Hidrokarbonlardan farklı olarak, oksijen içeren organik maddeler, fonksiyonel grup adı verilen bir atom kompleksine sahiptir. Metanol, molekülünde bir hidroksil grubuna sahip doymuş bir alkoldür. Bu bileşiğin temel özelliklerini tanımlar. Yazımızda metil alkol elde etme yöntemlerine, en önemli kimyasal reaksiyonlara ve metanol kullanımına bakacağız.
Molekülün yapısı
Metil alkolün yapısını bulmak için, en basit doymuş hidrokarbon - metan hangi molekülde olduğunu hatırlamanız gerekir. CH4 olarak ifade edilir ve basit sigma bağlarıyla hidrojen atomlarına bağlı bir karbon atomu içerir.
Bunlardan birinin hidroksil grubu –OH ile değiştirilirse, CH3OH formülünü elde ederiz. Metanol. C-O-H bağının yönü tarafından oluşturulan bağ açısı yaklaşık 110⁰'dir, bu nedenle monohidrik alkollerin molekülleri açısal bir şekle sahiptir. Gerçeği nedeniyleoksijenin elektronegatifliği (3.5 eV) karbonunkinden (2.5 eV) daha büyüktür, oksijen-karbon bağı çok polarizedir ve hidrokso grubu, negatif endüktif etkiye sahip bir ikame edici rolü oynar. Dolayısıyla metanol, dipol momenti 1.69D olan bir alkoldür.
Adlandırma
CH3OH formülüyle bir maddenin adını oluşturmanın üç yolunu düşünelim. Tarihsel olarak, hidroksil grubunun bağlı olduğu hidrokarbon radikalinin adından türetilmiştir. CH3 radikali metildir, bu nedenle CH3OH'ye metil alkol denir. Cenevre terminolojisine göre, karşılık gelen hidrokarbon - bir alkan adına -ol soneki eklenir. Bileşik metanol olarak anılacaktır. Bu isim en yaygın olanıdır ve oldukça sık kullanılır. Rasyonel terminolojide, düşündüğümüz bileşiğe karbinol denir.
Fiziksel özellikler
Metanol de dahil olmak üzere üç adede kadar karbon atomu içeren düşük alkoller, suyla herhangi bir oranda karışan sıvılardır. Carbinol belirgin bir alkol kokusuna sahiptir, ancak en güçlü nörotoksik bileşik olduğu için yutulması için tamamen uygun değildir. Yoğunluğu birden küçüktür ve 0.791 D420'dir. Erime ve kaynama noktaları sırasıyla -97.9 ⁰C ve +94.5 ⁰C'dir.
Metanol üretimi
İlgili haloalkillerin, örneğin alkali veya alkali toprak gibi aktif metallerin hidroksitlerinin varlığında ve ısıtıldığında hidrolizi -bu, karbinol elde etmek için yaygın bir yöntemdir. Başlangıç malzemeleri olarak klor veya bromometan alınır, reaksiyonun sonucu halojen atomunun fonksiyonel grup –OH ile yer değiştirmesi ve metanol üretimi olacaktır.
Birincil doymuş alkollerin oluşumuna yol açan bir başka yöntem de aldehitlerin veya karboksilik asitlerin indirgenmesidir. Bu redoks reaksiyonu için sodyum borohidrit veya lityum alüminyum hidrit gibi güçlü indirgeyici maddeler kullanılır. Başlangıç bileşikleri, formik asit veya formaldehittir. Karbinol elde etmenin modern yöntemlerinden biri, karbon, su, hidrojen ve karbon monoksitten sentezidir. İşlem, +250 °C sıcaklıkta, yüksek basınçta ve katalizör olarak çinko ve bakır oksitlerin varlığında gerçekleşir. Yeni, ancak ekonomik olarak haklı, biyokütlesi gerçekten çok büyük olan okyanusların ve denizlerin mikroskobik alglerinden alkol elde etme yöntemidir. Bitki substratı fermente edilir, serbest kalan metan toplanır ve ayrıca metanole oksitlenir. Biyometanol üretiminin en büyük avantajları, tatlı su rezervleri, elektrik ve teknolojinin saflığını kullanma ihtiyacının olmamasıdır.
