Alkoholit ( lat. spiritus - alkoholi; vanhentuneet alkoholit , arabiasta الكحول al -kukhul - jauhe [1] ) - orgaaniset yhdisteet, jotka sisältävät yhden tai useamman hydroksyyliryhmän (hydroksyyli, − O H ), jotka liittyvät suoraan tyydyttyneisiin (olemassa sp ³-hybridisaatio ) hiiliatomin tila [2] . Alkoholeja voidaan pitää veden johdannaisina ( H−O−H ) , joissa yksi vetyatomi on korvattu orgaanisella funktionaalinen ryhmä : R−O−H .
IUPAC-nimikkeistössä yhdisteille , joissa hydroksyyliryhmä on sitoutunut tyydyttymättömään ( sp ²-hybridi ) hiiliatomiin, nimet " enolit " (hydroksyyli liittyy vinyylin C=C-sidokseen) [3] ja " fenolit " ( hydroksyyli liittyy bentseeniin tai muuhun aromaattiseen renkaaseen) [4] .
Alkoholit ovat laaja ja monipuolinen yhdisteluokka: ne ovat hyvin yleisiä luonnossa ja suorittavat usein tärkeitä tehtäviä elävissä organismeissa . Alkoholit ovat tärkeitä yhdisteitä orgaanisen synteesin kannalta , ei vain kiinnostavina lopputuotteina, vaan myös välituotteina, joilla on useita ainutlaatuisia kemiallisia ominaisuuksia . Lisäksi alkoholit ovat teollisesti tärkeitä tuotteita ja niillä on laajin käyttöalue sekä teollisuudessa että jokapäiväisissä sovelluksissa .
Sana alkoholi tulee arabiasta. الكحل ( al-kuḥl ) - "jauhettu antimoni ". Konsepti on peräisin alkemiallisesta tekniikasta, jossa kemikaalit pelkistetään "jauheeksi", jonka piti olla aineen puhdas olemus. Samoin etyylialkoholi on viinin olemus, mistä johtuu sen nimi [1] . Sana tuli venäjän kieleen hänen kauttaan. Alkoholi , hollanti . alkoholi tai portti. , espanja alkoholi [5] . Kuitenkin venäjän kielessä sanan "alkoholi" homonyymi "hienojauheen" merkityksessä on säilynyt myös arkaismin muodossa , ilmeisesti [6] .
Sana alkoholi esiintyi venäjäksi Pietarin I aikana englannin sanan spirit kautta , joka puolestaan tuli latinan sanasta spīritus - "hengitys, henki, sielu" [7] .
Alkoholit luokitellaan seuraavasti (esimerkit suluissa) [8] :
IUPAC - nimikkeistön mukaan yksinkertaisten alkoholien nimet muodostetaan vastaavien alkaanien nimistä, joihin on lisätty jälkiliite "-ol", jonka sijainti ilmaistaan arabialaisella numerolla.
Alkoholien nimien muodostamista koskevat säännöt [9] :
Päihdyttävä etanolia sisältävä yrttijuoma on ollut ihmiskunnan tiedossa muinaisista ajoista lähtien. Uskotaan, että ainakin 8000 vuotta ennen aikakauttamme ihmiset tunsivat fermentoitujen hedelmien vaikutuksen, ja myöhemmin käymisen avulla he saivat hedelmistä ja hunajasta peräisin olevia etanolia sisältäviä päihdyttäviä juomia [13] . Arkeologiset löydöt osoittavat, että Länsi-Aasiassa oli viininvalmistusta jo 5400-5000 eKr. e. , ja nykyaikaisen Kiinan alueella , Henanin maakunnassa , löydettiin todisteita fermentoitujen seosten tuotannosta riisistä , hunajasta, viinirypäleistä ja mahdollisesti muista hedelmistä varhaisella neoliittisella aikakaudella : 6500 - 7000 vuotta. eKr e. [neljätoista]
Ensimmäistä kertaa arabikemistit saivat alkoholia viinistä 500-700-luvuilla ; alkoholin hankintamenetelmä sisältyy persialaisen alkemistin Ar-Razin asiakirjoihin [15] . Euroopassa etyylialkoholia saatiin käymistuotteista XI - XII vuosisadalla , Italiassa [16] .
Alkoholi tuli Venäjälle ensimmäisen kerran vuonna 1386, jolloin Genovan suurlähetystö toi sen mukanaan nimellä "aqua vita" ja esitteli sen suurherttuan hoville [17] .
Vuonna 1661 englantilainen kemisti Robert Boyle sai ensimmäisen kerran metanolia tislaamalla puuta [18] . Absoluuttisen etanolin vesiliuoksestaan sai ensimmäisen kerran vuonna 1796 venäläinen kemisti T. E. Lovitz tislaamalla potaskan päällä [16] [19] .
Vuonna 1842 saksalainen kemisti J. G. Schiel havaitsi, että alkoholit muodostavat homologisen sarjan , joka eroaa jollain vakioarvolla. Hän kuitenkin erehtyi kuvaillessaan sitä C 2 H 2 :ksi . Kaksi vuotta myöhemmin toinen kemisti Charles Gerard määritti oikean homologisen eron CH 2 ja ennusti propyylialkoholin kaavan ja ominaisuudet, joita ei tuolloin tiedetty [20] . Vuonna 1850 englantilainen kemisti Alexander Williamson , tutkiessaan alkoholaattien reaktiota etyylijodidin kanssa , totesi, että etyylialkoholi on johdannainen vedestä, jossa on yksi substituoitu vetyatomi, mikä vahvisti kokeellisesti kaavan C 2 H 5 OH [21] . Ensimmäisen kerran etanolin synteesin rikkihapon vaikutuksella eteeniin suoritti vuonna 1854 ranskalainen kemisti Marcelin Berthelot [21] .
Ensimmäisen metyylialkoholin tutkimuksen tekivät vuonna 1834 ranskalaiset kemistit Jean-Baptiste Dumas ja Eugène Peligot . He kutsuivat sitä "metyyli- tai puualkoholiksi", koska sitä löydettiin puun kuivatislauksesta [22] . Metanolin synteesin metyylikloridista suoritti ranskalainen kemisti Marcelin Berthelot vuonna 1857 [23] . Vuonna 1855 hän löysi myös isopropyylialkoholin , joka saatiin rikkihapon vaikutuksesta propeeniin [24] .
Kuuluisa venäläinen kemisti A. M. Butlerov syntetisoi ensimmäisen kerran tertiäärisen alkoholin ( 2-metyylipropanoli-2 ) vuonna 1863 ja aloitti sarjan tähän suuntaan liittyviä kokeita [21] .
Kaksiarvoisen alkoholin etyleeniglykolin syntetisoi ensimmäisen kerran ranskalainen kemisti A. Wurz vuonna 1856 [20] . Ruotsalainen kemisti Karl Scheele löysi glyseriinin luonnollisista rasvoista jo vuonna 1783 , mutta sen koostumus löydettiin vasta vuonna 1836, ja Charles Friedel [25] suoritti synteesin asetonista vuonna 1873 .
