้แอลกอฮอล์.

กระบวนการออกซิเด

ในการมีตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสมอัลเคนจะทำปฏิกิริยากับคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจนเพื่อสร้างอัลดีไฮด์ อัลดีไฮด์สามารถลดลงเป็นแอลกอฮอล์ได้ง่ายโดยปฏิกิริยาการเร่งปฏิกิริยาด้วยไฮโดรเจน.

บ่อยครั้งที่มีการประสานกันของกระบวนการออกซิเดชั่นซึ่งการลดอัลดีไฮด์เกือบจะพร้อมกันกับการก่อตัวของพวกเขา.

ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้กันมากที่สุดคือ octocarbonyl dicobalt ที่ได้จากปฏิกิริยาระหว่างโคบอลต์และคาร์บอนมอนอกไซด์.

การหมักคาร์โบไฮเดรต

การหมักคาร์โบไฮเดรตโดยยีสต์ยังคงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการผลิตเอทานอลและแอลกอฮอล์อื่น ๆ น้ำตาลมาจากอ้อยหรือแป้งที่ได้จากธัญพืชต่าง ๆ ด้วยเหตุนี้เอทานอลจึงถูกเรียกว่า “เกรนแอลกอฮอล์”

การใช้งาน

เครื่องดื่ม

แม้ว่าจะไม่ได้เป็นหน้าที่หลักของแอลกอฮอล์ แต่การมีเอทานอลในเครื่องดื่มบางประเภทก็เป็นหนึ่งในความรู้ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด ดังนั้นเอทานอลผลิตภัณฑ์ของการหมักอ้อยองุ่นแอปเปิ้ลและอื่น ๆ มีอยู่ในเครื่องดื่มจำนวนมากเพื่อการบริโภคทางสังคม.

วัตถุดิบสารเคมี

-เมทานอลถูกใช้ในการผลิตฟอร์มาลดีไฮด์ผ่านปฏิกิริยาออกซิเดชันของตัวเร่งปฏิกิริยา ฟอร์มาลดีไฮด์ใช้ในการผลิตพลาสติกสีสิ่งทอวัตถุระเบิดและอื่น ๆ.

-บิวทานอลถูกนำมาใช้ในการผลิตบิวเทนอีทาโนอาเตตเอสเทอร์ที่ใช้เป็นเครื่องปรุงในอุตสาหกรรมอาหารและขนม.

-แอลกอฮอล์ Allyl ใช้ในการผลิตเอสเทอร์รวมถึง diallyl phthalate และ diallyl isophthalate ซึ่งทำหน้าที่เป็นโมโนเมอร์.

-ฟีนอลใช้ในการผลิตเรซิ่นการผลิตไนล่อนยาดับกลิ่นเครื่องสำอาง ฯลฯ.

-แอลกอฮอล์ที่มีห่วงโซ่เชิงเส้นของอะตอมคาร์บอน 11-16 จะถูกใช้เป็นตัวกลางในการรับพลาสติก ตัวอย่างเช่นโพลีไวนิลคลอไรด์.

-แอลกอฮอล์ไขมันที่เรียกว่าใช้เป็นตัวกลางในการสังเคราะห์ผงซักฟอก.

ตัวทำละลาย

-เมทานอลใช้เป็นทินเนอร์สีเช่นเดียวกับ 1 บิวทานอลและแอลกอฮอล์ isobutyl.

-เอทิลแอลกอฮอล์ใช้เป็นตัวทำละลายของสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำหลายชนิดในน้ำใช้เป็นตัวทำละลายในสีเครื่องสำอางและอื่น ๆ.

-แฟตตี้แอลกอฮอล์ใช้เป็นตัวทำละลายในอุตสาหกรรมสิ่งทอสีย้อมผงซักฟอกและสี Isobutanol ใช้เป็นตัวทำละลายในวัสดุเคลือบสีและกาว.

เชื้อเพลิง

-เมทานอลใช้เป็นเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์สันดาปภายในและสารเติมแต่งน้ำมันเบนซินเพื่อปรับปรุงการเผาไหม้.

