ALCOOLI

1
ALCOOLI

• CHINIE ORGANICA - Curs
• Anul I. Biologie
  
  
• Titular curs Conf. dr.
  Zoita BERINDE

2
ALCOOLI R-OH

• Definitie Alcooli sunt compusi organici care
  contin in molecula grupa functionala hidroxil
  (-OH) legata de un atom de carbon saturat.
• Clasificare
• 1 Dupa natura R
• a) saturati H3C-CH2-CH2-OH
• b) nesaturati H2CCH-CH2-OH
• c) aromatici C6H5-CH2-OH
• 2 Dupa numarul grupelor -OH
• a) monohidroxilici H3C-OH
• b) polihidroxilici H2C - CH-CH3
• 
  OH OH
• 3 Dupa natura atomilor de C de care se
  leaga grupa -OH
• a) primari H3C-CH2-CH2-OH
• b) secundari H3C - CH-CH2-CH3
• 
  
• CH3 OH

3
ALCOOLI R-OH

• Structura Datorita electronegativitatii a de O,
  leg. O-H este polarizata, polul fiind la at. de
  H. Aceasta polarizare determina o oarecare
  aciditate a comp. hidroxilici.
• Structuri de rezonanta
• .. -
  
• H2C CH OH CH2-CH OH
• . .
• Izometrie
• 1 De catena
• 2 De pozitie
• 3 De functiune - izomeri cu eterii
• 4 Stereoizomeri optici

4
ALCOOLI R-OH
Metode de obtinere 1 Hidroliza R-X cu NaOH
R-X NaOH R-OH
NaX H3C-CH2-Cl NaOH H3C-CH2-OH
NaCl 2 Reducerea compusilor carbonilici
\ Ni(Pt, Pd) \ C
O H2 CH-OH
/ / R-CH O
H2 R-CH2-OH R
R \ \
C O H2 CH-OH
/ /
R R H3C-CH O
H2 H3C-CH2-OH
5
ALCOOLI R-OH

• Metode de obtinere
• 3 Din compusi carbonilici cu R-Mg X
• 1
• 2
  HOH
• H2C O R-MgCl R-CH2 OMgCl
  R-CH2-OH MgClOH
• HOH
• H3C-CH O R-MgCl H3C-CH-OMgCl
  H3C-CH-OH MgClOH
• 
  R R
• 4 Diazotarea aminelor primare alifatice
• R-CH2-NH2 HOHO2 R-CH2-OH N2 H2O
• 5 Hidratarea alchenelor
• a) direct H2CCH2 HOH H3C-CH2-OH
  t300C, 70 atm, cat H3PO4
• HOH
• b) indirect R-CHCH2 HOSO3H
  R-CH-CH3 R-CH-CH3

6
ALCOOLI R-OH

• Metode de obtinere
• 6 Reducerea acizilor carboxilici si esterilor
  organici
• O
• //
• R-C 4H R-CH2-OH H2o
• \
• OH
• O
• //
• R-C 4H R-CH2-OH R - OH
• \
• O-R
• 7 Hidroliza esterilor organici
• O
• // -
• R-C NaOH R-COO Na R-OH
• \
• O-R
• 8 Hidroliza epoxizilor

7
ALCOOLI R-OH

• Metode speciale pentru alti alcooli
• 250 atm
  enzime
• CO 2H2 H3C-OH
  C6H12O6 2H3C-CH2-OH 2CO2
• 800C
  glucoza
• CH2 Hg
  HOH
• ½ O2 H2C CH2
  H2C CH2
• CH2 \ /
  
• O
  HO OH
• CH2 CH2-OH HOH CH2-OH
• HOCl
  
• CH2 CH2-Cl
  -HCl CH2-OH
• CH2 CH2
  CH2 CH2-OH CH2-OH
• 500C HOH
  -HOCl HOH
• CH Cl2 CH CH
  CH-Cl CH-OH
• -HCl -HCl
  -HCl
• CH3 CH2-Cl CH2-OH
  CH2-OH CH2-OH

8
ALCOOLI R-OH

• Metode speciale pentru alti alcooli
• H2C CH-Cl CH2-OH
• 2HOH
• HC 2Cl2 CH-Cl CH2-OH
• -2HCl
• H2C-OH CH2-OH CH2-OH