Alkoholit ovat laajalle levinneitä luonnossa sekä vapaassa muodossa että osana estereitä .
Metyylialkoholia löytyy pieniä määriä joissakin kasveissa, esimerkiksi: Hogweed ( Heracleum ) [23] .
Etyylialkoholi on Saccharomyces -suvun hiivojen ja Zimomonas - bakteerien aiheuttaman orgaanisia hiilihydraatteja sisältävien elintarvikkeiden anaerobisen käymisen luonnollinen tuote, ja sitä muodostuu usein happamissa marjoissa ja hedelmissä. Tässä tapauksessa hiilihydraatit muuttuvat glykolyysiksi kutsuttujen entsymaattisten reaktioiden sekvenssin kautta pyruvaaiksi , joka sitten muuttuu asetaldehydiksi pyruvaattidekarboksylaasin vaikutuksesta . Sitten jälkimmäinen hyväksyy alkoholidehydrogenaasin läsnäollessa pelkistävän ekvivalentin NAD:n pelkistetystä muodosta ( NAD :n pelkistyminen tapahtuu yhdessä glykolyysivaiheista), jolloin lopputuotteena saadaan etanolia. Tämä prosessi ei ole vain syy etanolin kertymiseen luonnon esineisiin, vaan sitä käytetään myös aktiivisesti viininvalmistuksessa, panimossa ja leipomoteollisuudessa [26] . Käymisen aikana voi muodostua myös muita alkoholeja, esimerkiksi isopropanolia , [27] butanoli-1 [28] , butaanidioli-2,3 [29] .
Monien kasvien vihreiden osien eteeriset öljyt sisältävät ( Z )-hekseeni-3-ol-1 ("lehtialkoholi"), joka antaa niille tyypillisen tuoksun [30] . Terpeenialkoholit ovat myös erittäin laajalti edustettuina kasvimaailmassa , joista monet ovat tuoksuaineita , esimerkiksi borneoli ( borneokamferipuun puun osa), mentoli ( mintussa , geraniumissa ) [31] , geranioli [32] ja sitronelloli [33] ( eteeristen kukkaöljyjen komponentteja ), fenholia (havupuiden ja fenkolin hedelmien hartsissa ) jne.
Kondensoidut tetrasykliset alkoholit ( gonaanijohdannaiset ) ovat yleisiä eläin- ja kasvikunnissa , joilla on korkea biologinen aktiivisuus ja jotka sisältyvät steroidien luokkaan , esimerkiksi kolesteroli , joka sisältyy lähes kaikkien elävien organismien, erityisesti eläinten, soluihin [34] . Erillinen ryhmä steroideja koostuu moniarvoisista sappialkoholeista, joita löytyy eläinten ja ihmisten sapesta: bufol , kolestantetrol , kolestanpentoli , mixinol , scymnol , kimeroli jne . [35]
Luonnossa on erilaisia hiilihydraattien alkoholijohdannaisia, esimerkiksi sorbitoli (löytyy kirsikoista ja pihlajamarjoista ) [36] , mannitoli ( tuhkassa ) [37] jne.
Vuonna 1959 saksalainen kemisti Adolf Butenandt löysi naarassilkkiäistoukkien uutetta tutkiessaan sukupuolihoukuttimen nimeltä bombykol [38] . Hyönteisten feromonien lisätutkimukset osoittivat, että alkoholit edustavat merkittävää osaa näistä feromoneista [38] .
Monet alkoholit osallistuvat tärkeisiin biokemiallisiin prosesseihin, joita esiintyy elävässä organismissa. Joten jotkut vitamiinit kuuluvat alkoholien luokkaan, esimerkiksi A-vitamiini (retinoli) [40] , D- vitamiini ( ergokalsiferoli jne.) [41] . Steroidihormonit , joiden joukossa on alkoholeja ( estradioli , kortisoli jne.), osallistuvat aineenvaihdunnan ja joidenkin kehon fysiologisten toimintojen säätelyyn [42] .
Glyseriini on perusta yli puolelle luonnollisista lipideistä , jotka ovat sen estereitä rasvahappojen kanssa ja ovat kehon energianlähteitä [43] . Glyseroli osallistuu myös glukoneogeneesiin – glukoosin muodostumisprosessiin maksassa . Tässä tapauksessa glyseroli muuttuu entsyymien vaikutuksesta glyseraldehydi-3-fosfaatiksi , joka sitten siirtyy glukoneogeneesin metaboliaan [44] . Fysiologisesti tärkeä polyoli on myo -inositoli .
Alemmista alkoholeista fysiologian näkökulmasta etanoli on epäilemättä eniten kiinnostava . Etanoli on luonnollinen aineenvaihduntatuote ihmiskehossa, ja sitä on normaalisti veressä hyvin pieninä pitoisuuksina. Myös etanoli voidaan nauttia ruoan kanssa. Ihmiskehossa oleva etanoli metaboloituu ensisijaisesti maksassa . Sytosolisen entsyymin alkoholidehydrogenaasin vaikutuksesta etanoli hapettuu asetaldehydiksi , jota mitokondrioaldehydidehydrogenaasi jalostaa edelleen asetaatiksi . Asetaatin lyhytketjuisen asyylikoentsyymi A -syntetaasin aktivoinnin jälkeen se voi hajota edelleen Krebsin syklissä [45] . Mikrosomaalisella etanolia hapettavalla järjestelmällä, jota edustavat sytokromi P450 ja katalaasi , on myös toissijainen rooli etanolin käytössä [39] . Veren korkealla alkoholipitoisuudella entsyymit eivät pysty selviytymään asetaldehydin hapettumisesta asetaatiksi, ja asetaldehydiä kerääntyy elimistöön, joka on 10–30 kertaa myrkyllisempi kuin etanoli [46] , minkä vuoksi keho myrkytetään, niin kutsuttu. krapula . Kehon energia-arvossa etanoli (7 kcal/g) on hiilihydraattien (4,1 kcal/g) ja rasvojen (9,3 kcal/g) välissä. Etanolin osuus ruoan kokonaiskaloripitoisuudesta alkoholittomilla aikuisilla voi olla jopa 12 %. Etanolin kulutuksella elintarvike- ja energialähteenä on kuitenkin useita haittoja biokemiallisesta näkökulmasta. Myrkyllisen asetaldehydin muodostumisen lisäksi tällaisia haittoja ovat se, että ylimääräiset kalorit, jotka tulevat kehoon etanolin muodossa, voidaan varastoida vain rasvoihin, koska ihmiskehossa ei ole mahdollista muuttaa etanolia hiilihydraateiksi [45] . Lisäksi etanoli häiritsee muita aineenvaihduntaprosesseja : estää glukoneogeneesiä (tämä on hypoglykemian syy suuria alkoholiannoksia käytettäessä), nopeuttaa sytokiinien tuotantoa , muuttaa hormonien pitoisuutta [47] . Alkoholijuomat sisältävät hyvin vähän vitamiineja ja kivennäisaineita, millä voi myös olla haitallisia vaikutuksia terveyteen. Myös elintarvikelaatuinen etanoli itsessään on paljon kalliimpaa kuin energiaekvivalenttimäärä sokeria [45] .
