Alcoolii sunt compuși organici ce conțin grupa funcțională hidroxil (-OH) legată de un atom de carbon saturat, și se clasifică în funcție de natura grupelor și atomilor de carbon. Metodele de obținere includ hidroliza, reducerea compușilor carbonilici și fermentația, iar proprietățile chimice variază de la deshidratarea la oxidare. Exemplele importante de alcool includ metanolul și etanolul, care au utilizări industriale diverse, inclusiv ca solvenți sau combustibili.

1. ALCOOLI CHI M IE ORGANICĂ Rachieru Mihai Adrian

2. ALCOOLI R-OH Definitie: Alcooli sunt compusi organici care contin in molecula grupa functionala hidroxil (-OH) legata de un atom de carbon saturat. Clasificare: 1 Dupa natura R: a) saturati H 3 C-CH 2 -CH 2 -OH b) nesaturati H 2 C=CH-CH 2 -OH c) aromatici C 6 H 5 -CH 2 -OH 2 Dupa numarul grupelor -OH a) monohidroxilici H 3 C-OH b) polihidroxilici H 2 C - CH-CH 3 | | OH OH 3 Dupa natura atomilor de C de care se leaga grupa -OH a) primari H 3 C-CH 2 -CH 2 -OH b) secundari H 3 C - CH-CH 2 -CH 3 | CH 3 OH | c) tertiari H 3 C - C-CH 3 | OH

3. Structura: Datorita electronegativitatii a de O, leg. O-H este polarizata, polul + fiind la at. de H. Aceasta polarizare determina o oarecare aciditate a comp. hidroxilici. Structuri de rezonanta: .. - + H 2 C = CH – OH :CH 2 -CH = OH . . Izometrie: 1 De catena 2 De pozitie 3 De functiune: - izomeri cu eterii 4 Stereoizomeri optici ALCOOLI R-OH

4. ALCOOLI R-OH Metode de obtinere 1 Hidroliza R-X cu NaOH R-X + NaOH R-OH + NaX H 3 C-CH 2 -Cl + NaOH H 3 C-CH 2 -OH + NaCl 2 Reducerea compusilor carbonilici \ Ni(Pt, Pd) \ C = O + H 2 CH-OH / / R-CH = O + H 2 R-CH 2 -OH R R \ \ C = O + H 2 CH-OH / / R R H 3 C-CH = O + H 2 H 3 C-CH 2 -OH

5. Metode de obtinere 3 Din compusi carbonilici cu R-Mg X +1 +2 +HOH H 2 C ± O + R-MgCl R-CH 2 – OMgCl R-CH 2 -OH + MgClOH +HOH H 3 C-CH = O + R-MgCl H 3 C-CH-OMgCl H 3 C-CH-OH + MgClOH | | R R 4 Diazotarea aminelor primare alifatice R-CH 2 -NH 2 + HOHO 2 R-CH 2 -OH + N 2 + H 2 O 5 Hidratarea alchenelor a) direct H 2 C=CH 2 + HOH H 3 C-CH 2 -OH t°=300°C, 70 atm, cat: H 3 PO 4 +HOH b) indirect R-CH=CH 2 + HOSO 3 H R-CH-CH 3 R-CH-CH 3 | -H 2 SO 4 | OSO 3 H OH ALCOOLI R-OH

6. Metode de obtinere 6 Reducerea acizilor carboxilici si esterilor organici O // R-C + 4[H] R-CH 2 -OH + H 2 o \ OH O // R-C + 4[H] R-CH 2 -OH + R’ - OH \ O-R’ 7 Hidroliza esterilor organici O // - + R-C +NaOH R-COO Na + R-OH \ O-R’ 8 Hidroliza epoxizilor R-CH-CH 2 + HOH R-CH – CH 2 \ / | | O OH OH ALCOOLI R-OH

7. Metode speciale pentru alti alcooli 250 atm enzime CO + 2H 2 H 3 C-OH C 6 H 12 O 6 2H 3 C-CH 2 -OH + 2CO 2 800°C glucoza CH 2 Hg +HOH || + ½ O 2 H 2 C – CH 2 H 2 C – CH 2 CH 2 \ / | | O HO OH CH 2 CH 2 -OH +HOH CH 2 -OH || + HOCl | | CH 2 CH 2 -Cl -HCl CH 2 -OH CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -OH CH 2 -OH || 500°C || +HOH || - HOCl | +HOH | CH + Cl 2 CH CH CH-Cl CH-OH | -HCl | - HCl | | - HCl | CH 3 CH 2 -Cl CH 2 -OH CH 2 -OH CH 2 -OH ALCOOLI R-OH