-เอทิลแอลกอฮอล์ใช้ร่วมกับเชื้อเพลิงฟอสซิลในยานยนต์ ด้วยเหตุนี้ภูมิภาคที่กว้างขวางของบราซิลจึงถูกกำหนดให้ปลูกอ้อยเพื่อผลิตเอทิลแอลกอฮอล์ แอลกอฮอล์ชนิดนี้มีข้อได้เปรียบในการผลิตคาร์บอนไดออกไซด์เพียงอย่างเดียวในการเผาไหม้.

เมื่อเผาแอลกอฮอล์เอทิลมันจะสร้างเปลวไฟที่สะอาดและไร้ควันซึ่งเป็นสาเหตุที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงในหม้อหุงภาคสนาม.

-แอลกอฮอล์เจลถูกสร้างขึ้นโดยการรวมเมทานอลหรือเอทานอลเข้ากับแคลเซียมอะซิเตท แอลกอฮอล์นี้ถูกใช้เป็นแหล่งความร้อนในเตาสนามและเมื่อมันหกจะปลอดภัยกว่าแอลกอฮอล์เหลว.

-biobutanol ที่เรียกว่าถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงในการขนส่งเช่นเดียวกับ isopropyl แอลกอฮอล์ที่สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิง แม้ว่าจะไม่แนะนำให้ใช้.

อบอวล

ไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ที่ความเข้มข้น 70% ใช้เป็นยาฆ่าเชื้อภายนอกเพื่อกำจัดเชื้อโรคและชะลอการเจริญเติบโต ในทำนองเดียวกันเอทิลแอลกอฮอล์ใช้เพื่อจุดประสงค์นี้.

การใช้งานอื่น ๆ

Cyclohexanol และ methylcyclohexanol ใช้ในการตกแต่งสิ่งทอกระบวนการผลิตเฟอร์นิเจอร์และน้ำยาล้างคราบ.

การอ้างอิง

1. Graham Solomons T.W. , Craig B. Fryhle (2011) เคมีอินทรีย์ เอมีน (10TH ฉบับที่.) ไวลีย์พลัส.
2. Carey F. (2008) เคมีอินทรีย์ (ฉบับที่หก) Mc Graw Hill.
3. มอร์ริสันและบอยด์ (1987) เคมีอินทรีย์ (ฉบับที่ห้า) Addison-Wesley Iberoamericana.
4. ดร. JA Colapret ( N.d. ) แอลกอฮอล์ ดึงจาก: colapret.cm.utexas.edu
5. ความร่วมมือด้านการศึกษาเภสัชวิทยาแอลกอฮอล์ ( N.d. ) แอลกอฮอล์คืออะไร มหาวิทยาลัยดุ๊ก ดึงมาจาก: sites.duke.edu
6. Whittemore F. (s.f. ) ประเภทและการใช้แอลกอฮอล์ ดึงมาจาก: livestrong.com
7. วิกิพีเดีย (2018) แอลกอฮอล์ สืบค้นจาก: en.wikipedia.org

แอลกอฮอล์: โครงสร้างคุณสมบัติระบบการตั้งชื่อและการใช้งาน

แอลกอฮอล์ เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีลักษณะเป็นกลุ่มไฮดรอกซิล (-OH) ที่เชื่อมโยงกับคาร์บอนอิ่มตัว นั่นคือคาร์บอนที่เชื่อมโยงกับสี่อะตอมด้วยพันธะเดี่ยว (ไม่มีพันธะคู่หรือสาม)สูตรทั่วไปสำหรับกลุ่มสารประ

แอลกอฮอล์ เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีลักษณะเป็นกลุ่มไฮดรอกซิล (-OH) ที่เชื่อมโยงกับคาร์บอนอิ่มตัว นั่นคือคาร์บอนที่เชื่อมโยงกับสี่อะตอมด้วยพันธะเดี่ยว (ไม่มีพันธะคู่หรือสาม)สูตรทั่วไปสำหรับกลุ่มสารประ

เนื้อหา:

แอลกอฮอล์ เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีลักษณะเป็นกลุ่มไฮดรอกซิล (-OH) ที่เชื่อมโยงกับคาร์บอนอิ่มตัว นั่นคือคาร์บอนที่เชื่อมโยงกับสี่อะตอมด้วยพันธะเดี่ยว (ไม่มีพันธะคู่หรือสาม)

