アルコールとは何か、その分類、命名法、特性について説明します。また、業界での例と重要性。
アルコールには、炭素原子に結合した1つ以上のヒドロキシル基があります。アルコールとは何ですか?
アルコールは本当です 化学物質 有機、その構造に1つ以上のヒドロキシル化学基(-OH)を持っている 共有結合 まだ 原子 飽和炭素(つまり、隣接する原子にのみ単結合を持つ)の、カルビノール基(-C-OH)を形成します。
アルコールは 化合物 非常に一般的なオーガニック 自然、で重要な役割を果たす人 生物 特に有機合成における生物。
その名前はアラビア語に由来します al-kukhūl、これは文字通り「精神」または「蒸留液」に変換されます。これは、古代のイスラム教徒の錬金術師がアルコールを「精神」と呼び、 蒸留 9世紀に。その後の研究により、これらの化合物の化学的性質、特にラヴォワジエの貢献を知ることができました。 発酵 の 酵母 ビールの。
アルコールは、高用量で摂取すると毒性があり、人体に致命的となる可能性があります。さらに、 人間、の抑制剤として機能することができます 中枢神経系、酩酊状態を引き起こし、通常よりも抑制されていない行動を引き起こします。
一方、アルコールには抗菌性と防腐性があり、 化学工業 と医学で。
アルコールの種類
アルコールは、その構造に存在するヒドロキシル基の数に応じて分類できます。
モノアルコールまたはアルコール。これらは単一のヒドロキシル基を含んでいます。例えば:
ポリアルコールまたはポリオール。それらは複数のヒドロキシル基を含んでいます。例えば:
アルコールを分類する別の方法は、ヒドロキシル基が結合している炭素の位置に応じて、この炭素も結合している炭素原子の数も考慮に入れることです。
- 第一級アルコール。ヒドロキシル基(-OH)は、別の単一の炭素原子に順番に結合した炭素上にあります。例えば:
- 二級アルコール。ヒドロキシル基(-OH)は、他の2つの異なる炭素原子に順番に結合した炭素上にあります。例えば:
- 第三級アルコール。ヒドロキシル基(-OH)は、他の3つの異なる炭素原子に順番に結合した炭素上にあります。例えば:
アルコールの命名法
他の有機化合物と同様に、アルコールにはさまざまな名前があります。これについては、以下で説明します。
- 従来の方法(非全身的)。まず、ヒドロキシル(通常はアルカン)が付着している炭素鎖に注意を払い、その名前が付けられている用語を救済するために、「アルコール」という単語を前に付けてから、 サフィックス -anoの代わりに-ilic。例えば:
- メタン鎖の場合は メチルアルコール.
- エタン鎖の場合は エチルアルコール.
- プロパン鎖の場合は プロピルアルコール.
- IUPAC法。前の方法と同様に、注意が払われます 炭化水素 その名前を救い出し、-anoの代わりに末尾の-olを追加するだけです。例えば:
- メタン鎖の場合は メタノール.
- エタン鎖の場合は エタノール.
- プロパン鎖の場合は プロパノール.
最終的には、鎖のヒドロキシル基の位置を何らかの方法で示す必要があります。名前の先頭に数字が使用されています。最も長い炭化水素鎖が常に主鎖として選択され、ヒドロキシル基の位置は可能な限り少ない番号を使用して選択されるべきであることに注意することが重要です。例:2-ブタノール。
アルコールの物性
アルコールは一般的に 液体 特徴的な匂いを示す無色ですが、存在量は少ないですが、 固体の状態。ヒドロキシル基(-OH)は水分子(H2O)と一定の類似性を持っているため、これらは水溶性であり、水素結合を形成することができます。この意味で、最も水溶性の高いアルコールは、分子量が最も小さいアルコール、つまり、構造がより小さく単純なアルコールです。炭素原子の数と炭素鎖の複雑さが増すにつれて、アルコールは水に溶けにくくなります。
The 密度 アルコールの量は、炭素原子とその炭化水素鎖の分岐の数の増加に応じて大きくなります。一方、水素結合の形成は溶解度だけでなく、 融点 Y 沸騰。炭化水素鎖が大きいほど、より多くのヒドロキシル基があり、より多くの分岐があり、これら2つの特性の値が高くなります。
アルコールの化学的性質
アルコールは双極子の性質を持っています 水、そのヒドロキシル基のため。これにより、それらは極性物質になります(正極性と負極性)。
このため、アルコールは次のように振る舞うことができます 酸 またはそれらが反応する試薬に応じて塩基として。たとえば、アルコールが強塩基と反応すると、ヒドロキシル基が脱プロトン化し、酸素はその負電荷を保持し、酸のように作用します。
逆に、アルコールが非常に強い酸に直面している場合、酸素の電子対により、ヒドロキシル基がプロトン化され、正の電荷を獲得し、弱塩基として機能します。
一方、アルコールは次の化学反応に関与する可能性があります。
- ハロゲン化アルコールはハロゲン化水素と反応して、ハロゲン化アルキルと水を生成します。第三級アルコールは、第一級および第二級アルコールよりも反応しやすいです。これらの反応のいくつかの例は次のとおりです。
- 酸化。アルコールは、特定の酸化化合物と反応することによって酸化され、酸化されるアルコールの種類(一次、二次、または三次)に応じて異なる生成物を形成します。例えば:
- 第一級アルコール。それらは、酸化されたときに、炭素に結合している水素原子を失い、それが次にヒドロキシル基に結合し、アルデヒドを形成する場合に発生します。一方、この炭素から2つの水素原子を失うと、カルボン酸を形成します。
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- 二級アルコール。それらが酸化すると、ヒドロキシル基を持ち、ケトンを形成する唯一の炭素結合水素原子を失います。
- 第三級アルコール。彼らはに耐性があります 酸化つまり、非常に特殊な条件が課されない限り、それらは酸化しません。
- 脱水素化高濃度にさらされたときのアルコール(一次および二次のみ) 温度 また、特定の触媒の存在下では、水素を失ってアルデヒドとケトンを形成します。
- 脱水これは、無機酸をアルコールに添加してヒドロキシル基を抽出し、脱離プロセスを通じて対応するアルケンを取得することで構成されています。
アルコールの重要性
アルコールは、他の有機物質と一緒にバイオ燃料を作るために使用されます。アルコールは化学的価値の高い物質です。何 原材料、実験室で他の有機化合物を取得するために使用されます。また、消毒剤、洗浄剤、溶剤、香水ベースなどの日常の工業製品の成分として。
それらはまたの製造で使用されます 燃料、特に食品業界では バイオ燃料、の代替 化石起源。病院や救急箱などでよく見かけます。
一方、特定のアルコールは人間が消費するためのものであり(特にエタノール)、さまざまな程度の洗練と強度の多くのスピリッツの一部です。
アルコールの例
日常的に広く使用されているアルコールの例は次のとおりです。
- メタノールまたはメチルアルコール(CH3OH)
- エタノールまたはエチルアルコール(C2H5OH)
- 1-プロパノール、プロパノール、またはプロピルアルコール(C3H7OH)
- イソブタノール(C4H9OH)