برخلاف هیدروکربن ها، مواد آلی حاوی اکسیژن مجموعه ای از اتم ها به نام گروه عاملی دارند. متانول یک الکل اشباع شده است که یک گروه هیدروکسیل در مولکول خود دارد. ویژگی های اصلی این ترکیب را مشخص می کند. در مقاله ما به روش های تولید متیل الکل، مهمترین واکنش های شیمیایی و استفاده از متانول می پردازیم.
ساختار مولکول
برای کشف ساختار متیل الکل، باید به یاد داشته باشید که چه نوع مولکولی دارای ساده ترین هیدروکربن اشباع شده - متان است. این به صورت CH4 بیان می شود و حاوی یک اتم کربن است که از طریق پیوندهای ساده سیگما به اتم های هیدروژن پیوند می خورد.
اگر یکی از آنها با گروه هیدروکسیل –OH جایگزین شود، فرمول CH3OH را دریافت می کنیم. متانول است. زاویه پیوند ایجاد شده توسط جهت پیوند C-O-H تقریباً 110 ⁰ است، بنابراین مولکول های الکل های تک هیدرولیکی شکل زاویه ای دارند. با توجه به این واقعیت است کهالکترونگاتیوی اکسیژن (3.5 eV) بیشتر از کربن (2.5 eV) است، پیوند اکسیژن-کربن بسیار قطبی شده است، و گروه هیدروکسو نقش یک جایگزین را بازی می کند که اثر القایی منفی دارد. بنابراین، متانول الکلی است که گشتاور دوقطبی آن 1.69D است.
نامگذاری
بیایید سه راه برای تشکیل نام یک ماده با فرمول CH3OH در نظر بگیریم. از نظر تاریخی، از نام رادیکال هیدروکربنی که گروه هیدروکسیل به آن چسبیده است، گرفته شده است. رادیکال CH3 متیل است، بنابراین CH3OH را متیل الکل می گویند. با توجه به نامگذاری ژنو، پسوند -ol به نام هیدروکربن مربوطه - یک آلکان اضافه می شود. این ترکیب به عنوان متانول نامیده می شود. این نام رایج ترین است و اغلب استفاده می شود. در نامگذاری منطقی، ترکیب مورد نظر ما کربینول نامیده می شود.
خواص فیزیکی
الکل های پایین حاوی حداکثر سه اتم کربن، که شامل متانول نیز می شود، مایعاتی هستند که به هر نسبت با آب مخلوط می شوند. کاربینول بوی الکلی مشخصی دارد، اما برای مصرف کاملاً نامناسب است، زیرا قوی ترین ترکیب عصبی سمی است. چگالی آن کمتر از واحد است و 0.791 D420 است. نقطه ذوب و جوش به ترتیب -97.9 ⁰C و +94.5 ⁰C است.
تولید متانول
هیدرولیز هالوآلکیل های مربوطه در حضور هیدروکسیدهای فلزات فعال، به عنوان مثال، خاک قلیایی یا قلیایی، و هنگامی که گرم می شود -این یک روش معمول برای به دست آوردن کربینول است. کلر یا برمومتان به عنوان مواد اولیه در نظر گرفته می شود، نتیجه واکنش جایگزینی اتم هالوژن با گروه عاملی –OH و تولید متانول خواهد بود.
روش دیگری که منجر به تشکیل الکل های اشباع اولیه می شود، احیای آلدئیدها یا اسیدهای کربوکسیلیک است. برای این واکنش ردوکس، از عوامل احیا کننده قوی مانند بوروهیدرید سدیم یا لیتیوم آلومینیوم هیدرید استفاده می شود. ترکیبات اولیه اسید فرمیک یا فرمالدئید هستند. یکی از روش های مدرن برای به دست آوردن کربینول، سنتز آن از کربن، آب، هیدروژن و مونوکسید کربن است. این فرآیند در دمای +250 درجه سانتیگراد، فشار بالا و در حضور اکسیدهای روی و مس به عنوان کاتالیزور انجام می شود. روش جدید، اما از نظر اقتصادی موجه، روش به دست آوردن الکل از جلبک های میکروسکوپی اقیانوس ها و دریاها است که زیست توده آن واقعاً عظیم است. بستر گیاه تخمیر می شود، متان آزاد شده جمع آوری شده و بیشتر به متانول اکسید می شود. مزایای بزرگ تولید بیومتانول عدم نیاز به استفاده از ذخایر آب شیرین، برق و خلوص فناوری است.
