Alkohole
poli
hydroksylowe
Glikol: etano-1,2-diol,
Glicerol: propano-1,2,3-
triol ,
Otrzymywanie, właściwości,
zastosowanie
Alkohole
poli
hydroksylowe
Glikol: etano-1,2-diol,
Glicerol: propano-1,2,3-
triol ,
Otrzymywanie, właściwości,
zastosowanie
Alkohole
polihydroksylowe
• Alkohole polihydroksylowe
–
jednofunkcyjne pochodne
węglowodorów zwierające w cząsteczce
dwie
lub
więcej grup
–
OH
, z których
każda
związana jest z
innym atomem
węgla
• W nazwie, do nazwy węglowodoru
(
etan, propan
,
w przypadku
alkoholi nienasyconych,
but
-
1-en
,
but
-
2-en
, należy podać łącznik
o
,
lokanty
z którym związane są
grupy –
OH
oraz
liczbę grup –
OH
(
di, tri, tetra
) i końcówkę –
ol
:
• Etan
o
-
1,2
-
di
ol
,
propan
o
-
1,2,3
-
tri
ol
,
but-
1-en
o
-3,4-
di
ol
,
but-
2-en
o
-1,4-
di
ol
.
Glikol (etano-1,2-diol)
• Otrzymywanie glikolu
• Hydroliza zasadowa dihalogenoetanu
(np. 1,2-
dibromoetanu)
• CH
2
= CH
2
+
Br
2
CH
2
– CH
2
| |
Br
Br
• CH
2
– CH
2
+ 2
Na
OH
CH
2
– CH
2
+ 2
Na
Br
| | | |
Br Br
OH
OH
• Katalityczne utlenienie etenu
(Ag /T) do
tlenku etylenu
i
jego
hydroliza w środowisku kwasowym (H
+
)
• CH
2
= CH
2
+ [
O
] H
2
C – CH
2
+
H
2
O
H
2
C – CH
2
\ / | |
O
HO
OH
• eten tlenek etylenu glikol
Glikol (etano-1,2-diol)
• Otrzymywanie glikolu
• Utlenienie
etenu
(etylenu) wodnym
roztworem
KMnO
4
• 3
CH
2
= CH
2
+
2
KMnO
4
+
4
H
2
O
3
CH
2
(
OH
) – CH
2
(
OH
) +
2
MnO
2
+
2
KOH
• Jest to typowa reakcja
redox
,
charakterystyczna dla
węglowodorów
nienasyconych
(następuje
odbarwienie
wodnego roztworu
KMnO
4
z
barwy fioletowo-
różowej
do
barwy brunatno-brązowej
i
wytrącenie się
osadu MnO
2
:
• 2C
-II
2C
-I
+ 2x1e
-
2
3
6
• Mn
VII
+ 3e
-
Mn
IV
3
2
Glicerol (gliceryna): Propano-
1,2,3-triol
• Otrzymywanie glicerolu na skalę
przemysłową z propenu
:
• Chlorowanie propenu w fazie gazowej (T)
-
r.
substytucji rodnikowej
a nie addycji
elektrofilowej
:
• CH
2
=CH – CH
3
+
Cl
2
CH
2
= CH – CH
2
Cl
+
H
Cl
• Prop
en
3
-chloro
prop
en
• Hydroliza 3-chloroprpenu w środowisku
zasadowym
• CH
2
= CH – CH
2
Cl
+
Na
OH CH
2
= CH –
CH
2
OH
+
Na
Cl
•
3
-
chloro
prop
en
prop
en
ol
• Utlenienie
prop
en
olu
H
2
O
2
w
obecności
katalizatora
• CH=CH–CH
2
OH
+ H
2
O
2
CH
2
(
OH
)–CH(
OH
)–
CH
2
(
OH
)
• prop
en
ol
prop
ano
-
1,2,3
-tri
ol
Glicerol (gliceryna): Propano-
1,2,3-triol
• Otrzymywanie glicerolu
–
hydroliza tłuszczów (reakcje
zmydlania tłuszczów)
, np. tristearynianu glicerolu:
O
//
CH
2
– O
– C – C
17
H
35
O
CH
2
- OH
//
|
CH – O
- C – C
17
H
35
+ 3
Na
OH
CH
– OH
+ 3
C
17
H
35
COO
Na
O
|
//
CH
2
– OH
CH
2
– O
– C – C
17
H
35
Tri
stearynian
glicerolu
glicerol
stearynian
sodu
(mydło)
Właściwości fizyczne i
zastosowanie
Glikol (etano-1,2-diol )
Glicerol (propano-1,2,- triol
)
Bezbarwna, lepka – oleista
ciecz
o słodkawym smaku,
dobrze rozpuszczalna w
wodzie i etanolu,
trudno
lotna
,
jest to związane
z większą liczbą wiązań
wodorowych niż w
przypadku alkoholi
monohydroksylowych
bez zapachu ,
toksyczny
ale jego toksyczność jest
mniejsza niż metanolu,
T
t
= -16
o
C, T
w
=
197
o
C
Stosowany do produkcji
włókien sztucznych
(elany), żywic, laminatów,
farb, jako 50% roztwór
jest płynem chłodnicowym
- temp. krzepnięcia
-35
o
C.