9
ALCOOLI R-OH

• Proprietati chimice
• 1 Deshidratarea alcoolilor
• H2SO4
• H3C-CH2-OH H2C CH2 H2O
• 170C
• 
  140C
• H3C-CH2-OH HO-CH2-CH3
  H3C-CH2-O-CH2-CH3
• 2 Incalzirea cu acizi halogenati
• H3C-OH HCl H3C-Cl H2O
• 3 Reactia cu metale si apa
• R-OH Na R-O- Na ½ H2 î
• R-O- Na HOH R-OH NaHO
• 4 Reactii de caterificare
• H2SO4
• a) R-OH HO-R R-O-R
• -H2O
• 
  H2SO4
• H3C-OH HO-O3 H3C-O-CH3

10
ALCOOLI R-OH

• Proprietati chimice
• 4 Reactii de caterificare
• b) R-OH HOSO3H R-O-SO3H H2O
• H3C-OH HOSO3H H3C-O-SO3H H2O
• c) R-OH HONO2 R-O-NO2
• CH2-OH
  CH2-O-NO2
• 
  
• CH2-OH 3HONO2 CH2-O-NO2
• -3H2O
• CH2-OH
  CH2-O-NO2
• t
• 2C3H5(ONO2)3 5CO2 5H2O 3N2
  ½ O2

11
ALCOOLI R-OH

• Proprietati chimice
• 4 Reactii de caterificare
• d) R-OH HOOC-R R-COO-R HOH
• H3C-COOH H3C-OH H3C-COO-CH3
• CH2-OH
  CH2-O- oc-(CH2)14-CH3
• 
  
• CH2-OH HOOC-(CH2)14-CH3 CH2-O-
  oc-(CH2)14-CH3
• 
  -3H2O
• CH2-OH
  CH2-O- oc-(CH2)14-CH3
• e) R-OH H2C-CH2 R-O-CH2-CH2-OH
• \ /
• O
• R-OH n H2C-CH2 R-O-(CH2 -CH2-O)n
  -H

12
ALCOOLI R-OH

• Proprietati chimice
• 5 Reactii de oxidare
• Alcooli primari
• a) Oxidare blanda (K2G2O7 H)
• R-CH2 OH O R-CH O H2O
• b) Oxidare energica (KMmO4 H)
• R-CH2-OH 2O R-COOH H2O
• Alcooli primari
• 
  R
• \
• a) R-CH-OH O C O H2O
• 
  /
• R R
• R
• b) R-CH-OH O R-COOH R-
  COOH

13
UTILIZARI

• Metanolul sau alcoolul metilic (CH3OH) se obtine
  industrial din gazul de sinteza (CO si H2)
• conform ecuatiei
• 350 C, 250 atm.
• CO 2H2 CH3OH
• ZnO Cr2O3
• Alcoolul metilic serveste ca materie prima la
  fabricarea aldehidei formice, a unor
• intermediari în industria colorantilor. Se
  utilizeaza ca dizolvant pentru grasimi, lacuri si
  
• vopsele, drept combustibil si ca agent de
  denaturare a alcoolului etilic, pentru a se evita
• consumul în alimentatie al alcoolului etilic
  tehnic.
• Etanolul sau alcoolul etilic, este cunoscut,
  apreciat si preparat din cele mai vechi timpuri.
• Sucurile dulci din fructe sau melasa (deseu de
  la fabricarea zaharului) fermenteaza sub
• actiunea microorganismelor din drojdia de bere
  (Saccharomyces cerevisiae) conducând la
• alcoolul etilic.
• C6H12O6 2CO2 2C2H5OH
• glucoza etanol

