Αλκοόλες. C n H 2n+1 OH για γραμμικές αλκοόλες

Transcript

1 Αλκοόλες

2 Αλκοόλες C n H 2n+1 OH για γραμμικές αλκοόλες CH 3 OH: μεθανόλη ή ξυλόπνευμα, σ.ζ. 64,7 0 C Εξαιρετικά τοξική (10mL μόνιμη τύφλωση και 30 ml θάνατος) C 2 H 5 OH: αιθανόλη, σ.ζ. 78,4 0 C, παράγεται με τη ζύμωση σακχάρων από μικροοργανισμούς C 3 H 7 OH και C 4 H 9 OH: ζύμωση από clostridium acetobutylicum με έντονη καυτερή υφή, ανεπιθύμητες σε ορισμένα είδη μπύρας Εμπορικό οινόπνευμα: μίγμα 95% αιθανόλης και 5% νερού Μεθυλιωμένο ή χειρουργικό οινόπνευμα (περιέχει ποσότητα μεθανόλης) Απόλυτη αιθανόλη: παράγεται με απόσταξη κοινού οινοπνεύματος παρουσία CaO, που δεσμεύει το νερό.

3 Αλκοόλες Lysol Αντισηπτικά Πρωτοταγείς, δευτεροταγείς και τριτοταγείς αλκοόλες

4 Αλκοόλες Chemical Formula IUPAC Name Common Name Monohydric alcohols CH3OH Methanol Wood alcohol C2H5OH Ethanol Grain alcohol C3H7OH Isopropyl alcohol Rubbing alcohol C5H11OH Pentanol Amyl alcohol Polyhydric alcohols C2H4(OH)2 Ethane-1,2-diol Ethylene glycol C3H5(OH)3 Propane-1,2,3-triol Glycerin C5H7(OH)5 Pentane-1,2,3,4,5-pentol Xylitol C6H8(OH)6 Hexane-1,2,3,4,5,6-hexol Mannitol, Sorbitol

5 Αλκοόλες Δεσμοί υδρογόνου και σ.ζ

6 Αλκοόλες Δεσμοί υδρογόνου και διαλυτότητα Αλκοόλες μικρής ανθρακικής αλυσίδας Αλκοόλες μεγάλης ανθρακικής αλυσίδας

7 Όξινος χαρακτήρας αλκοολών Αλειφατικές αλκοόλες: Ασθενής όξινος χαρακτήρας, οξύτητα συγκρίσιμη με αυτή του νερού CH 3 CH 2 OH + Na -----> CH 3 CH 2 O - + Na + ½ H 2 Πρωτοταγείς : αντιδρούν εύκολα με Na Δευτεροταγείς και τριτοταγείς αλκοόλες : δεν αντιδρούν εύκολα με Na (χρησιμοποιείται K) Φαινόλες: πιο ισχυρός όξινος χαρακτήρας από τις αλειφατικές

8 Μέθοδοι σύνθεσης αλκοολών Α. Προσθήκη νερού σε αλκένιο Η απόδοση της αντίδρασης είναι ~ 5%. Απομακρύνοντας την αλκοόλη και ανακυκλώνοντας το αλκένιο που δεν αντέδρασε, μπορεί η απόδοση να αγγίξει το 95%.

9 Μέθοδοι σύνθεσης αλκοολών Β. Αναγωγή (υδρογόνωση) καρβονυλικών ενώσεων

10 Μέθοδοι σύνθεσης αλκοολών Γ. Επίδραση ενώσεων Grignard σε καρβονυλικές ενώσεις

11 Χημικές ιδιότητες αλκοολών Α. Αφυδάτωση αλκοολών σύμφωνα με τον κανόνα Zaitsev Μηχανισμός αντίδρασης Η θερμοκρασία αντίδρασης αυξάνεται από τις τριτοταγείς στις πρωτοταγείς αλκοόλες Πειραματική διάταξη Χρήση θειϊκού ή φωσφορικού οξέος Παραγωγή CO 2 και SO 2 Δ-NaOH

12 Χημικές ιδιότητες αλκοολών Β. Αντίδραση με υδραλογόνα (νουκλεόφιλη υποκατάσταση) μέσω σχηματισμού R OH 2 + σε θερμοκρασία δωματίου Χρήση ενεργοποιητή (ZnCl 2 ) και θέρμανση

13 Χημικές ιδιότητες αλκοολών..