สูตรทั่วไปสำหรับกลุ่มสารประกอบที่กว้างขวางและหลากหลายนี้คือ ROH ในการพิจารณาแอลกอฮอล์ในความหมายทางเคมีอย่างเคร่งครัดกลุ่ม OH ต้องมีปฏิกิริยามากที่สุดในโครงสร้างโมเลกุล นี่เป็นสิ่งสำคัญที่จะสามารถยืนยันได้ในหลาย ๆ โมเลกุลที่มีหมู่ OH ซึ่งในจำนวนนี้เป็นแอลกอฮอล์

หนึ่งในแอลกอฮอล์ที่เป็นแก่นสารและเป็นที่รู้จักกันดีในวัฒนธรรมสมัยนิยมคือเอทิลแอลกอฮอล์หรือเอทานอล CH3ช2โอ้. ขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติและสภาพแวดล้อมทางเคมีของมันส่วนผสมของมันสามารถทำให้เกิดรสชาติได้ไม่ จำกัด บางคนก็แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงในเชิงบวกกับเพดานปากด้วยการบินมาหลายปี

เป็นส่วนผสมของสารอินทรีย์และอนินทรีย์กับเอทิลแอลกอฮอล์ซึ่งก่อให้เกิดการบริโภคในกิจกรรมทางสังคมและศาสนาตั้งแต่สมัยก่อนคริสตกาล เช่นกับไวน์องุ่นหรือแก้วสำหรับงานเฉลิมฉลองนอกเหนือจากหมัดขนมปาเน็ตโทน ฯลฯ

ความเพลิดเพลินของเครื่องดื่มเหล่านี้ในปริมาณที่พอเหมาะเป็นผลมาจากการทำงานร่วมกันระหว่างเอทิลแอลกอฮอล์และเมทริกซ์เคมีที่ห่อหุ้มไว้ หากไม่มีสารบริสุทธิ์จะกลายเป็นอันตรายอย่างยิ่งและก่อให้เกิดผลเสียต่อสุขภาพมากมาย

ด้วยเหตุนี้การบริโภคสารผสมที่เป็นน้ำของ CH3ช2OH เช่นเดียวกับที่ซื้อในร้านขายยาเพื่อวัตถุประสงค์ในการฆ่าเชื้อแสดงถึงความเสี่ยงอย่างมากต่อร่างกาย

แอลกอฮอล์อื่น ๆ ที่ได้รับความนิยมเช่นเมนทอลและกลีเซอรอล อย่างหลังเช่นเดียวกับเม็ดเลือดแดงถูกพบว่าเป็นสารเติมแต่งในอาหารหลายชนิดเพื่อเพิ่มความหวานและเก็บรักษาไว้ในระหว่างการเก็บรักษา มีหน่วยงานของรัฐที่กำหนดให้สามารถใช้หรือบริโภคแอลกอฮอล์ได้โดยไม่มีผลกระทบด้านหลักประกัน

ทิ้งการใช้แอลกอฮอล์ในชีวิตประจำวันในทางเคมีพวกเขาเป็นสารที่หลากหลายมากเนื่องจากสารประกอบอินทรีย์อื่น ๆ สามารถสังเคราะห์ได้ ในระดับที่ผู้เขียนบางคนคิดว่าในจำนวนนี้สามารถสร้างสารประกอบที่จำเป็นทั้งหมดที่จะอาศัยอยู่บนเกาะทะเลทรายได้

โครงสร้างของแอลกอฮอล์

แอลกอฮอล์มีสูตร ROH ทั่วไป หมู่ OH เชื่อมโยงกับหมู่อัลคิล R ซึ่งมีโครงสร้างแตกต่างกันไปในแต่ละแอลกอฮอล์ พันธะระหว่าง R และ OH เกิดจากพันธะโควาเลนต์เดี่ยว R-OH

ภาพต่อไปนี้แสดงโครงสร้างทั่วไปสามประการสำหรับแอลกอฮอล์โดยจำไว้ว่าอะตอมของคาร์บอนอิ่มตัว นั่นคือมันสร้างลิงค์ง่ายๆสี่ลิงค์

ดังจะเห็นได้ว่า R สามารถเป็นโครงกระดูกคาร์บอนได้ตราบเท่าที่ไม่มีสารทดแทนปฏิกิริยามากกว่ากลุ่ม OH