14
UTILIZARI

• Produsul de fermentatie contine 12 18 alcool
  etilic. Prin distilare se obtine o solutie de
  alcool
• de concentratie 94 95 . Alcoolul obtinut pe
  aceasta cale este utilizat la prepararea
  bauturilor
• alcoolice si a spirtului medicinal.
• Alcoolul etilic tehnic se obtine prin aditia
  apei la etena. Etanolul se oxideaza aerob sub
  actiunea
• enzimelor produse de unele bacterii (Mycoderma
  aceti) la acid acetic (fermentatia acetica).
• CH3 CH2 OH O2 CH3 COOH
  H2O
• Din fermentatia acetica se obtine otelul
  alimentar din vin (otetirea vinului)
• Alcoolul etilic se utilizeaza ca solvent pentru
  lacuri si vopsele, coloranti, medicamente, în
• parfumerie, în diferite sinteze (esteri, eteri,
  butadiena), combustibilul la avioanele cu reactie
  etc.
• Glicerina (1, 2, 3 propantriol sau glicerol)
  apare ca produs secundar la obtinerea sapunului
  prin
• hidroliza bazica a grasimilor. Se obtine
  industrial din propena.
• Glicerina este folosita ca dizolvant în
  cosmetica, în medicina, la fabricarea sapunurilor
  speciale,
• a explozivilor, la prepararea lichidelor antigel,
  la fabricarea unor rasini sintetice etc.

15
ALCOOLI MAI IMPORTANTI

• METANOLUL
• 
  ETANOLUL
• DIOLI. POLIOLI
• 
  ETILENGLICOLUL
• GLICERINA

16
METANOLUL

• ( Alcool metilic/ Spirt de lemn/ Carbinol)
• CH3OH

17
Metode de obtinere

• 1. Distilarea uscata a lemnului la 500oC
• gaz combustibil CH4, CO, H2S, CO2, H2O
• lichid gudroane bogate în fenoli
• acid pirolignos (amestec de
• metanol
• acid acetic
• acetona
• solid carbune de lemn (mangal)

18

• Din acidul pirolignos prin tratare cu lapte de
  var ramâne amestecul de metanol si acetona care
  se separa prin distilare.
• 2. Din gaz de sinteza

19
Proprietati si întrebuintari

• Este un lichid incolor, cu gust arzator
  asemanator etanolului. Este foarte toxic. Baut în
  cantitati mici produce orbire, iar în cantitati
  mari, moartea. Este solubil în apa în orice
  proportie.
• Este bun solvent în industria de lacuri. Se
  foloseste la denaturarea alcoolului etilic, la
  obtinerea formaldehidei, a sulfatului de metil
  (folosit ca agent de metilare) a unor produse
  intermendiare în industria colorantilor,
  carburant la avioane cu reactie.

20
ETANOLUL

• ( Alcool etilic/ Spirt Alb)
• CH3 CH2 OH

21
Metode de obtinere

• Se obtine industrial prin fermentatie si sinteza.
• 1. Obtinerea prin fermentatie glucoza si alte
  glucide sunt usor fermentate sub actiunea unui
  complex de enzime care poarta numele de zimaza
  (si se afla în interiorul celulelor drojdiei de
  bere).

22

• CO2 rezultat ca produs secundar este singura
  sursa de CO2 pentru sifon.
• În industrie, C2H5 OH se obtine plecând de la
  amidon, un polizaharid care se gaseste în cereale
  sau cartofi, cum si în lemn sau stuf. Cele doua
  polizaharide sunt transformate mai întâi în
  glucoza prin hidroliza
• amidon
  maltoza

23
ALCOOLI MAI IMPORTANTI
24

• Hidroliza celulozei pâna la glucoza se realizeaza
  cu acizi minerali. Alcoolul etilic obtinut se
  distila pâna la concentratia de 95,6 când,
  formeaza un amestec azeotrop cu apa (un amestec
  azeotrop este format din doua lichide cu punct de
  fierbere mai scazut sau mai ridicat decât
  componentele pure).
• Alcoolul absolut (anhidru) se obtine ulterior
  prin adaugare de substante deshidratante cum
  sunt CuSO4 sau CaO, care leaga si testul de apa.
  Este foarte bun solvent folosit în industrie.
  