Yksiarvoiset tyydyttyneet alkoholit vievät kehon anestesiakaltaiseen tilaan, ja niillä on myös myrkyllinen vaikutus [48] .
Metyylialkoholi on voimakas myrkky (etenkin suun kautta otettuna), jolla on hermostoa ja sydän- ja verisuonitoimintaa, jolla on selvä kumulatiivinen vaikutus ; vaikuttaa näköelimiin täydelliseen sokeuteen asti . Suurina annoksina (30 g tai enemmän) aiheuttaa kuoleman [49] .
Etyylialkoholilla on myrkyllinen vaikutus. Se imeytyy nopeasti mahalaukun ja ohutsuolen limakalvon läpi ja saavuttaa maksimipitoisuuden veressä 60-90 minuuttia antamisen jälkeen [50] . Etanoli aiheuttaa ensin kiihtymisen ja sitten keskushermoston voimakkaan laman (mukaan lukien aivokalvon tuhoaminen); sen käyttö johtaa kehon tärkeimpien toimintojen häiriintymiseen, vakaviin vaurioihin elimille ja järjestelmille. Sillä on alkiotoksisia ja teratogeenisia vaikutuksia [51] .
Isopropyylialkoholi muistuttaa myrkyllisiltä vaikutukseltaan etanolia, mikä aiheuttaa keskushermoston lamaa ja vaikuttaa sisäelimiin. Suurina pitoisuuksina se johtaa koomaan, kouristuksiin ja kuolemaan (noin 3-4 g/kg) [52] .
Yksinkertaisten alkoholien laajan käytön vuoksi eri teollisuudenaloilla ja erityisesti liuottimina niiden altistuminen hengitysteitse on vaarallista. Alkoholien akuutit myrkylliset vaikutukset rotilla testattuina ilmenivät seuraavina sisäänhengityspitoisuuksina:
Etyleeniglykoli on erittäin myrkyllistä nieltynä ja vaikuttaa keskushermostoon ja munuaisiin . Tappava annos on 1,4 g/kg [54] .
Alkoholimolekyyleillä, kuten vesimolekyylillä , on kulmikas rakenne. R−O−H-kulma metanolimolekyylissä on 108,5° [55] . Hydroksyyliryhmän happiatomi on sp3 -hybridisaatiotilassa . Alkoholeilla on oleellisesti korkeammat sulamis- ja kiehumispisteet kuin mitä voitaisiin odottaa vastaavien yhdisteiden fysikaalisista ominaisuuksista. Joten useista monosubstituoiduista metaanin johdannaisista metanolilla on epätavallisen korkea kiehumispiste suhteellisen pienestä molekyylipainosta huolimatta [56] :
Metaanin ja joidenkin sen johdannaisten molekyylipainot ja kiehumispisteet [57]
Metaani CH 4 |
Metanoli CH30H _ _ |
Kloorimetaani CH 3 Cl |
Nitrometaani CH 3 NO 2 |
Bromimetaani CH3Br _ _ | |
---|---|---|---|---|---|
Moolimassa, g/mol | 16.04 | 32.04 | 50,48 | 61.04 | 94,94 |
Kiehumispiste, °C | −161,5 | 64.5 | −24.2 | 101.2 | 3.6 |
Alkoholien korkeat kiehumispisteet selittyvät molekyylien välisillä vetysidoksilla [55] . Vetysidoksen energia on paljon pienempi kuin kovalenttisen kemiallisen sidoksen energia . Esimerkiksi metanolin vetysidosenergia on 16,7 kJ / mol [58] , kun taas C-H-, C-O- ja O-H-sidosten energiat ovat vastaavasti 391,7, 383,5 ja 428,8 kJ / mol [ 59] . Vetysidosten vaikutus alkoholien fysikaalisiin ominaisuuksiin on kuitenkin erittäin merkittävä.
Alkoholimolekyyleillä, joissa on kaksi polaarista sidosta C–O ja O–H, on dipolimomentti ( ~ 5,3–6,0⋅10–30 C m ) [55] . Metanolimolekyylin sähköstaattiset varaukset ovat: hiiliatomilla 0,297 e ; hydroksyylivetyatomilla 0,431 e ; happiatomilla −0,728 e [60] . Samaan aikaan alkoholien ionisaatioenergia on pienempi kuin veden (10,88 eV metanolilla vs. 12,61 eV vedellä) [61] , mikä selittyy alkyyliryhmän elektroneja luovuttavalla vaikutuksella.
Hydroksyyliryhmän vaikutus on erityisen voimakas yhdisteissä, joissa on pieni hiilivetyketju. Esimerkiksi metanoli ja etanoli sekoittuvat äärettömästi veteen ja niillä on melko korkeat tiheydet ja kiehumispisteet molekyylipainoltaan nähden, kun taas korkeammat alkoholit ovat hydrofobisia ja eroavat ominaisuuksiltaan vähän vastaavista hiilivedyistä [62] .
