Hydroxysloučeniny

• Obsahují skupinu – OH

Názvosloví

Systematické: uhlovodík + ol (diol, triol)
methanol
ethan-1,2-diol
propan – 1,2,3-triol

Funkčně skupinové: alkyl + alkohol
methylalkohol

Triviální: dřevný líh, ethylenglykol

Dělení hydroxysloučenin

Podle typu řetězce        alkoholy ( -OH není vázána na aromatický kruh)

fenoly ( -OH je vázána na aromatický kruh)

Podle umístění – OH v řetězci                 primární

                                                                              sekundární

                                                                              terciární

Podle počtu – OH skupin           jednosytné                       

                                                               vícesytné – dioly (glykoly), trioly

Výskyt

• V přírodě hojně volné
• I vázané (ve formě esterů = alkohol + karboxylová kyselina a glykosidů = vazba sacharidy, steroidy a alkaloidy)

Vlastnosti

• Nejnižší alkoholy jsou kapaliny (tvoří vodíkové můstky, které zvyšují t_v a zlepšují rozpustnost v H₂O → pak H můstky mezi vodou a alkoholem)
• Vyšší alkoholy ve vodě rozpustné omezeně
• polární charakter R       O       H slabě kyselý vodík
  u fenolů vlivem +ME kyselejší než u alkoholů
  2 volné e^– páry způsobují mírnou zásaditost

AMFOTERNÍ CHARAKTER (srovnatelný s vodou)

Reakce

1.      Vznik solí

1. Se silnými zásadami – vznikají alkoholáty (alkoxidy) nebo fenoláty (fenoxidy)
   R – O – H + Na⁺OH^– R – O^– – Na⁺ + H₂O (natriumalkoxid)
   reakce probíhá ochotně, pokud R je aryl, pokud je to alkyl, použijeme místo NaOH kovový Na
2. Se silnými kyselinami – vznikají alkoxoniové soli 

   (alkoxoniumchlorid)

                                                        hydrolýzou (- H₂O) v silně H⁺ prostředí vzniká R – Cl)

2.      Esterifikace

alkohol + kyselina (org. nebo anorg.) → ester + voda
u fenolů probíhá těžko a nemá význam

3.      Oxidace

2. Alkoholů – probíhá ve stupních,
   katalytická (řízená) – ox. č. může být KMnO₄ i vzdušný O₂
   bez katalyzátoru – oxidace až na CO₂ a H₂O (hoření)
   oxidace primárních alkoholů: vznikají aldehydy až karboxylové kyseliny
   CH₃ – CH₂ – OH →           CH₃ – CH = O     →           CH₃ – COOH
   ethanol                                         acetaldehyd                                      kyselina octová
   
   oxidace sekundárních alkoholů: vznikají ketony (pouze do 2. stupně)
   → CH₃ – CO – CH₃             →           XXX
        propan-2-ol                  aceton

terciární alkoholy oxidují špatně: znamenalo by to rozštěpení základního řetězce

 

1. Fenolů

 

 

 

 

 

 

 

Zástupci alkoholů

Methanol CH₃OH

• „dřevný líh“
• Bezbarvá vonící kapalina, velmi těkavý
• t_v = 65°C
• Neomezeně mísitelný s vodou
• Hořlavá a toxická látka
• Poškozuje játra a sítnici
• Nervový jed – smrtelná dávka – 20 g (1 „panák“)
• Protijed – ethanol – snižuje účinky methanolu
• Výroba:
  • Dříve suchou destilací dřeva
  • Dnes ze syntézního plynu: CO + 2H₂ → CH₃OH (syntézní plyn je ze zemního plynu)
    podmínky: +350°C, 20MPa, Cr₂O₃ a ZnO jako katalyzátory
• Použití:
  • Rozpouštědlo
  • Palivo
  • Výroba formaldehydu