25

• 2. Obtinerea prin sinteza
• a) hidratarea etenei în prezenta H2SO4
  concentrat
• 
  
• 
  sulfat acid de etil

26

• b) din acetilena
• alcool
  vinilic aldehida acetica

27
Proprietati si întrebuintari

• Este un lichid color cu gust arzator. Baut în
  cantitati mici produce o stare de euforie, în
  cantitati mari este toxic pentru organism
  (produce dementa etilica). Are densitatea de 0,8
  g/cm3 la 78oC. Se dizolva în apa în orice
  proportie. La rândul sau este foarte bun solvent
  în industria alimentara, la fabricarea
  cloralului, cauciucului, esterilor, eterului
  etilic.
• Arde cu o flacara albastra cu formare de CO2 si
  H2O degajându-se o cantitate însemnata de
  caldura de aceea, poate fi folosit drept
  carburant pentru avioanele cu reactie sau
  amestecat cu benzina pentru motoare cu explozie.

28
DIOLI. POLIOLI

• Sunt alcooli polihidroxilici, deoarece contin 2
  sau 3 grupe HO legate de atomi de carbon
  diferiti. Exemple
• etilenglicol
  1,2,3-propantriol
• 1,2-etandiol
  (glicerina)
• Introducerea celei de-a 2-a grupe OH în molecula
  unui alcool duce la disparitia gustului arzator
  si aparitia gustului dulce, fapt pentru care
  diolii se numesc si glicoli (grecescul Glikos
  dulce).

29
ETILENGLICOLUL

• Etilenglicolul este un lichid vâscos cu gust
  dulce, miscibil cu apa în orice proportie.
  Amestecat cu apa serveste ca lichid pentru
  radiatoarele automobilelor, pentru ca asemenea
  amestecuri nu îngheata la temperaturi joase.
  Etilenglicolul se foloseste la obtinerea firelor
  teron, conform reactiei

30

• dimetiltereftalat
• 
  teron

31
GLICERINA
32
Metode de obtinere

• 1. Hidroliza bazica a grasimilor
• tristearina
  (
  stearat de Na sapun )

33

• 2. Din propena din gazele de cracare

34
Proprietati fizice

• Este un lichid incolor vâscos, cu gust dulce,
  solubil în apa si alcool. Fierbe la 290oC,
  deoarece având 3 grupe hidroxil formeaza un numar
  mare de legaturi de hidrogen.

35
Proprietati chimice

• 1. Caracterul acid al glicerinei este marit de
  influenta reciproca a celor 3 grupe de electroni
  ai oxigenului neparticipanta la legatura de la
  alta HO vecina. Ca atare, glicerina dizolva
  hidroxizi ai metalelor grele, formând glicerati

-

2
-
36

• 2. Reactia de deshidratare. Prin încalzire,
  glicerina se deshidrateaza si formeaza acroleina
• enol
  aldol acroleina
• 
  (intermediari probabili)

37

• 3. Reactia de esterificare
• a) esterficare cu acizi minerali

trinitrat de glicerina
38

• Esterificarea glicerinei se face cu amestec de
  acid azotic si acid sulfuric. Trinitratul de
  glicerina este un lichid care explodeaza usor, de
  acea poate fi utilizat ca exploziv daca se
  amesteca cu alte substante sau îmbibat într-o
  substanta poroasa ca silicatul natural
  Kieselgur, rezultând dinamita care explodeaza
  numai în prezenta unei capse de fulminat de
  mercur.
• Explozia trinitratului de glicerina este de fapt
  o ardere interna a moleculei datorita oxigenului
  continut de grupele NO2 care oxideaza carbonul si
  hidrogenul din molecula. La explozie rezulta
  numai gaze O2, CO2, N2 si H2O careau în primul
  moment o temperatura ridicata, aproape 3000oC.
  Efectul mecanic al exloziei este datorat maririi
  enorme de volum provocata de formarea acestor
  gaze calde într-un timp extrem de scurt.

39

• b) esterificare cu B(OH)3 acid boric

-

Acid complex de tarie mai mare ca acidul boric
c) esterificare cu acid fosforic
acid a-glicerinfosforic
acid ß-glicerinforsforic
40

• d) esterificarea cu acizi organici

oleo, palmito-stearina
41
Întrebuintari

• Cantitati însemnate de glicerina se folosesc la
  obtinerea trinitratului de glicerina, ca adaos de
  racire a radiatoarelor în timpul iernii
  (anticongelant). În cosmetica la obtinerea unor
  mase plastice.