Jotkut alifaattisten tyydyttyneiden alkoholien fysikaaliset vakiot [63]Nimi | Kaava | bp, °С | T. pl., °С | Tiheys, kg/m 3 (20 °С) | Taitekerroin, n D 20 |
---|---|---|---|---|---|
metanoli | CH3OH _ _ | 64.7 | −97,78 | 791,5 | 1,32855 |
etanoli | C2H5OH _ _ _ _ | 78.3 | −114.65 | 789,5 | 1,36139 |
Propanoli-1 | C3H7OH _ _ _ _ | 97.2 | −124.10 | 803.5 | 1,38556 |
Propanoli-2 | CH3CH ( CH3 ) OH | 82.5 | −87,95 | 786.2 | 1,37711 |
Butanoli-1 | C4H9OH _ _ _ _ | 117.8 | −88,64 | 808.6 | 1,39929 |
2-metyylipropanoli-1 | ( CH3 ) 2CHCH2OH _ _ _ | 108,0 | −101,97 | 802.1 | 1,39549 |
Butanoli-2 | CH3CH2CH ( OH ) CH3 _ | 99.5 | −114,70 | 806.0 | 1,39240 [K 1] |
2-metyylipropanoli-2 | (CH3 ) 2C ( OH ) CH3 | 82.9 | 25.82 | 765,2 [K 2] | 1,38779 |
Pentanoli-1 | C5H11OH _ _ _ _ | 138,0 | −77.59 | 813.3 | 1.40999 |
Hexanol | C6H13OH _ _ _ _ | 157.1 | -47.40 | 821,7 | 1,41816 |
Heptanol | C7H15OH _ _ _ _ | 176,3 | −32.80 | 824.0 | 1,42351 |
Octanol | C8H17OH _ _ _ _ | 195.1 | −16.30 | 822,7 | 1,42920 |
Nonanol | C9H19OH _ _ _ _ | 213.5 | −5.00 | 827,0 | 1,43325 |
Decanol | C10H21OH _ _ _ _ | 231,0 | 6.00 | 826,0 | 1,43660 |
Nimi | Kaava | bp, °С | T. pl., °С | Tiheys, kg/m 3 (20 °С) | Taitekerroin, n D 20 |
---|---|---|---|---|---|
Propen-2-oli-1 | CH2 \ u003d CHCH2OH _ | 96.9 | −129 | 852.0 | 1,4133 |
Propyn-2-ol-1 | CH≡CCH2OH _ _ | 113.6 | −48 | 948,5 | 1,4322 |
Sykloheksanoli | C6H11OH _ _ _ _ | 161.1 | 25.15 | 941,6 | 1,4648 |
Fenyylikarbinoli | C6H5CH2OH _ _ _ _ _ _ | 205,0 | −15.3 | 1041,9 | 1,5396 |
2-fenyylietanoli | C6H5CH2CH2OH _ _ _ _ _ _ _ _ | 218.2 | −27.0 | 1020.2 | 1,5325 |
3-fenyylipropen-2-oli-1 | C6H5CH = CHCH2OH _ _ _ _ | 256-258 | 34 | 1044,0 | 1,5819 |
2-furyylikarbinoli | ( C4H30 ) CH20H _ _ _ | 155 | — | 1131,9 | 1,5324 |
Nimi | Kaava | bp, °С | T. pl., °С | Tiheys, kg/m 3 (20 °С) | Taitekerroin, n D 20 |
---|---|---|---|---|---|
Glyseroli | HOCH2CH ( OH ) CH2OH | 290 | kaksikymmentä | 1260,4 | 1,4729 |
Pentaerytritoli | C( CH2OH ) 4 | 263,5 | 1397 | 1,548 | |
etyleeniglykoli | OHCH2CH2OH _ _ _ _ | 197,85 | -12.6 | 1115,5 | 1.432 |
Alkoholeja voidaan valmistaa useista eri yhdisteluokista, kuten hiilivedyistä , halogeenialkaaneista , amiineista , karbonyyliyhdisteistä , epoksideista . Pohjimmiltaan kaikki menetelmät liittyvät hapetus- , pelkistys- , lisäys- ja substituutioreaktioihin .
Alkoholeja saadaan hapettamalla alkaaneja ja sykloalkaaneja vahvojen epäorgaanisten hapettimien vaikutuksesta: otsoni , kaliumpermanganaatti , kromi(VI)oksidi , kromihappo , seleenidioksidi , vetyperoksidi sekä eräät perhapot. Koska tuloksena olevat alkoholit voivat hapettua edelleen, menetelmä on merkityksellinen vain tertiääristen alkoholien saamiseksi [65] .
Alkeenien hapettuminen on paljon yleisempää laboratoriokäytännössä, erityisesti kaksiarvoisten alkoholien - diolien valmistuksessa . Reagenssin valinnasta riippuen hapetus voidaan suorittaa eri stereoselektiivisillä : kun alkeeneja käsitellään osmiumtetroksidilla , kaliumpermanganaatilla , natriumkloraatilla , jodilla hopeakarboksylaatilla, tapahtuu syn - hydroksylaatiota; antihydroksyloinnin suorittamiseen käytetään vetyperoksidia ja perhappoja, molybdeeni (VI) ja volframi (VI) oksideja, seleeni (IV) oksideja jne. [66] .
Alkoholeja muodostuu myös aldehydien tai ketonien pelkistyksen aikana natriumboorihydridin vaikutuksesta proottisessa liuottimessa, samoin kuin litiumalumiinihydridiä . Esterien ja karboksyylihappojen pelkistys tapahtuu myös kompleksisten hydridien, yleensä litiumalumiinihydridin, vaikutuksesta ja johtaa alkoholeihin [67] .
Happokatalysoitu veden lisääminen alkeeneihin johtaa alkoholien muodostumiseen. Markovnikovin säännön mukaan tässä reaktiossa muodostuu enemmän substituoituja alkoholeja. Laboratoriokäytännössä käytetään useammin samanlaista, mutta lievempää oksimerkuraatio-demerkuraatioreaktiota sekä hydroboraatio-hapetusreaktiota, mikä johtaa tuotteisiin, jotka eivät ole Markovnikov-säännön mukaisia [68] .
Organometalliyhdisteiden ( asetylenidit , Grignard-reagenssit , kupari- ja organolitiumyhdisteet jne.) nukleofiiliset additioreaktiot karbonyyliyhdisteisiin johtavat myös alkoholeihin, ja jos lisäys tapahtuu formaldehydiin HCHO, muodostuu primäärisiä alkoholeja, jos muihin aldehydeihin , niin sekundaarisia alkoholeja. alkoholit. Lisäämällä ketoneihin saadaan tertiäärisiä alkoholeja. Tertiäärisiä alkoholeja voidaan saada myös lisäämällä kaksi ekvivalenttia organometallista yhdistettä estereihin .
Alkoholeja voidaan saada käsittelemällä halogeenialkaaneja alkaliliuoksella . Reaktio etenee nukleofiilisenä substituutiona ja siihen liittyy rasemointi (monomolekyylimekanismilla) tai konfiguraation käänteinen (bimolekylaarisella mekanismilla). Tärkeä valmistusmenetelmä on alkyylihalogenidien hapetus kaliumsuperoksidilla [69] .
Teollisuudessa alkoholit saadaan kemiallisilla menetelmillä tai biokemiallisilla tuotantomenetelmillä.
Ainoa teollisesti tärkeä menetelmä metanolin synteesiin on hiili(II)monoksidin ja vedyn välinen katalyyttinen reaktio . Raaka-aine metanolin valmistuksessa on maakaasu , joka puhdistetaan rikkiyhdisteistä prosessin ensimmäisessä vaiheessa (rikki on myrkkyä seuraavassa vaiheessa käytettäville katalyyteille ). Seuraavaksi tapahtuu maakaasun höyrykonversio synteesikaasuksi ( CO :n ja vedyn seos ), joka vesihöyryn kondensoitumisen jälkeen muunnetaan metanoliksi kupari-sinkki-kromi-sekakatalyytin avulla 250 °C:n lämpötilassa ja paine jopa 10 MPa. Näin saatu metanoli sisältää vettä ja muiden alkoholien epäpuhtauksia (etanoli, propanoli ja korkeammat) ja voidaan puhdistaa tislaamalla . Maailmanlaajuinen metanolin kulutus vuonna 2015 oli noin 70 miljoonaa tonnia [70] .
