Hindi tulad ng mga hydrocarbon, ang mga organic na substance na naglalaman ng oxygen ay may isang complex ng mga atom na tinatawag na functional group. Ang methanol ay isang saturated alcohol na mayroong hydroxyl group sa molekula nito. Tinutukoy nito ang mga pangunahing katangian ng tambalang ito. Sa aming artikulo, titingnan natin ang mga pamamaraan para sa paggawa ng methyl alcohol, ang pinakamahalagang kemikal na reaksyon at ang paggamit ng methanol.
Ang istraktura ng molekula
Upang malaman ang istruktura ng methyl alcohol, kailangan mong tandaan kung anong uri ng molekula ang may pinakasimpleng saturated hydrocarbon - methane. Ito ay ipinahayag bilang CH4 at naglalaman ng isang carbon atom na nakagapos sa pamamagitan ng simpleng sigma bond sa mga hydrogen atom.
Kung ang isa sa mga ito ay papalitan ng hydroxyl group –OH, makukuha natin ang formula na CH3OH. Ito ay methanol. Ang anggulo ng bono na binuo ng direksyon ng C-O-H bond ay humigit-kumulang 110⁰, kaya ang mga molekula ng monohydric alcohol ay may isang angular na hugis. Dahil sa ang katunayan na angang electronegativity ng oxygen (3.5 eV) ay mas malaki kaysa sa carbon (2.5 eV), ang oxygen-carbon bond ay napaka-polarized, at ang hydroxo group ay gumaganap ng papel ng isang substituent na may negatibong inductive effect. Kaya, ang methanol ay isang alkohol na ang dipole moment ay 1.69D.
Nomenclature
Pag-isipan natin ang tatlong paraan upang mabuo ang pangalan ng isang substance na may formula na CH3OH. Sa kasaysayan, ito ay nagmula sa pangalan ng hydrocarbon radical kung saan ang hydroxyl group ay nakakabit. Ang radikal na CH3 ay methyl, kaya ang CH3OH ay tinatawag na methyl alcohol. Ayon sa Geneva nomenclature, ang suffix -ol ay idinagdag sa pangalan ng kaukulang hydrocarbon - isang alkane. Ang tambalan ay tatawaging methanol. Ang pangalang ito ang pinakakaraniwan at madalas na ginagamit. Sa rational nomenclature, ang compound na aming isinasaalang-alang ay tinatawag na carbinol.
Mga pisikal na katangian
Ang mga mas mababang alkohol na naglalaman ng hanggang tatlong carbon atoms, na kinabibilangan ng methanol, ay mga likidong humahalo sa tubig sa anumang sukat. Ang Carbinol ay may binibigkas na amoy ng alkohol, ngunit ganap na hindi angkop para sa paglunok, dahil ito ang pinakamalakas na neurotoxic compound. Ang density nito ay mas mababa kaysa sa pagkakaisa at 0.791 D420. Ang mga melting at boiling point ay -97.9 ⁰C at +94.5 ⁰C ayon sa pagkakabanggit.
Paggawa ng methanol
Hydrolysis ng kaukulang haloalkyls sa pagkakaroon ng hydroxides ng mga aktibong metal, halimbawa, alkali o alkaline earth, at kapag pinainit -ito ay isang karaniwang paraan para sa pagkuha ng carbinol. Ang klorin o bromomethane ay kinuha bilang panimulang materyales, ang resulta ng reaksyon ay ang pagpapalit ng halogen atom ng functional group –OH at ang paggawa ng methanol.
Ang isa pang paraan na humahantong sa pagbuo ng mga pangunahing saturated alcohol ay ang pagbabawas ng aldehydes o carboxylic acid. Para sa redox reaction na ito, ang mga malakas na ahente ng pagbabawas tulad ng sodium borohydride o lithium aluminum hydride ay ginagamit. Ang mga panimulang compound ay formic acid o formaldehyde. Ang isa sa mga modernong pamamaraan para sa pagkuha ng carbinol ay ang synthesis nito mula sa carbon, tubig, hydrogen at carbon monoxide. Nagaganap ang proseso sa temperatura na +250 °C, mataas na presyon at sa pagkakaroon ng zinc at copper oxide bilang mga catalyst. Bago, ngunit makatwiran sa ekonomiya, ay ang paraan ng pagkuha ng alkohol mula sa microscopic algae ng mga karagatan at dagat, na ang biomass ay talagang napakalaki. Ang substrate ng halaman ay fermented, ang liberated methane ay kinokolekta at higit pang na-oxidized sa methanol. Ang malaking bentahe ng paggawa ng biomethanol ay ang kawalan ng pangangailangang gumamit ng mga reserbang sariwang tubig, kuryente at kadalisayan ng teknolohiya.