8. Metode speciale pentru alti alcooli H 2 C CH-Cl CH 2 -OH || | +2HOH | HC + 2Cl 2 CH-Cl CH 2 -OH | | -2HCl | H 2 C-OH CH 2 -OH CH 2 -OH ALCOOLI R-OH

9. Proprietati chimice 1 Deshidratarea alcoolilor H 2 SO 4 H 3 C-CH 2 -OH H 2 C= CH 2 + H 2 O 170°C 140°C H 3 C-CH 2 -OH + HO-CH 2 -CH 3 H 3 C-CH 2 -O-CH 2 -CH 3 2 Incalzirea cu acizi halogenati H 3 C-OH + HCl H 3 C-Cl + H 2 O 3 Reactia cu metale si apa R-OH + Na R-O - Na + + ½ H 2 î R-O - Na + + HOH R-OH + NaHO 4 Reactii de caterificare H 2 SO 4 a) R-OH + HO-R R-O-R -H 2 O H 2 SO 4 H 3 C-OH + HO-O 3 H 3 C-O-CH 3 -H 2 O ALCOOLI R-OH

10. Proprietati chimice 4 Reactii de caterificare b) R-OH + HOSO 3 H R-O-SO 3 H + H 2 O H 3 C-OH + HOSO 3 H H 3 C-O-SO 3 H + H 2 O c) R-OH + HONO 2 R-O-NO 2 CH 2 -OH CH 2 -O-NO 2 | | CH 2 -OH + 3HONO 2 CH 2 -O-NO 2 | -3H 2 O | CH 2 -OH CH 2 -O-NO 2 t° 2C 3 H 5 (ONO 2 ) 3 5CO 2 + 5H 2 O + 3N 2 + ½ O 2 ALCOOLI R-OH

11. Proprietati chimice 4 Reactii de caterificare d) R-OH + HOOC-R’ R’-COO-R + HOH H 3 C-COOH + H 3 C-OH H 3 C-COO-CH 3 CH 2 -OH CH 2 -O- oc-(CH 2 ) 14 -CH 3 | | CH 2 -OH + HOOC-(CH 2 ) 14 -CH 3 CH 2 -O- oc-(CH 2 ) 14 -CH 3 | -3H 2 O | CH 2 -OH CH 2 -O- oc-(CH 2 ) 14 -CH 3 e) R-OH + H 2 C-CH 2 R-O-CH 2 -CH 2 -OH \ / O R-OH + n H 2 C-CH 2 R-O-(CH 2 -CH 2 -O) n -H ALCOOLI R-OH

12. Proprietati chimice 5 Reactii de oxidare Alcooli primari a) Oxidare blanda (K 2 G 2 O 7 | H + ) R-CH 2 –OH + [O] R-CH = O + H 2 O b) Oxidare energica (KMmO 4 | H + ) R-CH 2 -OH + 2[O] R-COOH + H 2 O Alcooli primari R \ a) R-CH-OH + [O] C = O + H 2 O | / R R R | b) R-CH-OH + [O] R’-COOH + R’’- COOH ALCOOLI R-OH

13. UTILI ZĂRI Metanolul sau alcoolul metilic (CH 3 OH) se obţine industrial din gazul de sinteză (CO şi H 2 ) conform ecuaţiei: 350 ° C, 250 atm. CO + 2H 2 CH 3 OH ZnO + Cr 2 O 3 Alcoolul metilic serveşte ca materie primă la fabricarea aldehidei formice, a unor intermediari în industria coloranţilor. Se utilizează ca dizolvant pentru grăsimi, lacuri şi vopsele, drept combustibil şi ca agent de denaturare a alcoolului etilic, pentru a se evita consumul în alimentaţie al alcoolului etilic tehnic. Etanolul sau alcoolul etilic, este cunoscut, apreciat şi preparat din cele mai vechi timpuri. Sucurile dulci din fructe sau melasă (deşeu de la fabricarea zahărului) fermentează sub acţiunea microorganismelor din drojdia de bere (Saccharomyces cerevisiae) conducând la alcoolul etilic. C 6 H 12 O 6 2CO 2 + 2C 2 H 5 OH glucoză etanol