สำหรับกรณีของแอลกอฮอล์ขั้นต้นอันดับ 1 หมู่ OH เชื่อมโยงกับคาร์บอนหลัก สิ่งนี้ตรวจสอบได้ง่ายโดยสังเกตว่าอะตอมที่อยู่ตรงกลางของจัตุรมุขด้านซ้ายถูกผูกมัดกับหนึ่ง R และสอง H

แอลกอฮอล์ทุติยภูมิลำดับที่ 2 ได้รับการตรวจสอบด้วยคาร์บอนของจัตุรมุขที่อยู่ตรงกลางตอนนี้เชื่อมโยงกับกลุ่ม R สองกลุ่มและกลุ่ม H หนึ่งกลุ่ม

และในที่สุดก็มีแอลกอฮอล์ระดับตติยภูมิอันดับ 3 โดยคาร์บอนเชื่อมโยงกับกลุ่ม R สามกลุ่ม

อักขระ Amphiphilic

ขึ้นอยู่กับชนิดของคาร์บอนที่เชื่อมโยงกับ OH มีการจำแนกประเภทของแอลกอฮอล์หลักทุติยภูมิและตติยภูมิ ใน tetrahedra ความแตกต่างของโครงสร้างระหว่างพวกเขามีรายละเอียดอยู่แล้ว แต่แอลกอฮอล์ทั้งหมดโดยไม่คำนึงถึงโครงสร้างของพวกเขามีบางสิ่งที่เหมือนกัน: ตัวละครแอมฟิฟิลิก

คุณไม่จำเป็นต้องพูดถึงโครงสร้างเพื่อสังเกตเห็นเพียงสูตรทางเคมี ROH ของมัน หมู่อัลคิลประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนเกือบทั้งหมด “การประกอบ” โครงกระดูกที่ไม่ชอบน้ำ นั่นคือมันมีปฏิกิริยากับน้ำอย่างอ่อนมาก

ในทางกลับกันกลุ่ม OH สามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนกับโมเลกุลของน้ำได้ดังนั้นจึงเป็นไฮโดรฟิลิก นั่นคือรักหรือมีความสัมพันธ์กับน้ำ ดังนั้นแอลกอฮอล์จึงมีกระดูกสันหลังที่ไม่ชอบน้ำซึ่งติดอยู่กับกลุ่มที่ชอบน้ำ พวกเขาเป็น apolar และ polar ในเวลาเดียวกันซึ่งเหมือนกับที่บอกว่าเป็นสารแอมฟิฟิลิก

R-OH

(Hydrophobic) – (ชอบน้ำ)

ดังที่จะอธิบายในส่วนถัดไปลักษณะของแอมฟิฟิลิกของแอลกอฮอล์เป็นตัวกำหนดคุณสมบัติทางเคมีบางประการ

โครงสร้างของ R

หมู่อัลคิล R สามารถมีโครงสร้างใดก็ได้ แต่ก็มีความสำคัญเนื่องจากอนุญาตให้จัดทำรายการแอลกอฮอล์ได้

ตัวอย่างเช่น R สามารถเป็นโซ่เปิดได้เช่นเดียวกับเอทานอลหรือโพรพานอล แตกแขนงเช่นทีบิวทิลแอลกอฮอล์ (CH3)2CHCH2โอ้; อาจเป็นวัฏจักรเช่นเดียวกับในกรณีของไซโคลเฮกซานอล หรืออาจมีวงแหวนอะโรมาติกเช่นเดียวกับเบนซิลแอลกอฮอล์ (C6ซ5) ช2OH หรือใน 3-Phenylpropanol, (C6ซ5) ช2ช2ช2โอ้.

โซ่ R ยังสามารถมีสารทดแทนเช่นฮาโลเจนหรือพันธะคู่เช่นสำหรับแอลกอฮอล์ 2-chloroethanol และ 2-Buten-1-ol (CH3ช2= CHCH2โอ้)

เมื่อพิจารณาจากโครงสร้างของ R แล้วการจำแนกประเภทของแอลกอฮอล์จะซับซ้อน ด้วยเหตุนี้การจำแนกตามโครงสร้างของพวกมัน (แอลกอฮอล์ที่ 1, 2 และ 3) จึงง่ายกว่า แต่มีความเฉพาะเจาะจงน้อยกว่าแม้ว่าจะเพียงพอที่จะอธิบายถึงปฏิกิริยาของแอลกอฮอล์