Organometalik sentez
Moleküllerinde karbonil grubu olan organik bileşikler organomagnezyum bileşikleri ile muamele edilirse monohidrik alkoller elde edilebilir. Organometalik reaktifler, kuru bir dietil içinde magnezyum metal yongaları ve brom içeren alkan türevlerinin etkileşimi ile üretilir.eter. Formik aldehitten bu reaksiyon, kullanımı sınırlı olan metanolün yanı sıra diğer birincil doymuş alkolleri de elde etmek için kullanılabilir.
Kimyasal karakterizasyon
Karbinol, asitlerin veya bazların belirgin özelliklerine sahip değildir, ayrıca, bir maddenin sulu çözeltisi göstergeleri etkilemez. Metanolün tipik reaksiyonları, aktif metaller ve karboksilik asitlerle etkileşimdir. İlk durumda, ikinci esterlerde metal alkolatlar oluşur. Örneğin, sodyum, bir alkolün fonksiyonel hidroksil grubundaki hidrojen atomlarının yerini alır:
2CH3OH + 2Na=2CH3ONa +H2.
Metil alkol ve asetik asit arasındaki reaksiyon, metil asetat veya asetik asit metil ester oluşumuna yol açar:
CH3COOH+CH3OH<--(H2SO 4)CH3COOCH3+H2O.
Yukarıdaki reaksiyona esterleşme denir ve büyük pratik öneme sahiptir.
Alkollerin oksidasyonu
Aldehit üretimine yol açan metanol reaksiyonları, bakır oksit ile etkileşimi örneğini düşünün. Oksitle kaplanmış kırmızı-sıcak bakır tel bir metanol çözeltisine indirilirse, o zaman özel hoş olmayan bir formaldehit kokusu hissedilir. Ve telin mat yüzeyi saf bakırın indirgenmesi nedeniyle parlak ve parlak hale gelir.
Dehidrasyon
Isıtıldığında ve higroskopik maddelerin varlığında, partiküller alkol moleküllerinden ayrılırSu. Ürünlerde etilen serisinin doymamış hidrokarbonları bulunabilir. Yüksek su konsantrasyonu ve düşük sıcaklıkta eterler elde edilebilir. Böylece dimetil eter metanolden elde edilebilir.
metil alkol kullanımı
Metanolün önemli özellikleri suda iyi çözünürlük ve düşük donma noktası olduğundan, gaz boru hatlarında oluşan hidratların inhibitörü olarak metil alkol kullanılır. Metil alkolün ana hacmi, fenol-formaldehit reçinelerinin üretiminde kullanılır. Karbinolün yüksek oktan sayısı özelliği, onu otomobiller için çevre dostu bir yakıt olarak kullanmayı mümkün kılar. Boya endüstrisinde karbinol çözücü olarak kullanılır.
Metanolün insan vücudu üzerindeki etkisi
Odun alkolü, en güçlü toksik madde olduğu için alkollü içecek olarak kullanım için kesinlikle uygun değildir. Gastrointestinal sisteme girdikten sonra formik asit ve formik aldehide oksitlenmeye başlar. Oksidasyon ürünleri, optik sinirleri ve reseptör içeren retinayı etkiler. Körlük devreye girer. Kümülatif kapasitesi yüksek olan formik asit, kan yoluyla karaciğer ve böbreklere taşınarak bu hayati organları tahrip eder. Metanol zehirlenmesinin bir sonucu olarak, kanı metabolitlerden arındırma yöntemleri etkisiz olduğu için ölümcül bir sonuç ortaya çıkar.
Yazımızda özellikleri, uygulaması vemetanol elde etmenin yolları.