14. UTILI ZĂRI Produsul de fermentaţie conţine 12 – 18 % alcool etilic. Prin distilare se obţine o soluţie de alcool de concentraţie 94 – 95 %. Alcoolul obţinut pe această cale este utilizat la prepararea băuturilor alcoolice şi a spirtului medicinal. Alcoolul etilic tehnic se obţine prin adiţia apei la etenă. Etanolul se oxidează aerob sub acţiunea enzimelor produse de unele bacterii (Mycoderma aceti) la acid acetic (fermentaţia acetică). CH 3 – CH 2 – OH + O 2 CH 3 – COOH + H 2 O Din fermentaţia acetică se obţine oţelul alimentar din vin (oţeţirea vinului) Alcoolul etilic se utilizează ca solvent pentru lacuri şi vopsele, coloranţi, medicamente, în parfumerie, în diferite sinteze (esteri, eteri, butadienă), combustibilul la avioanele cu reacţie etc. Glicerina (1, 2, 3 – propantriol sau glicerol) apare ca produs secundar la obţinerea săpunului prin hidroliza bazică a grăsimilor. Se obţine industrial din propenă. Glicerina este folosită ca dizolvant în cosmetică, în medicină, la fabricarea săpunurilor speciale, a explozivilor, la prepararea lichidelor antigel, la fabricarea unor răşini sintetice etc.

15. A LCOOLI MAI IMPORTANŢI METANOLUL ETANOLUL DIOLI. POLIOLI ETILENGLICOLUL GLICERINA

16. M ETANOLUL ( Alcool metilic/ Spirt de lemn/ Carbinol) CH 3 OH

17. Metode de obţinere 1. Distilarea uscată a lemnului la 500 o C: gaz combustibil: CH 4 , CO, H 2 S, CO 2 , H 2 O lichid: gudroane bogate în fenoli acid pirolignos (amestec de: metanol: acid acetic: acetonă: solid: cărbune de lemn (mangal)

18. Din acidul pirolignos prin tratare cu lapte de var rămâne amestecul de metanol şi acetonă care se separă prin distilare. 2. Din gaz de sinteză:

19. Proprietăţi şi întrebuinţări Este un lichid incolor, cu gust arzător asemănător etanolului. Este foarte toxic. Băut în cantităţi mici produce orbire, iar în cantităţi mari, moartea. Este solubil în apă în orice proporţie. Este bun solvent în industria de lacuri. Se foloseşte la denaturarea alcoolului etilic, la obţinerea formaldehidei, a sulfatului de metil (folosit ca agent de metilare) a unor produse intermendiare în industria coloranţilor, carburant la avioane cu reacţie.

20. ETANOLUL ( Alcool etilic/ Spirt Alb) CH 3 – CH 2 – OH

21. Metode de obţinere Se obţine industrial prin fermentaţie şi sinteză. 1. Obţinerea prin fermentaţie: glucoza şi alte glucide sunt uşor fermentate sub acţiunea unui complex de enzime care poartă numele de zimază (şi se află în interiorul celulelor drojdiei de bere).

22. CO 2 rezultat ca produs secundar este singura sursă de CO 2 pentru sifon. În industrie, C 2 H 5 – OH se obţine plecând de la amidon, un polizaharid care se găseşte în cereale sau cartofi, cum şi în lemn sau stuf. Cele două polizaharide sunt transformate mai întâi în glucoză prin hidroliză: amidon maltoza

23. ALCOOLI MAI IMPORTAN ŢI

24. Hidroliza celulozei până la glucoză se realizează cu acizi minerali. Alcoolul etilic obţinut se distilă până la concentraţia de 95,6% când, formează un amestec azeotrop cu apa (un amestec azeotrop este format din două lichide cu punct de fierbere mai scăzut sau mai ridicat decât componentele pure). Alcoolul absolut (anhidru) se obţine ulterior prin adăugare de substanţe deshidratante cum sunt: CuSO 4 sau CaO, care leagă şi testul de apă. Este foarte bun solvent folosit în industrie.