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี

จุดเดือด

คุณสมบัติหลักอย่างหนึ่งของแอลกอฮอล์คือเชื่อมโยงผ่านพันธะไฮโดรเจน

ภาพด้านบนแสดงให้เห็นว่าโมเลกุล ROH สองตัวสร้างพันธะไฮโดรเจนซึ่งกันและกันได้อย่างไร ด้วยเหตุนี้แอลกอฮอล์มักเป็นของเหลวที่มีจุดเดือดสูง

ตัวอย่างเช่นเอทิลแอลกอฮอล์มีจุดเดือด 78.5 ° C ค่านี้จะเพิ่มขึ้นเมื่อแอลกอฮอล์หนักขึ้น นั่นคือกลุ่ม R มีมวลหรือจำนวนอะตอมมากกว่า ดังนั้นเอ็น – บิวทิลแอลกอฮอล์ CH3ช2ช2ช2OH มีจุดเดือด97ºCต่ำกว่าน้ำเล็กน้อย

กลีเซอรอลเป็นหนึ่งในแอลกอฮอล์ที่มีจุดเดือดสูงสุด: 290ºC

ทำไม? เนื่องจากไม่เพียงมวลหรือโครงสร้างของ R เท่านั้นที่มีอิทธิพล แต่ยังรวมถึงจำนวนกลุ่ม OH ด้วย กลีเซอรอลมี OH สามตัวในโครงสร้าง: (HO) CH2CH (OH) ช2(OH). ทำให้สามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนจำนวนมากและจับโมเลกุลของมันเข้าด้วยกันได้แน่นขึ้น

ในทางกลับกัน, แอลกอฮอล์บางชนิดเป็นของแข็ง ที่อุณหภูมิห้อง เป็นกลีเซอรอลเดียวกันที่อุณหภูมิต่ำกว่า18ºC ดังนั้นข้อความที่ว่าแอลกอฮอล์ทั้งหมดเป็นสารเหลวจึงไม่ถูกต้อง

ความจุตัวทำละลาย

ในบ้านมักใช้ไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์เพื่อขจัดคราบที่ยากต่อการขจัดออกไปบนพื้นผิว ความสามารถของตัวทำละลายนี้มีประโยชน์อย่างมากสำหรับการสังเคราะห์ทางเคมีเนื่องจากลักษณะของแอมฟิฟิลิกที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้

ไขมันมีลักษณะที่ไม่ชอบน้ำนั่นคือเหตุผลว่าทำไมจึงยากที่จะเอาออกด้วยน้ำ อย่างไรก็ตามแอลกอฮอล์มีส่วนที่ไม่ชอบน้ำในโครงสร้างต่างจากน้ำ

ดังนั้นหมู่อัลคิล R จึงทำปฏิกิริยากับไขมันในขณะที่หมู่ OH สร้างพันธะไฮโดรเจนกับน้ำช่วยในการเคลื่อนย้ายออกไป

Amphotericism

แอลกอฮอล์สามารถทำปฏิกิริยาเป็นกรดและเบส นั่นคือเป็นสารแอมโฟเทอริก สิ่งนี้แสดงด้วยสมการเคมีสองสมการต่อไปนี้:

ROH + H.+ => ROH2+

ROH + OH– => RO–

RO– เป็นสูตรทั่วไปสำหรับสิ่งที่เรียกว่าอัลคอกไซด์

ระบบการตั้งชื่อ

มีสองวิธีในการตั้งชื่อแอลกอฮอล์ความซับซ้อนจะขึ้นอยู่กับโครงสร้างของมัน

ชื่อสามัญ

แอลกอฮอล์สามารถเรียกได้ตามชื่อสามัญ ซึ่ง ได้แก่ ? ด้วยเหตุนี้ชื่อของกลุ่ม R จะต้องเป็นที่รู้จักซึ่งมีการเพิ่ม -ico ลงท้ายและนำหน้าด้วยคำว่า ‘แอลกอฮอล์’ ตัวอย่างเช่น CH3ช2ช2OH คือโพรพิลแอลกอฮอล์

ตัวอย่างอื่น ๆ ได้แก่ :