Etanolia ja propanoli-2 :ta saadaan hydratoimalla vastaavia alkeeneja - eteeniä ja propeenia . Teollisuudessa käytetään kahden tyyppistä hydraatiota: rikkihappoa ja katalyyttiä. Rikkihappohydratointi sisältää eteenin absorption väkevällä rikkihapolla (94-98 %) 80 °C:n lämpötilassa ja 1,3-1,5 MPa:n paineessa ja sitä seuraavan tuloksena olevien sulfoesterien hydrolyysin vedellä. Toinen hydratointimenetelmä perustuu silikageelille tai muulle substraatille kerrostetun fosforihapon käyttöön katalyyttinä . Deionisoidun veden ja eteenin seos kuumennetaan 300 °C:n lämpötilaan 6–8 MPa:n paineessa ja saatu etanoli puhdistetaan tislaamalla. Nämä menetelmät mahdollistavat 5 massaprosenttia vettä sisältävän etanolin saamisen. Vedettömän etanolin (99,9 %) valmistus perustuu veden atseotrooppiseen poistamiseen bentseenillä [71] . Vuoden 2003 tietojen mukaan maailman etanolin tuotanto pelkästään eteenin hydrataatiolla on 6 miljoonaa tonnia vuodessa [72] .
Maailman polttoaineetanolin tuotanto vuonna 2015 oli Renewable Fuel Associationin mukaan noin 77 miljoonaa tonnia [73] .
Propyleenin hydratointiin tarvitaan lievempiä olosuhteita. Rikkihappoprosessi suoritetaan huoneenlämmössä ja rikkihappopitoisuudessa 70–75 %, ja katalyyttinen hydrataatio etenee 180°C:ssa ja 4 MPa:ssa. Joskus propeenin hydratoimiseen käytetään volframikatalyyttiä (WO 3 SiO 2 , 250 °C ja 25 MPa). Propanoli-2:n maailmantuotanto vuonna 2008 oli 1,8 miljoonaa tonnia [74] [75] [76] [77] .
Etyleeniglykolia , joka on yksi kemianteollisuuden tärkeimmistä tuotteista, tuotetaan myös teollisuuden hydraatioreaktiolla , jota tuotetaan 19,9 miljoonaa tonnia vuodessa [78] ja käytetään suuria määriä pakkasnesteen ja kuitujen valmistukseen . Tämän synteesin raaka-aine on etyleenioksidi , joka saadaan hapettamalla eteeni suoraan ilmakehän hapella. Etyleenioksidi muutetaan etyleeniglykoliksi kuumentamalla sen seosta 20-kertaisella mooliylimäärällä vettä 200 °C:seen ilman katalyyttiä. Etyleeniglykoli erotetaan sitten vedestä ja oligomerointituotteista peräkkäisten rektifikaatioiden tuloksena [79] .
Propanoli-1 :n teollinen tuotanto perustuu eteenin hydroformylaatioreaktioon ja sitä seuraavaan tuloksena olevan propanaalin hydraukseen . Hydroformylointi suoritetaan lämpötilassa 90–130°C, propeenin, hiili(II)oksidin ja vedyn kokonaispaineessa 2,8 MPa ja 500 ppm rodiumkatalyytin läsnä ollessa . Toinen vaihe etenee 110-150 °C:ssa vedyn ylimäärässä eri metallikatalyyteillä (käytetään kupari- , sinkki- , nikkeli- ja kromiyhdisteiden yhdistelmiä ) [74] . Propanoli-1:n maailmantuotanto vuonna 2003 oli 0,14 miljoonaa tonnia [80] .
Glyseriiniä saadaan sivutuotteena rasvojen muuttumisesta rasvahapoiksi ja rasvahappojen metyyliestereiksi . Tämä prosessi on biodieselin tuotannon perusta , ja jokaista biodieseltonnia kohden tuotetaan 100 kg glyserolia. Tällä menetelmällä syntetisoidaan 1,5 miljoonaa tonnia glyserolia vuosittain (2004), ja ennusteiden mukaan nämä määrät kasvavat, koska kiinnostus vaihtoehtoisia polttoaineita kohtaan kasvaa. Rasvat hydrolysoidaan 220–260°C:ssa ja 2–6 MPa:n paineessa tai transesteröidään metanolilla. Rasvojen hajoamista alkalien tai karbonaattien vaikutuksesta käytetään rajoitetusti, esimerkiksi saippuan valmistuksessa [81] [82] [83] .
Korkeampia rasva-alkoholeja tuotetaan useilla tavoilla, mukaan lukien rasvojen transesteröinnillä saatujen rasvahappojen metyyliesterien hydrogenolyysi sekä alkeenien hydroformylaatio ja eteenin oligomerointi, jota seuraa hapetus (Ziegler-menetelmä). Maailmassa tuotetaan vuosittain 2,15 miljoonaa tonnia korkeampia rasva-alkoholeja (2003) [84] [85] .
Joidenkin alkoholien kohdalla biokemiallisilla menetelmillä on tärkeämpi rooli teollisessa synteesissä. Erityisesti tuotetun bioetanolin määrät ylittävät merkittävästi synteettisen etanolin määrät. Etanolin biokemiallinen tuotanto perustuu kasvimateriaalien happamaan tai entsymaattiseen hydrolyysiin , jota seuraa saatujen hiilihydraattien anaerobinen alkoholikäyminen (fermentointi) hiivasienten ( Saccharomyces ) tai joidenkin bakteerityyppien toimesta . Erityisesti hiivat ovat erittäin käteviä mikro-organismeja laajaan teolliseen käyttöön. Hiivaavusteiselle käymiselle on tunnusomaista korkea selektiivisyys , vähäinen sivutuotteiden kertyminen, korkea etanolin saanto, suuri prosessinopeus ja hyvä hiivan sietokyky kohonneille etanoli- ja substraattipitoisuuksille. Tässä prosessissa raaka-aineina voivat toimia helposti käymiskykyiset hiilihydraatit, samoin kuin tärkkelys ja muut orgaaniset substraatit, jotka on ensin hydrolysoitava käymiskykyiseen muotoon. Yleisesti käytetyt viljelykasvit ( sokerijuurikas , peruna , vilja ), metsätaloustuotteet ( puu , olki ) tai maatalousjätteet [86] .
Biobutanolin tuotanto perustuu hiilihydraattiraaka-aineiden fermentointiin Clostridium acetobutylicum -bakteerin avulla [87] .
Alkoholien kemialliset ominaisuudet määräytyvät niiden sisältämän hydroksyyliryhmän perusteella . Koska hydroksyyliryhmä on polaarinen , se voi dissosioitua heterolyyttisesti , varsinkin vahvojen emästen hyökkäyksessä . Näin ollen alkoholeilla on heikkojen happojen ominaisuuksia . Lisäksi hapen korkea elektronegatiivisuus määrää elektrofiilisen hiiliatomin läsnäolon ja vastaavasti alkoholien kyvyn käydä läpi nukleofiilisiä substituutioreaktioita useiden nukleofiilien vaikutuksesta. Lopuksi hydroksyyliryhmän happiatomi on nukleofiilinen , joten alkoholit voivat toimia nukleofiileina substituutio- ja additioreaktioissa . Myös alkoholeille on tunnusomaista hapetusreaktiot .