14 Χημικές ιδιότητες αλκοολών Γ. Οξείδωση αλκοολών Πρωτοταγείς αλκοόλες

15 Χημικές ιδιότητες αλκοολών Γ. Οξείδωση αλκοολών Δευτεροταγείς αλκοόλες Τριτοταγείς αλκοόλες

16 Χημικές ιδιότητες αλκοολών Δ. Εστεροποίηση (Fischer esterification) Συνεχής απομάκρυνση του παραγόμενου νερού για αύξηση της απόδοσης

17 Παρασκευή φαινολών Α. Υδρόλυση διαζονιακών αλάτων

18 Παρασκευή φαινολών Β. Αλκαλική υδρόλυση χλωροβενζολίου Γ. Αντίδραση βενζοσουλφονικού οξέος με NaOH Δ. Όξινη οξείδωση κουμενίου

19 Χημικές ιδιότητες φαινολών Α. Εστεροποίηση Χλωρίδιο καρβοξυλικού οξέος Ανυδρίτης καρβοξυλικού οξέος

20 Χημικές ιδιότητες φαινολών Β. Ηλεκτρονιόφιλη αρωματική υποκατάσταση Αντίδραση Νίτρωση Φαινόλη dil. HNO 3 in H 2 O or CH 3 CO 2 H Σουλφόνωση conc. H 2 SO 4 Αλογόνωση X 2 Αλκυλίωση και ακυλίωση (αντιδράσεις Friedel-Crafts) δεν εφαρμόζονται σε φαινόλες εξαιτίας μικρής απόδοσης.

21 Χημικές ιδιότητες φαινολών Γ. Οξείδωση φαινολών υδροκινόνη κινόνη

22 Testing Blood Alcohol Levels 3 CH 3 CH 2 OH(g) + 2 Cr 2 O 7 2- (aq) + 16 H + (aq) 3 CH 3 CO 2 H(aq) + 4 Cr 3+ (aq) + 11 H 2 O(l) The instrument contains two ampules that hold small samples of potassium dichromate dissolved in sulfuric acid. One of these ampules is used a reference. The other is opened and the breath sample to be analyzed is added to this ampule. If alcohol is present in the breath, it reduces the yellow-orange Cr 2 O 7 2- ion to the green Cr 3+ ion. The extent to which the color balance between the two ampules is disturbed is a direct measure of the amount of alcohol in the breath sample. Measurements taken with the Breathalyzer are reported in units of percent blood-alcohol concentration (BAC) Assumption: 2100 ml of air exhaled from the lungs contains the same amount of alcohol as 1 ml of blood. The patent was issued to R. F. Borkenstein in Blood alcohol content Breathalyzer

23 Butylated hydroxytoluene Antioxidant properties BHT is advocated as a diet supplement and antiviral useful against herpes family viruses Estradiol estrogen - hormones Phenolphthalein ph indicator

24 Propofol marketed as Diprivan byastrazeneca an anesthetic Serotonin Dopamine natural neurotransmitters Epinephrine

25 Thymol an antiseptic that is used in mouthwashes Tyrosine an amino acid

26 Αιθέρες

27 Αιθέρες 140 pm 110 ο Χαμηλά σημεία ζέσεως σε σχέση με τις αντίστοιχες αλκοόλες Μέτρια πολικές ενώσεις (λιγότερο πολικές από τις αλκοόλες) O(CH 2 ) 4 (τετραϋδροφουράνιο) και O(C 2 H 4 ) 2 O (1,4 διοξάνιο) διαλυτά στο νερό, λόγω ευκολίας σχηματισμού δεσμών Η. τετραϋδροφουράνιο 1,4 διοξάνιο

28 Μέθοδοι σύνθεσης αιθέρων Α. Αφυδάτωση αλκοολών 2 R-OH R-O-R + Η 2 Ο σε υψηλές θερμοκρασίες Λαμβάνονται μόνο συμμετρικοί αιθέρες Ανταγωνιστική αντίδραση: R-CH 2 -CH 2 (OH) R-CH=CH 2 + H 2 O Β. Αντίδραση Williamson R-ONa + R'-X R-O-R' + NaX

29 Ονοματολογία αιθέρων CH 3 -O-CH 2 CH 3 αιθυλομεθυλαιθέρας μεθοξυαιθάνιο (κατά IUPAC) CH 3 CH 2 -O-CH 2 CH 3 διαιθυλαιθέρας

30 Αιθέρες Ανισόλη (anisole ή methoxybenzene): αιθέριο έλαιο του γλυκάνισου Πολυαιθυλενογλυκόλη, PEG: σε καλλυντικά και φαρμακευτικά σκευάσματα Εστέρες τύπου στέμματος (crown ethers): καταλύτες

31