Органическая химия

Органическая химия


Спирты.


Спирты – это производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода замещены гидроксильными группами (ОН).


Так метиловый спирт СН3-ОН представляет собой гидроксильное производное метана СН4, этиловый спирт С2Н5-ОН – производное этана.



Метан и метанол, Этан и этанол


Название спиртов образуется добавлением окончания «-ол» к названию соответствующего углеводорода (метанол, этанол и т.д)


Название спирта
Формула спирта
Формула углеводорода
Метанол

СН3-ОН

СН4 - метан

Этанол

С2Н5-ОН

С2Н6 - этан

Пропанол

С3Н7-ОН

С3Н8 - пропан

Бутанол

С4Н9-ОН

С4Н10 - бутан


Производные ароматических углеводородов с группой ОН в бензольном ядре называются фенолами.


Фенол


Свойства спиртов.


Подобно молекулам воды, молекулы низших спиртов связываются между собой водородными связями. По этой причине температура кипения спиртов выше, чем температура кипения соответствующих углеводородов.


Общим свойством спиртов и фенолов является подвижность водорода гидроксильной группы. При действии на спирт щелочного метала этот водород вытесняется металом и получаются твёрдые, растворимые в спирте соединения, называемые алкоголятами.


Спирты взаимодействуют с кислотами, образуя сложные эфиры.


Спирты значительно легче окисляются, чем соответствующие углеводороды. При этом образуются альдегиды и кетоны.


Спирты практически не являются электролитами, т.е. не прводят электрический ток.


Метиловый спирт.


Метиловый спирт (метанол) СН3ОН – бесцветная жидкость. Весьма ядовит: приём небольших его доз вутрь вызывает слепоту, а больших – смерть.


Метиловый спирт получают в больших количествах синтезом из окиси углерода и водорода при высоком давлении (200-300 атм.) и высокой температуре (400 град С) в присутствии катализатора.


СО + 2Н2 = СН3ОН


Метиловый спирт образуется при сухой перегонке дерева; поэтому его также называют древесным спиртом.


Он применяется как растворитель, а также для получения других органических веществ.


Этиловый спирт.


Этиловый спирт (этанол) С2Н5ОН – одно из важнейших исходных веществ в современной промышленности органического синтеза.


Для получения его издавна пользуются различными сахаристыми веществами, которые путём брожения превращаются в этиловый спирт. Брожение вызывается действием ферментов (энзимов), вырабатываемых дрожжевыми грибками.


В качестве сахаристых веществ используют виноградный сахар или глюкозу :


C6H12O6=2C2H5OH+2CO2


Глюкоза в свободном виде содержится, например, в виноградном соке, при брожении которого получается виноградное вино с содержанием спирта от 8 до 16%.


Исходным продуктом для получения спирта может служить полисахарид крахмалл, cодержащийся, например в клубнях картофеля, зерна ржи, пшеницы, кукурузы. Для превращения в сахаристые вещества (глюкозу) крахмал предварительно подвергают гидролизу.


В настоящее время осахариванию подвергается также другой полисахарид – целюлозу (клетчатку), образующую главную массу древесины. Целюлозу (например, древесные опилки) также предварительно подвергают гидролизу в присутствии кислот. Полученный таким образом продукт также содержит глюкозу и сбраживается на спирт при помощи дрожжей.


Наконец, этиловый спирт может быть получен синтетическим путём из этилена. Суммарная реакция заключается в присоединении воды к этилену.


CH2=CH2+H2O_=_CH3-CH2-OH


Реакция протекает в присутствии катализаторов.


Многоатомные спирты.


До сих пор мы рассматривали спирты с одной гидроксильной группой (ОН). Такие спирты называются алкоголями.


Но также известны спирты, молекулы которых содержат несколько гидроксильных групп. Такие спирты называются многоатомными.


Примерами таких спиртов могут служить двухатомный спирт этиленгликоль и трёхатомный спирт глицерин:


Глицерин и этиленгликоль


Этиленгликоль и глицерин – жидкости сладковатого вкуса, смешивающиеся с водой в любых соотношениях.


Использование многоатомных спиртов.


Этиленгликоль применяется в качестве составной части, так называемых антифризов, т.е. веществ с низкой температурой замерзания, заменяющих воду в радиаторах автомобильных и авиационных моторов в зимнее время.


Также, этиленгликоль используют в производстве целлофана, полиуретанов и ряда других полимеров, как растворитель красящих веществ, в органическом синтезе.


Область применения глицерина разнообразна: пищевая промышленность, табачное производство, медицинская промышленность, производство моющих и косметических средств, сельское хозяйство, текстильная, бумажная и кожевенная отрасли промышленности, производство пластмасс, лакокрасочная промышленность, электротехника и радиотехника.


Глицерин относится к группе стабилизаторов. При этом, он обладает свойствами сохранять и увеличивать степень вязкости различных продуктов, и таким образом менять их консистенцию. Зарегистрирован как пищевая добавка Е422, и используется в качестве эмульгатора, при помощи которого смешиваются различные несмешиваемые смеси.


Оглавление


Биохимия

Косметическая химия

Коллоидная химия


Органическая химия


• Общая характеристика    органических
   соединений

• Структурная изомерия и    структурные формулы

• Углерод. Особенности    строения. Свойства.

• Классификация
   органических
   соединений:

   Ациклические соединения:

    Предельные углеводороды
       - алканы.

    Непредельные углеводороды:        - алкены,
       - алкадиены,
       - алкины.

   Циклические соединения:
    Карбоциклические     соединения:
       - ароматические соединения,
       - алициклические соединения.

    Гетероциклические     соединения


- Спирты.

- Простые эфиры.

- Альдегиды и кетоны.

- Карбоновые (жирные)   кислоты.

- Сложные эфиры (жиры).

- Полимеры.