Organometallic synthesis
Kung ang mga organikong compound na may carbonyl group sa mga molekula ay ginagamot ng mga organomagnesium compound, maaaring makuha ang mga monohydric alcohol. Ang mga organometallic reagents ay ginawa sa pamamagitan ng interaksyon ng magnesium metal chips at bromine-containing alkane derivatives sa isang dry diethyleter. Mula sa formic aldehyde, ang reaksyong ito ay maaaring gamitin upang makakuha ng hindi lamang methanol, ang paggamit nito ay limitado, kundi pati na rin ang iba pang pangunahing saturated na alkohol.
Chemical characterization
Carbinol ay walang binibigkas na mga katangian ng mga acid o base, bukod dito, ang isang may tubig na solusyon ng isang sangkap ay hindi nakakaapekto sa mga tagapagpahiwatig. Ang mga karaniwang reaksyon ng methanol ay pakikipag-ugnayan sa mga aktibong metal at carboxylic acid. Sa unang kaso, nabuo ang mga metal alcoholates, sa pangalawa - ester. Halimbawa, pinapalitan ng sodium ang mga atomo ng hydrogen sa functional hydroxyl group ng isang alkohol:
2CH3OH + 2Na=2CH3ONa +H2.
Ang reaksyon sa pagitan ng methyl alcohol at acetic acid ay humahantong sa pagbuo ng methyl acetate, o acetic acid methyl ester:
CH3COOH+CH3OH<--(H2SO 4)CH3COOCH3+H2O.
Ang reaksyon sa itaas ay tinatawag na esterification at napakahalaga ng praktikal na kahalagahan.
Oxidation of alcohols
Mga reaksyon ng methanol na humahantong sa paggawa ng aldehydes, isaalang-alang ang halimbawa ng pakikipag-ugnayan nito sa copper oxide. Kung ang isang pulang-mainit na kawad na tanso na pinahiran ng oksido ay ibinaba sa isang solusyon ng methanol, kung gayon ang isang espesyal na hindi kasiya-siyang amoy ng formaldehyde ay nararamdaman. At ang mapurol na ibabaw ng wire ay nagiging maliwanag at makintab dahil sa pagbawas ng purong tanso.
Dehydration
Kapag pinainit at sa pagkakaroon ng mga hygroscopic substance, ang mga particle ay nahahati mula sa mga molekula ng alkoholtubig. Ang unsaturated hydrocarbons ng ethylene series ay matatagpuan sa mga produkto. Sa ilalim ng mga kondisyon ng mataas na konsentrasyon ng tubig at sa mababang temperatura, maaaring makuha ang mga eter. Kaya, ang dimethyl ether ay maaaring makuha mula sa methanol.
Paggamit ng methyl alcohol
Ang
Methyl alcohol ay ginagamit bilang isang inhibitor ng mga hydrates na nabuo sa mga pipeline ng gas, dahil ang mahahalagang katangian ng methanol ay mahusay na solubility sa tubig at mababang freezing point. Ang pangunahing dami ng methyl alcohol ay ginagamit sa paggawa ng phenol-formaldehyde resins. Ang mataas na octane number na katangian ng carbinol ay ginagawang posible na gamitin ito bilang isang environment friendly na gasolina para sa mga kotse. Sa industriya ng pintura, ginagamit ang carbinol bilang solvent.
Epekto ng methanol sa katawan ng tao
Wood alcohol ay ganap na hindi angkop para gamitin bilang isang inuming may alkohol, dahil ito ang pinakamalakas na nakakalason na substance. Kapag nasa gastrointestinal tract, nagsisimula itong mag-oxidize sa formic acid at formic aldehyde. Ang mga produkto ng oksihenasyon ay nakakaapekto sa mga optic nerve at sa retina, na naglalaman ng mga receptor. Dumating ang pagkabulag. Ang formic acid, na may mataas na pinagsama-samang kapasidad, ay dinadala ng dugo sa atay at bato, na sinisira ang mahahalagang organ na ito. Bilang resulta ng pagkalason sa methanol, isang nakamamatay na kinalabasan ang nangyayari, dahil ang mga paraan ng paglilinis ng dugo mula sa mga metabolite ay hindi epektibo.
Sa aming artikulo, nakilala namin ang mga katangian, aplikasyon atmga paraan upang makakuha ng methanol.
