ALKOHOLE
Wzór ogólny: R-OH
Są pochodnymi węglowodorów, których atom lub atomy wodoru zostały zastąpione grupą hydroksylową (grupa hydroksylowa jest zawsze połączona z atomem węgla przy którym występuje wiązanie pojedyncze)
Podział alkoholi:
A) ze względu na liczbę grup hydroksylowych
- monohydroksylowe (jednowodorotlenowe)
- polihydroksylowe (wielowodorotlenowe) np.: gliceryna
B) ze względu na rodzaj grupy węglowodorowej
- alifatyczne np.: etanol
- cykliczne np.: cykloheksanol
- aromatyczne np.: fenylometanol (alkoholbenzylowy)
C) ze względu na rzędowość atomu węgla przy którym znajduje się grupa hydroksylowa
- alkohole I rzędowe
- alkohole II rzędowe
- alkohole III rzędowe
Nazewnictwo:
Nazwy systematyczne alkoholi tworzy się od nazw odpowiednich węglowodorów dodając końcówkę -ol - oznaczającą obecność grupy hydroksylowej w cząsteczce
W nazwie podaję się lokant określający położenie grupy funkcyjnej. Lokant umieszcza się przed przedrostkiem -ol i oddziela od niego i nazwy rdzenia kreseczkami.
Atomy węgla w łańcuchu umieszcza się tak aby atom węgla przy którym jest związana grupa hydroksylowa miał jak najniższy numer.
|
2-metylopropan-2-ol |
|
|
Otrzymywanie:
katalityczne uwodnienie alkenów.
Uwodnienie niesymetrycznych alkenów przebiega zgodnie z regułą Markownikowa.
katalityczne utlenienie alkanów
reakcja fluorowco alkanów z mocnymi zasadami w środowisku wodnym (hydroliza halogenków alkilowych)
w odpowiednich warunkach alkohol metylowy można otrzymać z gazu syntezowanego.
gaz syntezowany |
|
na drodze fermentacji alkoholowej cukrów zawartych w bulwach, nasionach i owocach roślin otrzymuje się etanol.
Właściwości:
- niższe alkohole są bezbarwnymi cieczami o charakterystycznym zapachu
- dobrze mieszają się z wodą przy czym następuje asocjacja alkoholu i cząsteczek wody
Przy mieszaniu alkoholi z wodą obserwujemy zmniejszenie objętości roztworu (kontrakcja) ok. 4%.
Tworzenie wiązań wodorowych alkohol-woda prowadzi do zmniejszenia odległości między cząsteczkami a tym samym do zmniejszenia objętości.
- ze wzrostem długości łańcucha węglowego zmniejsza się wpływ grupy hydroksylowej na właściwości alkoholi; maleje rozpuszczalność, a rośnie gęstość
- mają wysokie temperatury wrzenia (asocjacja, wiązanie wodorowe)
- nie ulegają dysocjacji mają odczyn obojętny
Reakcje charakterystyczne:
z metalami aktywnymi (Na, K, Mg, Ca) na gorąco tworzą alkoholany
z halogenowodorami tworzą halogenki alkilowe (reakcja podstawiania)
reakcja eliminacji cząsteczek wody
reakcja łagodnego utleniania podczas ogrzewania
|
|
|
||
|
aldehyd |
|
|
|
|
|
|
keton |
Alkohole I rzędowe utleniają się do aldehydów, II rzędowe do ketonów, III rzędowe alkohole utleniają się trudno i prowadzi to do rozpadu cząsteczki na mniejsze fragmenty.
FENOLE
Wzór ogólny: Ar-OH
Jest to grupa związków których grupa funkcyjna hydroksylowa jest bezpośrednio związana z atomem węgla pierścienia aromatycznego.
|
benzenol (fenol) |
Homologami fenolu są monohydroksylowe pochodne toluenu, noszą nazwę krezoli.
|
2-metylofenol ortokrezol |
Otrzymywanie:
- źródłem fenoli jest smoła pogazowa uzyskiwana w procesie koksowania węgla kamiennego
- hydroliza odpowiednich halogenków arylowych
|
|
|
|
|
|
|
|
Właściwości:
- są ciałami stałymi o intensywnym charakterystycznym zapachu
- są truciznami działającymi żrąco na skórę
- ulegają dysocjacji, wykazują słabokwasowy odczyn roztworu.
fenol |
|
anion fenolanowy |
Reakcje charakterystyczne
reakcja z zasadą sodową tworząc fenolany
|
|
|
|
fenol jest słabym kwasem, słabszym od kwasu węglowego który wypiera fenol z jego soli
|
|
|
|
ulegają reakcją charakterystycznym dla węglowodorów aromatycznych - substytucja atomów wodoru w pierścieniu.
|
|
|
|
Porównanie alkoholi i fenoli
Grupa związków organicznych |
ALKOHOLE |
FENOLE |
Wzór i nazwa grupy funkcyjnej |
grupa hydroksylowa -OH |
grupa hydroksylowa -OH |
Rodzaj grupy węglowodorów |
alkilowa (łańcuchowa) |
aromatyczna (pierścieniowa) |
Wzór ogólny związku monohydroksylowego |
R-OH |
Ar-OH |
Główny przedstawiciel związków |
metanol |
fenol |
Dysocjacja |
|
dysocjacja z odczepieniem protonu |
Reakcje z metalami aktywnymi |
reaguje, powstają alkoholany |
reaguje, powstają fenolany |
Charakter aromatyczny |
nie wykazują |
wykazują, ulegają reakcji nitrowania i fluorowcowania. |
Charakter kwasowy |
W alkoholach monohydroksylowych bardzo słaby (reakcje z metalami reaktywnymi), reakcje z wodorotlenkiem miedzi_(II) charakterystyczna dla alkoholi wielowodorotlenowych |
wyraźny (dysocjacja), zdolność do reakcji z metalami reaktywnymi i wodorotlenkami |
Reakcja z chlorkiem żelaza (III) |
|
reaguje w charakterystyczny sposób, reakcja ta służy do wykrywania fenoli |
2