Alkoholeilla voi olla sekä happamia että emäksisiä ominaisuuksia. Heikkoina happoina alkoholit dissosioituvat O - H-sidoksessa muodostaen alkoksidi-ionin. Alkoholien happoominaisuudet arvioidaan happamuusvakiolla Ka .
Vesiliuoksessa alkoholien happamuus vähenee molekyylipainon kasvaessa ja hiilivetyketjun haarautuessa. Tämä liittyy tämän sarjan alkyylisubstituenttien positiivisen induktiivisen vaikutuksen lisääntymiseen ja tuloksena olevan alkoksidi-ionin stabiilisuuden heikkenemiseen happiatomin negatiivisen varauksen paikantumisen vuoksi [88] .
Yleensä elektroneja vetävät substituentit (-NO 2 , -CN, -F, -Cl, -Br, -I, -OR jne.) lisäävät alkoholien happamuutta (vähentävät pKa :ta ). Päinvastoin, elektroneja luovuttavat substituentit (esimerkiksi alkyylisubstituentit) vähentävät alkoholien happamuutta (lisäävät pKa :ta ). Siten 2,2,2 - trifluorietanolin pKa on 12,43 (vastaan 15,9 etanolille) ja täysin fluoratun tert -butanolin pKa on 5,4 (vastaan 17,7 tert - butanolille) [89] . Alkoholien ja muiden luokkien yhdisteiden vertaileva happamuus on esitetty kaavamaisesti kuvassa [90] .
Heikkoina happoina alkoholit reagoivat alkalien , maa-alkalimetallien ja joidenkin muiden metallien kanssa sekä vahvojen emästen , kuten metallihydridien tai -amidien , Grignard-reagenssien kanssa [91] .
Alkoholien perusominaisuudetAlkoholit voivat myös käyttäytyä kuin heikkoja Lewis-emäksiä , muodostaen alkoksoniumsuoloja vahvojen mineraalihappojen kanssa sekä muodostaen luovuttaja-akseptorikomplekseja Lewis-happojen kanssa . Tyypillisesti tällaiset reaktiot eivät lopu tässä vaiheessa ja johtavat hydroksyyliryhmän nukleofiiliseen substituutioon tai veden eliminoitumiseen .
Alkoholien emäksisyys kvantifioidaan konjugaattihapon emäksisyysvakiolla p K b tai siihen liittyvällä happamuusvakiolla p K a H + :
Alkoholit ovat heikkoja emäksiä ja niiden emäksisyys kasvaa hydroksyyliryhmän hiilivetyradikaalin pituuden tai haarautumisen myötä. Tämä vaikutus havaitaan johtuen radikaalin positiivisen induktiivisen vaikutuksen kasvusta tässä sarjassa, minkä seurauksena negatiivinen varaus hydroksyyliryhmän happiatomissa kasvaa [92] .
Hiiliatomilla, joka on suoraan yhteydessä hydroksyyliryhmään, on osittainen positiivinen varaus, mikä mahdollistaa nukleofiilisen hiukkasen ( halogenidi -ioni, ammoniakki , alkoholi jne.) hyökätä tähän hiiliatomiin ja korvaa hydroksyyliryhmän tällä hiukkasella. Hydroksyyliryhmä on huonosti poistuva ryhmä , joten yleensä tarvitaan lisäaktivointia.
Happokatalyyttien ( alumiinioksidi , rikkihappo , fosforihappo jne.) läsnä ollessa alkoholit voivat dehydratoida alkeenien muodostamiseksi . Esimerkiksi etyylialkoholin dehydraatio johtaa eteenin muodostumiseen . Reaktio etenee Zaitsevin säännön mukaisesti, jonka mukaan dehydratoituessa muodostuu vakaampi, kaksoissidoksessa substituoitunut alkeeni [96] .
Hydroksyyliryhmän läsnäolo yhdisteessä voidaan havaita useilla yleisillä kemiallisilla reaktioilla.
Alkoholien kvantitatiiviseen analyysiin käytetään yleensä menetelmiä, jotka perustuvat esteröinnin reaktioon karboksyylihappoanhydridien, esimerkiksi etikka- , ftaali- ja myös pyromelliittidianhydridin kanssa. Alkoholipitoisuus määritetään titraamalla saatu happo natriumhydroksidilla [102] .
Toinen analyysimenetelmä on määrittää niiden hydroksyyliryhmien määrä, jotka voivat reagoida metyylimagnesiumjodidin kanssa. Tässä tapauksessa laskenta suoritetaan vapautuneen metaanin määrän mukaan ( Chugaev-Tserevitinovin menetelmä ).
Glykoleille voidaan käyttää redox-menetelmää, jossa hapettimena käytetään jodihappoa . Analyysi suoritetaan saattamalla tuloksena oleva jodihappo HIO 3 reagoimaan kaliumjodidin kanssa ja titraamalla vapautunut jodi natriumtiosulfaatilla [102] .
Alifaattisten alkoholien massaspektreissä on heikot molekyyli-ionin piikit, kun taas korkeammilla ja haarautuneilla alkoholeilla nämä piikit käytännössä puuttuvat, koska molekyylin fragmentoituminen tapahtuu merkittävässä määrin. Sirpaloituminen liittyy yleensä vesimolekyylin häviämiseen sekä eteenin poistumiseen . Pitkäketjuisilla alkoholeilla veden eliminointi on vallitseva, joten niiden massaspektrit ovat samanlaiset kuin alkeenien . Primäärisille alkoholeille havaitaan piikit m / z 31 ;
IR-spektroskooppiset menetelmät alkoholien analysointiinAlkoholien IR-spektreille on ominaista kahden tyyppiset voimakkaat ominaisabsorptiokaistat:
Myös absorptiovyöhykkeitä on keskitehoisia, joilla ei pääsääntöisesti ole ratkaisevaa merkitystä: välillä 1450–1250 cm– 1 (tasossa olevat taivutusvärähtelyt O–H) ja 750–650 cm – 1 (ulkopuoliset). -tasotaivutusvärähtelyt O–H) [104] .