Ethanol CH₃CH₂OH

• „líh“
• Bezbarvá kapalina příjemné vůně
• t_v = 78°C
• Jedovatý – játra, nervové buňky
• Psychotropní
• Výroba:
  • Adice vody na ethen – pro technický líh
    CH₂=CH₂ + H₂O → CH₃-CH₂-OH
  • Kvašení cukerných roztoků + destilace – potravinářský líh
• Použití:
  • Rozpouštědlo
  • Líh na pálení
  • Lékařství – částečná desinfekce
  • Alkoholické nápoje
• Denaturace = znehodnocování → zápach

Etylenglykol OH-CH₂-CH₂-OH

• Olejovitá kapalina, sladká, toxická
• t_v = 197°C
• Protijed: ethanol
• Použití:
  • Nemrznoucí směsi (Fridex)
  • Rozpouštědla
  • Plasty – polyesterové pryskyřice (ethylenoxid)

Glycerol CH₂OH-CH₂OH-CH₂OH

• Sirupovitá, bezbarvá, sladká kapalina
• Tv = 290°C
• Neomezeně mísitelná s vodou → vodíkové můstky
• Výroba: hydrolýza tuků, z propenu
• Použití: kosmetika (hydratační krémy), plasty, celofán, glyceroltrinitrát = dynamit

Cyklohexanol

• Výroba syntetických vláken: silon, nylon

Zástupci fenolů

Fenol

• Bezbarvý, krystalický
• Na vzduchu červená (kation železitý)
• Páchne po dehtu
• Žíravé účinky
• Díky +M-efektu je vodík kyselý
• Roztok fenolu: karbolka – úklidová dezinfekce
• Výroba: z černouhelného dehtu, oxidací kumenu
• Použití:
  • Plasty (bakelit)
  • Léčiva
  • Barviva
  • Pesticidy
  • Cyklohexanol
  • Hrubá dezinfekce (úklidová)

Hydrochinon

• Oxidace → p-benzochinon
• Fotografické vývojky
• Součást přírodních barviv – antrachinonová, alizarin
• Izomerní fenoly:

 

hydrochinon                                       pyrokatechol                       resorcinol

Kresoly

• 3 izomerní methylfenoly

o-kresol                 m-kresol                p-kresol

• Zdroj: dehet
• Využití: hrubá dezinfekce → roztok: lysol

Kyselina pikrová

• Žlutá, krystalická, hořká látka, soli pikráty explozivní
• Při zahřátí nebo iniciaci rozbuškou exploduje (ekrazit)

 

 

Thioalkoholy = thioly

• Náhrada O sírou
• R – SH sulfanylová skupina
• Netvoří vodíkové můstky → nižší t_v
• Zapáchají – použití k ODORIZACI plynů bez zápachu (upozorní na únik)

Ethery

• R₁ – O – R₂
  funkční skupina
• R₁ = R₂ → symetrický ether; jinak asymetrický ether
• Sirná obdoba R₁ – S – R₂ thioether (častěji sulfid)

Názvosloví

Substituční princip: od hydroxyderivátu odtržením H   R – O –
alkyl + oxy = alkoxy-
methoxy-
ethoxy-
fenoxy-
benzyloxy-

Příklady:                                methoxyethan
základní uhlovodík je ten delší

                                                 ethoxyethen
nebo ten s násobnými vazbami

Funkčně-skupinové:         alkyly (podle abecedy) + ether
diethylether CH₃-CH₂-O-CH₂-CH₃
ethyl(methyl)ether CH₃-CH₂-O-CH₃

Triviální:             anisol = fenyl(methyl)ether            oxiran (hydrolýzou vzniká ethylenglykol)     1,4-dioxan

 

Vlastnosti

• Izomerní s alkoholy – ale netvoří H můstky
  ethanol C₂H₆O                   dimethylether
  t_v = 78°C                                                             t_v = -25°C
• Výborná rozpouštědla
• Velmi těkavé – páry se vzduchem tvoří výbušnou směs
• Se vzdušným O + UV → explozivní peroxidy (uchováváme v tmavých lahvích a v malých množstvích)

Zástupci

• Diethylether – rozpouštědlo
• Ethylenoxid = oxiran, vzniká oxidací ethylenu
• Dioxan – jedovatý, nervová poškození, škodí životnímu prostředí