-CH3OH: เมทิลแอลกอฮอล์

– (ช3)2CHCH2OH: ไอโซบิวทิลแอลกอฮอล์

– (ช3)3COH: แอลกอฮอล์ tert-butyl

ระบบ IUPAC

สำหรับชื่อสามัญคุณต้องเริ่มต้นด้วยการระบุ R ข้อดีของระบบนี้คือมีความแม่นยำมากกว่าระบบอื่น ๆ

R เป็นโครงกระดูกคาร์บอนอาจมีกิ่งก้านหรือโซ่หลายเส้น โซ่ที่ยาวที่สุดนั่นคือมีอะตอมของคาร์บอนมากกว่าเป็นสายโซ่ที่จะได้รับชื่อของแอลกอฮอล์

สำหรับชื่อของอัลเคนของโซ่ที่ยาวที่สุดจะมีการเพิ่มส่วนท้าย ‘l’ นั่นคือเหตุผลที่ช3ช2OH เรียกว่าเอทานอล (CH3ช2- + OH)

โดยทั่วไป OH ควรมีการแจงนับต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ตัวอย่างเช่น BrCH2ช2ช2(OH) ช3 เรียกว่า 4-Bromo-2-butanol ไม่ใช่ 1-Bromo-3-butanol

สังเคราะห์

ความชุ่มชื้นของอัลคีน

กระบวนการแตกของน้ำมันก่อให้เกิดส่วนผสมของแอลคีนของคาร์บอนสี่หรือห้าอะตอมซึ่งสามารถแยกออกได้ง่าย

แอลคีนเหล่านี้สามารถเปลี่ยนเป็นแอลกอฮอล์ได้โดยการเติมน้ำโดยตรงหรือโดยปฏิกิริยาของแอลคีนกับกรดซัลฟิวริกตามด้วยการเติมน้ำซึ่งแยกกรดออกจากแอลกอฮอล์

กระบวนการ Oxo

เมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสมอัลคีนจะทำปฏิกิริยากับคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจนเพื่อสร้างอัลดีไฮด์ อัลดีไฮด์สามารถลดลงเป็นแอลกอฮอล์ได้อย่างง่ายดายโดยปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชัน

บ่อยครั้งที่มีการซิงโครไนซ์ของกระบวนการ oxo ที่การลดลงของอัลดีไฮด์เกือบจะพร้อมกันกับการก่อตัว

ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้กันอย่างแพร่หลายคือไดโคบอลต์ออกโทคาร์บอนิลซึ่งได้จากปฏิกิริยาระหว่างโคบอลต์และคาร์บอนมอนอกไซด์

การหมักคาร์โบไฮเดรต

การหมักคาร์โบไฮเดรตด้วยยีสต์ยังคงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการผลิตเอทานอลและแอลกอฮอล์อื่น ๆ น้ำตาลมาจากอ้อยหรือแป้งที่ได้จากธัญพืชที่แตกต่างกัน ด้วยเหตุนี้เอทานอลจึงเรียกอีกอย่างว่า “เกรนแอลกอฮอล์”

การใช้งาน

เครื่องดื่ม

แม้ว่าจะไม่ใช่หน้าที่หลักของแอลกอฮอล์ แต่การมีเอทานอลในเครื่องดื่มบางชนิดก็เป็นความรู้ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด ดังนั้นเอทานอลซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากการหมักอ้อยองุ่นแอปเปิ้ล ฯลฯ จึงมีอยู่ในเครื่องดื่มมากมายสำหรับการบริโภคของสังคม

วัตถุดิบทางเคมี

– เมทานอลใช้ในการผลิตฟอร์มาลดีไฮด์โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชั่น ฟอร์มาลดีไฮด์ใช้ในการผลิตพลาสติกสีสิ่งทอวัตถุระเบิด ฯลฯ

– บิวเทนอลใช้ในการผลิตบิวเทนเอทาโนเอตซึ่งเป็นเอสเทอร์ที่ใช้เป็นเครื่องปรุงในอุตสาหกรรมอาหารและในขนม

– แอลกอฮอล์ Allyl ใช้ในการผลิตเอสเทอร์รวมถึง diallyl phthalate และ diallyl isophthalate ซึ่งทำหน้าที่เป็นโมโนเมอร์

– ฟีนอลใช้ในการผลิตเรซินการผลิตไนลอนสารระงับกลิ่นเครื่องสำอาง ฯลฯ

– แอลกอฮอล์ที่มีโซ่ตรงของคาร์บอน 11-16 อะตอมถูกใช้เป็นตัวกลางในการรับพลาสติไซเซอร์ ตัวอย่างเช่นโพลีไวนิลคลอไรด์