Alkoholien tunnusomaiset absorptiovyöhykkeet infrapuna-alueella [104]
Linkkityypit ja vaihtelut | Alue, cm −1 | Absorptionauhan kuvaus |
---|---|---|
O−H, venytysvärähtelyt | ||
ROH, assosioitumaton | 3650-3580 | Kapea vyö näkyy laimeissa liuoksissa tai höyryissä |
ROH HOR, dimeerit (vetysidos) | 3550-3400 | Leveä kaista, joka menettää intensiteetin laimennettuna |
ROH···HOR···, polymeerit | 3400-3200 | Leveä raita tai raitasarja |
С−O, venytysvärähtelyt | ||
R3COH , tertiääriset alkoholit | 1210-1100 | Korkean intensiteetin vyöhykkeet, jotka vähenevät laimentumisen myötä |
R2CHOH , sekundaariset alkoholit | 1125-1000 | |
RCH 2OH , primaariset alkoholit | 1075-1000 | |
O−H, taivutusvärähtelyt | ||
ROH | 1450-1250 750-650 |
Leveät, keskitehoiset kaistat, joilla ei ole käytännön merkitystä |
1H - NMR-spektroskopiaa käytetään laajalti alkoholien analysointiin, mutta liuottimen luonne ja muut ulkoiset tekijät vaikuttavat merkittävästi hydroksyyliryhmän protonien kemiallisiin siirtymiin ( δ , ppm). Alifaattisille ja alisyklisille alkoholeille 8 on 0,5-3,0 ( DMSO - d6 :ssa: 4-6 ) [105] .
Alkoholien tutkimiseen käytetään myös 17 O -spektroskopiaa Merkittävä ero siirtymissä primaaristen (etanoli: δ 5,9 ppm), sekundaaristen (propanoli-2: δ 39,8 ppm) ja tertiääristen alkoholien (2-metyylipropanoli -2: δ 62,3 ppm) suhteellisessa suhteessa veteen H 2 17 O antaa sinun määrittää tai vahvistaa tutkittavan yhdisteen rakenteen [106] .
Etanolin1H NMR - spektri
Etanolin IR-spektri
Alkoholien käyttöalueet ovat lukuisia ja vaihtelevia, varsinkin kun otetaan huomioon tähän luokkaan kuuluvien yhdisteiden laajin valikoima. Teollisuuden näkökulmasta katsottuna vain pieni määrä alkoholeja on kuitenkin merkittävä panos globaaliin maailmantalouteen.
Yhdysvaltain kemianteollisuuden tuottamien yhdisteiden [K 3] vuoden 2002 TOP 50 : ssä alkoholit sisältävät vain metanolin (14. sija) ja etyleeniglykolin (29. sija) [107] . Seuraavat 50 tärkeintä kemiallista yhdistettä, vuoden 1999 tietojen mukaan, ovat isopropyylialkoholi , n - butyylialkoholi , synteettinen etanoli , propyleeniglykoli , dietyleeniglykoli , 2-etyyliheksanoli , butaanidioli-1,4 , sorbitoli ja glyseriini [108] .
Maailman yleisin ja käytetty alkoholi on etanoli . Sen maailmanlaajuinen kulutus on noin 65 miljoonaa tonnia [K 4] . Muiden alkoholien (paitsi etanolin) maailmanlaajuinen kokonaiskulutus eri käyttöalueilla on noin 70 miljoonaa tonnia (2009) [K 5] .
Pääosa metyylialkoholista käytetään formaldehydin teollisessa synteesissä metanolin korkean lämpötilan katalyyttisen hapetuksen menetelmällä [K 6] [109] . Lisäksi metanolista saadaan tert - butyylimetyylieetteriä , etikkahappoa ( Monsanton prosessi) [110] , N,N-dimetyylianiliini [111] , metyyliamiinit [112] ja kloorimetaani [113] .
Etanolia käytetään kaupallisesti dietyylieetterin (dehydratointi 250 °C:ssa Al 2O 3 :n päällä) [ 114] , kloraalin [115] , asetaldehydin [116] ja etyyliasetaatin [117] valmistukseen .
Isopropyylialkoholi muunnetaan asetoniksi katalyyttisellä nestefaasidehydrauksella Raney-nikkelillä 150 °C:ssa [118] . Päätuote, joka saadaan butanolista , on butyyliakrylaatti [119] .
Polttoainetarkoituksiin käytetään tällä hetkellä teollisissa määrissä kolmea alkoholia: metanolia , etanolia ja butanoli-1 :tä, mikä johtuu ensisijaisesti niiden kaupallisesta saatavuudesta ja mahdollisuudesta massatuotantoon kasvimateriaaleista (paitsi metanoli [K 7] ). Tässä tapauksessa on mahdollista käyttää alkoholeja polttoaineen muodossa sen puhtaassa muodossa, erilaisten seosten muodossa bensiinin tai dieselpolttoaineen kanssa [120] , sekä hapettavia lisäaineita (jopa 10 %) lisäämiseksi. oktaanilukua ja vähentää pakokaasujen myrkyllisyyttä [K 8] [121] [122] . Erillinen alue on metanolin käyttö rasvojen transesteröintiin biodieselin tuotannossa [123] .
Pääasiallinen polttoaineen alkoholi on etanoli. Asiantuntijoiden mukaan vuonna 2009 80–90 % kaikesta maailmassa tuotetusta etyylialkoholista käytettiin näihin tarkoituksiin ja se oli 73,9 miljardia litraa (≈ 58 miljoonaa tonnia) [124] [125] .
Tärkeimmät syyt alkoholien aktiiviseen tutkimukseen vaihtoehtoisena polttoaineena ovat [126] :
Samaan aikaan edellä mainittujen alkoholien massakäytöllä moottoripolttoaineena on puhtaasti taloudellisten syiden lisäksi useita haittoja [127] :
Liuottimista on laaja valikoima erilaisia alkoholeja: yksiarvoiset ( metanoli , propanoli -2 ) ja moniarvoiset ( etyleeniglykoli , glyseriini ); alifaattinen ( etanoli , butanoli-1 ) ja syklinen ( sykloheksanoli ). Alkoholit ovat polaarisia liuottimia, ja niitä käytetään useilla teollisuudenaloilla [128] . Alkoholien maailmanlaajuinen kulutus liuottimina (vuoden 2013 tietojen mukaan) oli noin 6,5 miljoonaa tonnia [129] .
Yleisin alkoholi liuottimista on etanoli - sen maailmanlaajuinen kulutus näihin tarkoituksiin (vuoden 2009 tietojen mukaan) ylittää 3,5 miljoonaa tonnia vuodessa [130] . Muita suosittuja liuottimia ovat metanoli ja isopropanoli [76] , joiden kulutusmäärät ovat yli miljoona tonnia vuodessa.
Alkoholien käyttö liuottimina sisältää seuraavat ohjeet [131] :
Tärkeimmät raaka-aineet synteettisten pesuaineiden nykyaikaisten pinta -aktiivisten aineiden valmistuksessa ovat korkeammat rasva-alkoholit , joista saadaan reagenssista riippuen ionittomia tai anionisia pinta -aktiivisia aineita [132] .
Korkeampien rasva-alkoholien käyttö pinta-aktiivisten aineiden tuotannossa vuonna 2000 oli 1,68 miljoonaa tonnia [132] . Vuonna 2003 valmistettiin noin 2,5 miljoonaa tonnia pinta-aktiivisia aineita, jotka perustuivat korkeampiin rasva-alkoholeihin [133] .