25. 2. Obţinerea prin sinteză a) hidratarea etenei în prezenţa H 2 SO 4 concentrat: sulfat acid de etil

26. b) din acetilenă: alcool vinilic aldehidă acetică

27. Proprietăţi şi întrebuinţări Este un lichid color cu gust arzător. Băut în cantităţi mici produce o stare de euforie, în cantităţi mari este toxic pentru organism (produce demenţă etilică). Are densitatea de 0,8 g/cm 3 la 78 o C. Se dizolvă în apă în orice proporţie. La rândul său este foarte bun solvent în industria alimentară, la fabricarea cloralului, cauciucului, esterilor, eterului etilic. Arde cu o flacără albastră cu formare de CO 2 şi H 2 O degajându-se o cantitate însemnată de căldură; de aceea, poate fi folosit drept carburant pentru avioanele cu reacţie sau amestecat cu benzină pentru motoare cu explozie.

28. DIOLI. POLIOLI Sunt alcooli polihidroxilici, deoarece conţin 2 sau 3 grupe HO legate de atomi de carbon diferiţi. Exemple: etilenglicol 1,2,3-propantriol 1,2-etandiol (glicerină) Introducerea celei de-a 2-a grupe OH în molecula unui alcool duce la dispariţia gustului arzător şi apariţia gustului dulce, fapt pentru care diolii se numesc şi glicoli (grecescul Glikos = dulce).

29. ETILENGLICOLUL Etilenglicolul este un lichid vâscos cu gust dulce, miscibil cu apa în orice proporţie. Amestecat cu apă serveşte ca lichid pentru radiatoarele automobilelor, pentru că asemenea amestecuri nu îngheaţă la temperaturi joase. Etilenglicolul se foloseşte la obţinerea firelor teron, conform reacţiei:

30. dimetiltereftalat teron

31. GLICERINA

32. Metode de ob ţ inere 1. Hidroliza bazică a grăsimilor: tristearină ( stearat de Na = săpun )

33. 2. Din propena din gazele de cracare:

34. Proprietăţi fizice Este un lichid incolor vâscos, cu gust dulce, solubil în apă şi alcool. Fierbe la 290 o C, deoarece având 3 grupe hidroxil formează un număr mare de legături de hidrogen.

35. Proprietăţi chimice 1. Caracterul acid al glicerinei este mărit de influenţa reciprocă a celor 3 grupe de electroni ai oxigenului neparticipantă la legătura de la altă HO vecină. Ca atare, glicerina dizolvă hidroxizi ai metalelor grele, formând gliceraţi: + 2 - -

36. 2. Reacţia de deshidratare . Prin încălzire, glicerina se deshidratează şi formează acroleina: enol aldol acroleină (intermediari probabili)

37. 3. Reacţia de esterificare a) esterficare cu acizi minerali: trinitrat de glicerină

38. Esterificarea glicerinei se face cu amestec de acid azotic şi acid sulfuric. Trinitratul de glicerină este un lichid care explodează uşor, de acea poate fi utilizat ca exploziv dacă se amestecă cu alte substanţe sau îmbibat într-o substanţă poroasă ca: silicatul natural Kieselgur, rezultând dinamita care explodează numai în prezenţa unei capse de fulminat de mercur. Explozia trinitratului de glicerină este de fapt o ardere internă a moleculei datorită oxigenului conţinut de grupele NO 2 care oxidează carbonul şi hidrogenul din moleculă. La explozie rezultă numai gaze: O 2 , CO 2 , N 2 şi H 2 O careau în primul moment o temperatură ridicată, aproape 3000 o C. Efectul mecanic al exloziei este datorat măririi enorme de volum provocată de formarea acestor gaze calde într-un timp extrem de scurt.

39. b) esterificare cu B(OH) 3 acid boric: - + Acid complex de tărie mai mare ca acidul boric c) esterificare cu acid fosforic acid α -glicerinfosforic acid β -glicerinforsforic

40. d) esterificarea cu acizi organici: oleo, palmito-stearină

41. Întrebuinţări Cantităţi însemnate de glicerină se folosesc la obţinerea trinitratului de glicerină, ca adaos de răcire a radiatoarelor în timpul iernii (anticongelant). În cosmetică la obţinerea unor mase plastice.