سنتز آلی فلزی
اگر ترکیبات آلی با یک گروه کربونیل در مولکول ها با ترکیبات ارگانومیزیمی درمان شوند، الکل های مونوهیدریک می توان به دست آورد. معرف های آلی فلزی از برهمکنش تراشه های فلزی منیزیم و مشتقات آلکان حاوی برم در یک دی اتیل خشک تولید می شوند.اتر از آلدهید فرمیک، این واکنش را می توان برای به دست آوردن نه تنها متانول، که استفاده از آن محدود است، بلکه برای سایر الکل های اشباع اولیه نیز استفاده کرد.
مشخصات شیمیایی
کاربینول خواص مشخصی از اسیدها یا بازها ندارد، علاوه بر این، محلول آبی یک ماده بر شاخص ها تأثیر نمی گذارد. واکنش های معمول متانول برهمکنش با فلزات فعال و اسیدهای کربوکسیلیک است. در مورد اول، الکلات فلزی تشکیل می شود، در مورد دوم - استرها. به عنوان مثال، سدیم اتم های هیدروژن را در گروه هیدروکسیل عامل یک الکل جابجا می کند:
2CH3OH + 2Na=2CH3ONa +H2.
واکنش بین متیل الکل و اسید استیک منجر به تشکیل متیل استات یا متیل استر اسید استیک می شود:
CH3COOH+CH3OH<--(H2SO 4)CH3COOCH3+H2O.
واکنش فوق استریفیکاسیون نامیده می شود و اهمیت عملی زیادی دارد.
اکسیداسیون الکلها
واکنش های متانول که منجر به تولید آلدئید می شود، به عنوان مثال برهمکنش آن با اکسید مس را در نظر بگیرید. اگر یک سیم مسی داغ که با اکسید پوشیده شده است در محلول متانول قرار گیرد، بوی نامطبوع خاصی از فرمالدئید احساس می شود. و سطح مات سیم به دلیل کاهش مس خالص روشن و براق می شود.
کم آبی
هنگامی که گرم می شود و در حضور مواد جاذب رطوبت، ذرات از مولکول های الکل جدا می شوند.اب. هیدروکربن های غیر اشباع از سری اتیلن را می توان در محصولات یافت. در شرایط غلظت آب بالا و در دمای پایین می توان اترها را به دست آورد. بنابراین، دی متیل اتر را می توان از متانول به دست آورد.
استفاده از متیل الکل
متیل الکل به عنوان بازدارنده هیدرات های تشکیل شده در خطوط لوله گاز استفاده می شود، زیرا خواص مهم متانول حلالیت خوب در آب و نقطه انجماد پایین است. حجم اصلی متیل الکل در تولید رزین های فنل فرمالدئیدی استفاده می شود. مشخصه عدد اکتان بالای کاربینول، استفاده از آن را به عنوان سوخت سازگار با محیط زیست برای خودروها ممکن می سازد. در صنعت رنگ از کاربینول به عنوان حلال استفاده می شود.
تاثیر متانول بر بدن انسان
الکل چوب برای استفاده به عنوان یک نوشیدنی الکلی کاملاً نامناسب است، زیرا قوی ترین ماده سمی است. هنگامی که در دستگاه گوارش قرار می گیرد، شروع به اکسید شدن به اسید فرمیک و آلدئید فرمیک می کند. محصولات اکسیداسیون بر اعصاب بینایی و شبکیه که حاوی گیرنده‌ها هستند، تأثیر می‌گذارند. کوری شروع می شود. اسید فرمیک که ظرفیت تجمعی بالایی دارد، توسط خون به کبد و کلیه ها منتقل می شود و این اندام های حیاتی را از بین می برد. در نتیجه مسمومیت با متانول، یک پیامد کشنده رخ می دهد، زیرا روش های تصفیه خون از متابولیت ها بی اثر است.
در مقاله خود با خواص، کاربرد وراه های بدست آوردن متانول.