Polymeerimateriaalit ja niiden komponentitAlkoholeilla on tärkeitä käyttötarkoituksia lähtömonomeereinä polymeerimateriaalien synteesissä polykondensaatiolla . Pohjimmiltaan alkoholien pohjalta syntetisoidaan polyestereitä ja polyuretaaneja . Tärkeimpiä esimerkkejä tällaisista synteettisistä polymeereistä ovat polyeteenitereftalaatti , polybuteenitereftalaatti , joka saadaan tereftaalihaposta ja etyleeniglykolista tai 1,4-butaanidiolista, vastaavasti. Glykolien , glyserolin tai pentaerytritolin polykondensaatio ftaalihapon anhydridin kanssa tuottaa alkydihartseja , joita käytetään laajalti lakkojen ja maalien valmistukseen. Polyuretaaneja saadaan polykondensoimalla isosyanaatteja glykolien tai moniarvoisten alkoholien kanssa [134] .
Alkoholeja käytetään myös polymeerien esteri- ja diesteripehmittimien valmistukseen [135] .
Hydrauliöljyt ja voiteluaineetPalamattomien hydraulinesteiden saamiseksi käytetään glyseriiniä ja etanolia sisältäviä vesiliuoksia . Etyleeniglykolia ja siihen perustuvia estereitä käytetään laajalti jarrunesteiden valmistuksessa [136] .
Monet nykyaikaiset voiteluaineet sisältävät korkeampia rasva-alkoholeja ja niiden estereitä niiden alhaisen myrkyllisyyden, korkean leimahduspisteen ja jälkihaihtumisen vuoksi kuumennettaessa. Näitä ominaisuuksia käytetään kotitaloussovelluksissa sekä tapauksissa, joissa pinnan jäähdytysvaikutus on tärkeämpi kuin kitkanestoominaisuudet (esimerkiksi porattaessa, sahattaessa tai muussa metallityöstössä) [137] .
Torjunta-aineetHuolimatta siitä, että substituoimattomilla tyydyttyneillä alifaattisilla alkoholeilla on fungisidistä tai herbisidistä aktiivisuutta, niiden suora käyttö torjunta- aineina ei löydä laajaa käytännön sovellusta. Yksi harvoista ohjeista on niiden käyttö kasvien kasvun säätelijänä . Etanolilla , etyleeniglykolilla ja muilla glykoleilla, joillakin korkeammilla rasva-alkoholeilla on samanlaisia ominaisuuksia [138] .
Halogeenisubstituoidut alkoholit osoittavat paljon voimakkaampaa aktiivisuutta ja niillä on roti- , herbisid- ja fungisidiaktiivisuutta . Esimerkiksi glyfluorilääkettä , joka on 1,3-difluoripropanoli-2:n ja 1-fluori-3-klooripropanoli-2:n seos, käytetään hiiren jyrsijöiden ja maa-oravien torjuntaan [139] .
Tyydyttymättömissä ja aromaattisissa alkoholeissa havaitaan korkeampi biologinen aktiivisuus. Allyylialkoholia käytetään rikkakasvien torjunta-aineena; monet korkeammat tyydyttymättömät alkoholit ovat hyönteisten feromoneja. Jotkut aromaattiset bifenyylialkoholit ovat aktiivisia akarisideja : dikofoli , kloorifenetoli , proklonoli [139] [140] .
Monet alkoholit ovat erilaisten torjunta-aineiden synteesin välituotteita [141] . Metanolia käytetään esimerkiksi glyfosaatin [142] , krotoksifosfos - α-metyylibentsyylialkoholin [143] , kolmannen sukupolven pyretroidien - 3-fenoksibentsyylialkoholin [144] valmistuksessa .
Alkoholeja käytetään myös laajalti vedettöminä kantaja-aineina kaupallisten torjunta-ainekoostumusten luomiseen [145] .
Kaikkien alkoholijuomien perusta on etanoli , jota saadaan käymällä elintarvikeraaka-aineita - viinirypäleitä, perunoita, vehnää ja muita tärkkelystä tai sokeria sisältäviä tuotteita. Lisäksi etyylialkoholia käytetään joidenkin elintarvikkeiden ja aromaattisten esanssien (aromiaineiden) komponenttina , jota käytetään laajalti ruoanlaitossa, leivonnassa makeisissa, suklaassa, makeisissa, juomissa, jäätelössä, hilloissa, hyytelöissä, hilloissa, hilloissa jne. Etanoli kuitenkin on luettelo elintarviketeollisuudessa käytetyistä alkoholeista ei ole rajoitettu. Alkoholeja löytyy monenlaisista elintarvikelisäaineista , esimerkiksi glyseriiniä (E422) käytetään kosteutta pidättävänä aineena, liuottimena, sakeuttajana, erottimena [K 9] , kalvonmuodostajana [K 10] , kapselointiaineena. Useita alkoholeja käytetään makeutusaineina ( ksylitoli , mannitoli , sorbitoli , erytritoli ), makuaineina ( mentoli ), väriaineina ( luteiini ) jne. [147]
Hajuvedet, kosmetiikka ja kotitalouskemikaalitAlkoholeja käytetään melko laajalti hajusteina hajuste- ja kosmetiikkateollisuuden koostumuksissa sekä kotitalouksien kemikaalien ja muiden kulutustavaroiden tuoksujen valmistuksessa ( geranioli , neroli , sitronelloli , mentoli jne.). Mausteiden lisäksi alkoholeja käytetään hajuvedissä ja kosmeettisissa tuotteissa myös muihin tarkoituksiin [148] :
Pääasiallinen lääketieteellisiin tarkoituksiin käytetty alkoholi on etanoli . Sitä käytetään ulkoisena antiseptisenä ja ärsyttävänä aineena kompressien ja hieronnan valmistukseen. Etyylialkoholia käytetään vielä laajemmin erilaisten tinktuuroiden, laimennosten, uutteiden ja muiden annosmuotojen valmistukseen [149] .
Alkoholien käyttö varsinaisina lääkkeinä ei ole niin havaittavissa, mutta monet lääkkeet voidaan hydroksyyliryhmän muodollisen läsnäolon vuoksi lukea tarkasteltavana olevien orgaanisten yhdisteiden luokkaan ( klenbuteroli , klooributanoli , mannitoli , estradioli jne.). Esimerkiksi Yhdysvaltojen 10 tärkeimmän reseptilääkkeen luettelossa vuonna 2000 hydroksyyliryhmän sisältävä albuteroli on kuudentena [150] .
Tällä hetkellä on vaikea löytää sellaista ihmisen käytännön toiminnan aluetta, jossa alkoholia ei käytettäisi yhdessä tai toisessa. Seuraavat pienet käyttöalueet voidaan erottaa:
Sanakirjat ja tietosanakirjat |
| |||
---|---|---|---|---|
|
Orgaanisten yhdisteiden luokat | |
---|---|
hiilivedyt | |
Happipitoinen | |
Typpeä sisältävä | |
Rikki | |
Fosforia sisältävä | |
haloorgaaninen | |
organopiitä | |
Organoelementti | |
Muut tärkeät luokat |