– แอลกอฮอล์ที่เรียกว่าไขมันถูกใช้เป็นตัวกลางในการสังเคราะห์ผงซักฟอก

ตัวทำละลาย

– เมทานอลใช้เป็นตัวทำละลายสีเช่นเดียวกับ 1 บิวทานอลและไอโซบิวทิลแอลกอฮอล์

– เอทิลแอลกอฮอล์ใช้เป็นตัวทำละลายสำหรับสารประกอบหลายชนิดที่ไม่ละลายในน้ำใช้เป็นตัวทำละลายในสีเครื่องสำอาง ฯลฯ

– แอลกอฮอล์ที่มีไขมันถูกใช้เป็นตัวทำละลายในอุตสาหกรรมสิ่งทอสีในผงซักฟอกและสี Isobutanol ใช้เป็นตัวทำละลายในวัสดุเคลือบสีและกาว

เชื้อเพลิง

– เมทานอลใช้เป็นเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์สันดาปภายในและสารเติมแต่งน้ำมันเบนซินเพื่อปรับปรุงการเผาไหม้

– เอทิลแอลกอฮอล์ถูกใช้ร่วมกับเชื้อเพลิงฟอสซิลในยานยนต์ ด้วยเหตุนี้ภูมิภาคที่กว้างขวางของบราซิลจึงถูกกำหนดให้ปลูกอ้อยเพื่อผลิตเอทิลแอลกอฮอล์ แอลกอฮอล์นี้มีข้อดีคือผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในระหว่างการเผาไหม้เท่านั้น

เมื่อเอทิลแอลกอฮอล์ถูกเผาไหม้จะก่อให้เกิดเปลวไฟที่สะอาดและไร้ควันซึ่งเป็นสาเหตุที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงในครัวภาคสนาม

– แอลกอฮอล์เจลเกิดจากการรวมเมทานอลหรือเอทานอลกับแคลเซียมอะซิเตท แอลกอฮอล์นี้ใช้เป็นแหล่งความร้อนในเตาภาคสนามและเนื่องจากมันหกจึงปลอดภัยกว่าแอลกอฮอล์เหลว

– สิ่งที่เรียกว่า biobutanol ใช้เป็นเชื้อเพลิงในการขนส่งเช่นเดียวกับไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ที่สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงได้ แม้ว่าจะไม่แนะนำให้ใช้

น้ำยาฆ่าเชื้อ

ไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ที่ความเข้มข้น 70% ใช้เป็นน้ำยาฆ่าเชื้อภายนอกเพื่อกำจัดเชื้อโรคและชะลอการเจริญเติบโต ในทำนองเดียวกันเอทิลแอลกอฮอล์ถูกใช้เพื่อจุดประสงค์นี้

การใช้งานอื่น ๆ

ไซโคลเฮกซานอลและเมทิลไซโคลเฮกซานอลใช้ในการตกแต่งสิ่งทอการแปรรูปเฟอร์นิเจอร์และการขจัดคราบ

อ้างอิง

1. Graham Solomons T.W. , Craig B.Fryhle (2554). เคมีอินทรีย์. เอมีน (10ธ ฉบับ.). ไวลีย์พลัส
2. แครี่ F. (2008). เคมีอินทรีย์. (พิมพ์ครั้งที่หก). Mc Graw Hill
3. มอร์ริสันและบอยด์ (2530). เคมีอินทรีย์. (พิมพ์ครั้งที่ห้า). Addison-Wesley Iberoamericana
4. ดร. JA Colapret (s.f. ). แอลกอฮอล์. กู้คืนจาก: colapret.cm.utexas.edu
5. ห้างหุ้นส่วนการศึกษาเภสัชวิทยาแอลกอฮอล์ (s.f. ). แอลกอฮอล์คืออะไร? มหาวิทยาลัยดุ๊ก. กู้คืนจาก: sites.duke.edu
6. Whittemore F. (s.f. ) ประเภทและการใช้แอลกอฮอล์ ดึงมาจาก: livestrong.com
7. Wikipedia (2561). แอลกอฮอล์. สืบค้นจาก: en.wikipedia.org