Tidak seperti hidrokarbon, bahan organik yang mengandungi oksigen mempunyai kompleks atom yang dipanggil kumpulan berfungsi. Metanol ialah alkohol tepu yang mempunyai kumpulan hidroksil dalam molekulnya. Ia mentakrifkan ciri-ciri utama sebatian ini. Dalam artikel kami, kami akan melihat kaedah untuk menghasilkan metil alkohol, tindak balas kimia yang paling penting dan penggunaan metanol.
Struktur molekul
Untuk mengetahui struktur metil alkohol, anda perlu ingat jenis molekul yang mempunyai hidrokarbon tepu paling ringkas - metana. Ia dinyatakan sebagai CH4 dan mengandungi satu atom karbon yang terikat melalui ikatan sigma ringkas kepada atom hidrogen.
Jika salah satu daripadanya digantikan oleh kumpulan hidroksil –OH, kita mendapat formula CH3OH. Ia adalah metanol. Sudut ikatan yang dibina mengikut arah ikatan C-O-H adalah lebih kurang 110⁰, jadi molekul alkohol monohidrik mempunyai bentuk sudut. Disebabkan fakta bahawakeelektronegatifan oksigen (3.5 eV) lebih besar daripada karbon (2.5 eV), ikatan oksigen-karbon sangat terpolarisasi, dan kumpulan hidrokso memainkan peranan sebagai substituen yang mempunyai kesan induktif negatif. Oleh itu, metanol ialah alkohol yang momen dipolnya ialah 1.69D.
Nomenklatur
Mari kita pertimbangkan tiga cara untuk membentuk nama bahan dengan formula CH3OH. Dari segi sejarah, ia berasal daripada nama radikal hidrokarbon yang mana kumpulan hidroksil telah melekat. Radikal CH3 ialah metil, jadi CH3OH dipanggil metil alkohol. Menurut tatanama Geneva, akhiran -ol ditambah kepada nama hidrokarbon yang sepadan - alkana. Kompaun tersebut akan dirujuk sebagai metanol. Nama ini adalah yang paling biasa dan digunakan agak kerap. Dalam tatanama rasional, sebatian yang sedang kita pertimbangkan dipanggil karbinol.
Sifat fizikal
Alkohol rendah yang mengandungi sehingga tiga atom karbon, termasuk metanol, ialah cecair yang bercampur dengan air dalam sebarang perkadaran. Carbinol mempunyai bau alkohol yang ketara, tetapi tidak sesuai untuk dimakan, kerana ia adalah sebatian neurotoksik yang paling kuat. Ketumpatannya kurang daripada kesatuan dan ialah 0.791 D420. Takat lebur dan takat didih ialah -97.9 ⁰C dan +94.5 ⁰C masing-masing.
Pengeluaran metanol
Hidrolisis haloalkil yang sepadan dengan kehadiran hidroksida logam aktif, contohnya, alkali atau alkali tanah, dan apabila dipanaskan -ini adalah kaedah biasa untuk mendapatkan karbinol. Klorin atau bromometana diambil sebagai bahan permulaan, hasil tindak balas akan penggantian atom halogen dengan kumpulan berfungsi –OH dan penghasilan metanol.
Kaedah lain yang membawa kepada pembentukan alkohol tepu primer ialah pengurangan aldehid atau asid karboksilik. Untuk tindak balas redoks ini, agen penurun kuat seperti natrium borohidrida atau litium aluminium hidrida digunakan. Sebatian permulaan ialah asid formik atau formaldehid. Salah satu kaedah moden untuk mendapatkan karbinol ialah sintesisnya daripada karbon, air, hidrogen dan karbon monoksida. Proses ini berlaku pada suhu +250 °C, tekanan tinggi dan dengan kehadiran zink dan kuprum oksida sebagai pemangkin. Baru, tetapi wajar dari segi ekonomi, adalah kaedah mendapatkan alkohol daripada alga mikroskopik lautan dan laut, yang biojisimnya sangat besar. Substrat tumbuhan ditapai, metana yang dibebaskan dikumpulkan dan seterusnya dioksidakan kepada metanol. Kelebihan besar pengeluaran biomethanol ialah tiada keperluan untuk menggunakan rizab air tawar, elektrik dan ketulenan teknologi.