Bezbarwna, lepka – oleista ciecz o
słodkim smaku, dobrze
rozpuszczalna w wodzie
i etanolu,
trudno lotna
,
jest to
związane
z większą liczbą wiązań
wodorowych niż
w przypadku alkoholi
monohydroksylowych oraz w
glikolu,
bez zapachu
,
nietoksyczny
,
toksyczność
alkoholi maleje wraz ze
wzrostem
liczby grup –OH
oraz ze
wzrostem
liczny at. C
w cząsteczce,
higroskopijny
T
t
= 16
o
C, T
w
= 290
o
C
Stosowany do produkcji
kosmetyków nawilżających, w
przemyśle spożywczym
do zagęszczania i dosładzania
alkoholi, nadzienia cukierków,
produkcji materiałów
wybuchowych – nitrogliceryny
(również lek nasercowy), w
garbarstwie do zmiękczania skór.
Właściwości chemiczne
• Związki palne
-
spalają się
jasnożółtym
kopcącym płomieniem
,
produktami spalania jest woda, CO
2
i C.
• Odczyn wodnych roztworów
–
obojętny
,
nie ulegają dysocjacji
elektrolitycznej,
• Reagują z aktywnymi
metalami
i ich
wodorotlenkami
tworząc
odpowiednio
etanodiolany
i
propanotriolan
y (gliceryniany), co
świadczy o
silniejszych
właściwościach kwasowych
niż
alkoholi monohydroksylowych
.
Właściwości chemiczne
cd
• CH
2
–
OH
CH
2
-
O
Na
| + 2
Na
| +
H
2
CH
2
–
OH
CH
2
–
O
Na
• Glikol glikol
an
sodu
• CH
2
–
OH
CH
2
- O
K
| |
CH –
OH
+ 3
K
OH
CH – O
K
+
3
H
2
O
| |
CH
2
–
OH
CH
2
– O
K
• Glicerol glicerol
an
potasu
Właściwości chemiczne
cd
• Alkohole poli
hydroksylowe
w odróżnieniu od alkoholi
mono
hydroksylowych
reagują
z wodorotlenkiem
miedzi(II)
Cu(OH)
2
, powstają
barwy błękitnej
(lazurowej)
związki kompleksowe, reakcja służy do
wykrywania związków o dwóch i więcej grupach –OH
w cząsteczce (jeżeli grupy te występują na
sąsiadujących atomach węgla)
H
/
OH
CH
2
–
O
/
|
Cu
CH
2
–
O
\
\
OH
H
Właściwości chemiczne
cd
• Reakcja z
halogeno
wodorami
–
bierze udział cała grupa
funkcyjna
–OH
CH
2
–
OH
CH
2
-
Cl
| 2
HCl
|
+ 2H
2
O
CH
2
–
OH
CH
2
–
Cl
• glikol
1,2
-
di
chloro
etan
Właściwości chemiczne
cd
• Reakcja estryfikacji
z kwasami
kraboksylowymi
– estry kwasów
organicznych
O O
\\ \\
CH
2
– O H
HO – C – CH
3
CH
2
– O
–
C – CH
3
O O
\\ \\
CH – O H
+
HO – C – CH
3
CH - O
– C – CH
3
+
2H
2
O
O O
\\ \\
CH
2
– O H
HO – C – CH
3
CH
2
– O
-
C – CH
3
Glicerol
kwas etanowy
tri
etanian
(trioctan)
glicerolu
Właściwości chemiczne
cd
• Reakcja estryfikacji
z kwasami
nieorganicznymi
np. HNO
3
–
estry
kwasów nieorganicznych
CH
2
–
O H
HO – NO
2
CH
2
–
O
–
NO
2
| |
CH –
O H
+
HO – NO
2
CH –
O
–
NO
2
+
3H
2
O
| |
CH
2
–
O H
HO – NO
2
CH
2
–
O
–
NO
2
Glicerol
kwas azotowy(V)
tri
azotan(V)
glicerolu