Sintesis organometalik
Jika sebatian organik dengan kumpulan karbonil dalam molekul dirawat dengan sebatian organomagnesium, alkohol monohidrik boleh diperolehi. Reagen organologam dihasilkan melalui interaksi serpihan logam magnesium dan derivatif alkana yang mengandungi bromin dalam dietil kering.eter. Daripada aldehid formik, tindak balas ini boleh digunakan untuk mendapatkan bukan sahaja metanol, penggunaannya terhad, tetapi juga alkohol tepu primer yang lain.
Pencirian kimia
Carbinol tidak mempunyai sifat asid atau bes yang jelas, lebih-lebih lagi, larutan akueus sesuatu bahan tidak menjejaskan penunjuk. Tindak balas biasa metanol adalah interaksi dengan logam aktif dan asid karboksilik. Dalam kes pertama, alkohol logam terbentuk, dalam kedua - ester. Contohnya, natrium menyesarkan atom hidrogen dalam kumpulan hidroksil berfungsi alkohol:
2CH3OH + 2Na=2CH3ONa +H2.
Tindak balas antara metil alkohol dan asid asetik membawa kepada pembentukan metil asetat, atau asid asetik metil ester:
CH3COOH+CH3OH<--(H2SO 4)CH3COOCH3+H2O.
Tindak balas di atas dipanggil pengesteran dan sangat penting.
Pengoksidaan alkohol
Tindak balas metanol yang membawa kepada penghasilan aldehid, pertimbangkan contoh interaksinya dengan kuprum oksida. Jika dawai tembaga merah panas yang disalut dengan oksida diturunkan ke dalam larutan metanol, maka bau khas formaldehid yang tidak menyenangkan akan dirasai. Dan permukaan wayar yang kusam menjadi terang dan berkilat kerana pengurangan kuprum tulen.
Dehidrasi
Apabila dipanaskan dan dengan kehadiran bahan higroskopik, zarah terpecah daripada molekul alkoholair. Hidrokarbon tak tepu siri etilena boleh didapati dalam produk. Di bawah keadaan kepekatan air yang tinggi dan pada suhu rendah, eter boleh diperolehi. Jadi, dimetil eter boleh didapati daripada metanol.
Penggunaan metil alkohol
Metil alkohol digunakan sebagai perencat hidrat yang terbentuk dalam saluran paip gas, kerana sifat penting metanol ialah keterlarutan yang baik dalam air dan takat beku yang rendah. Isipadu utama metil alkohol digunakan dalam penghasilan resin fenol-formaldehid. Ciri nombor oktana yang tinggi bagi karbinol menjadikannya mungkin untuk menggunakannya sebagai bahan api mesra alam untuk kereta. Dalam industri cat, karbinol digunakan sebagai pelarut.
Kesan metanol pada tubuh manusia
Alkohol kayu sama sekali tidak sesuai untuk digunakan sebagai minuman beralkohol, kerana ia adalah bahan toksik yang paling kuat. Sekali dalam saluran gastrousus, ia mula teroksida kepada asid formik dan aldehid formik. Produk pengoksidaan menjejaskan saraf optik dan retina, yang mengandungi reseptor. Kebutaan bermula. Asid format, yang mempunyai kapasiti kumulatif yang tinggi, dibawa oleh darah ke hati dan buah pinggang, memusnahkan organ-organ penting ini. Akibat keracunan metanol, hasil yang membawa maut berlaku kerana kaedah pembersihan darah daripada metabolit tidak berkesan.
Dalam artikel kami, kami berkenalan dengan sifat, aplikasi dancara untuk mendapatkan metanol.
