Ndryshe nga hidrokarburet, substancat organike që përmbajnë oksigjen kanë një kompleks atomesh të quajtur një grup funksional. Metanoli është një alkool i ngopur që ka një grup hidroksil në molekulën e tij. Ai përcakton karakteristikat kryesore të kësaj përbërje. Në artikullin tonë do të shqyrtojmë metodat për prodhimin e alkoolit metil, reaksionet kimike më të rëndësishme dhe përdorimin e metanolit.
Struktura e molekulës
Për të zbuluar strukturën e alkoolit metil, duhet të mbani mend se çfarë lloj molekule ka hidrokarburin më të thjeshtë të ngopur - metanin. Ai shprehet si CH4 dhe përmban një atom karboni të lidhur nëpërmjet lidhjeve të thjeshta sigma me atomet e hidrogjenit.
Nëse njëri prej tyre zëvendësohet me grupin hidroksil –OH, marrim formulën CH3OH. Është metanol. Këndi i lidhjes i ndërtuar nga drejtimi i lidhjes C-O-H është afërsisht 110⁰, kështu që molekulat e alkooleve monohidrike kanë një formë këndore. Për faktin seelektronegativiteti i oksigjenit (3.5 eV) është më i madh se ai i karbonit (2.5 eV), lidhja oksigjen-karbon është shumë e polarizuar dhe grupi hidrokso luan rolin e një zëvendësuesi që ka një efekt induktiv negativ. Kështu, metanoli është një alkool, momenti dipol i të cilit është 1,69D.
Nomenklatura
Le të shqyrtojmë tre mënyra për të formuar emrin e një substance me formulën CH3OH. Historikisht, ai rrjedh nga emri i radikalit hidrokarbur të cilit i është bashkangjitur grupi hidroksil. Radikali CH3 është metil, kështu që CH3OH quhet alkool metil. Sipas nomenklaturës së Gjenevës, emrit të hidrokarburit përkatës - një alkan i shtohet prapashtesa -ol. Komponimi do të quhet metanol. Ky emër është më i zakonshmi dhe përdoret mjaft shpesh. Në nomenklaturën racionale, përbërja që po shqyrtojmë quhet karbinol.
Vetitë fizike
Alkoolet më të ulëta që përmbajnë deri në tre atome karboni, që përfshin metanolin, janë lëngje që përzihen me ujin në çfarëdo përmasash. Karbinoli ka një erë të theksuar alkoolike, por është plotësisht i papërshtatshëm për gëlltitje, pasi është përbërësi më i fortë neurotoksik. Dendësia e tij është më e vogël se uniteti dhe është 0,791 D420. Pikat e shkrirjes dhe të vlimit janë respektivisht -97,9 ⁰C dhe +94,5 ⁰C.
Prodhimi i metanolit
Hidroliza e haloalkileve përkatëse në prani të hidroksideve të metaleve aktive, për shembull, alkali ose toka alkaline, dhe kur nxehet -kjo është një metodë e zakonshme për marrjen e karbinolit. Si lëndë fillestare merret klori ose bromometani, rezultati i reaksionit do të jetë zëvendësimi i atomit të halogjenit me grupin funksional –OH dhe prodhimi i metanolit.
Një metodë tjetër që çon në formimin e alkooleve primare të ngopura është reduktimi i aldehideve ose acideve karboksilike. Për këtë reaksion redoks, përdoren agjentë reduktues të fortë si borohidridi i natriumit ose hidridi i aluminit të litiumit. Komponimet fillestare janë acidi formik ose formaldehidi. Një nga metodat moderne për marrjen e karbinolit është sinteza e tij nga karboni, uji, hidrogjeni dhe monoksidi i karbonit. Procesi zhvillohet në një temperaturë prej +250 °C, presion të ngritur dhe në prani të oksideve të zinkut dhe bakrit si katalizatorë. E re, por e justifikuar ekonomikisht, është metoda e marrjes së alkoolit nga algat mikroskopike të oqeaneve dhe deteve, biomasa e të cilave është vërtet e madhe. Substrati bimor fermentohet, metani i çliruar mblidhet dhe më tej oksidohet në metanol. Përparësitë e mëdha të prodhimit të biometanolit janë mungesa e nevojës për përdorimin e rezervave të ujit të freskët, elektricitetit dhe pastërtia e teknologjisë.
Sinteza organometalike
Nëse komponimet organike me një grup karbonil në molekula trajtohen me përbërje organomagneziumi, mund të përftohen alkoole monohidrike. Reagentët organometalikë prodhohen nga ndërveprimi i copëzave metalike të magnezit dhe derivateve të alkanit që përmbajnë brom në një dietil të thatë.eter. Nga aldehidi formik, ky reaksion mund të përdoret për të marrë jo vetëm metanol, përdorimi i të cilit është i kufizuar, por edhe alkoole të tjera të ngopura parësore.
Karakterizimi kimik
Karbinoli nuk ka veti të theksuara të acideve ose bazave, për më tepër, një zgjidhje ujore e një substance nuk ndikon në treguesit. Reaksionet tipike të metanolit janë ndërveprimi me metalet aktive dhe acidet karboksilike. Në rastin e parë, formohen alkoolate metalike, në të dytën - estere. Për shembull, natriumi zhvendos atomet e hidrogjenit në grupin funksional hidroksil të një alkooli:
2CH3OH + 2Na=2CH3ONa +H2.
Reagimi midis alkoolit metil dhe acidit acetik çon në formimin e metil acetatit, ose metil esterit të acidit acetik:
CH3COOH+CH3OH<--(H2SO 4)CH3COOCH3+H2O.
Reagimi i mësipërm quhet esterifikim dhe ka një rëndësi të madhe praktike.
Oksidimi i alkooleve
Reaksionet e metanolit që çojnë në prodhimin e aldehideve, merrni parasysh shembullin e ndërveprimit të tij me oksidin e bakrit. Nëse një tel bakri i nxehtë i veshur me oksid ulet në një zgjidhje metanoli, atëherë ndihet një erë e veçantë e pakëndshme e formaldehidit. Dhe sipërfaqja e shurdhër e telit bëhet e ndritshme dhe me shkëlqim për shkak të reduktimit të bakrit të pastër.
Dehidratim
Kur nxehen dhe në prani të substancave higroskopike, grimcat ndahen nga molekulat e alkoolitujë. Hidrokarburet e pangopura të serisë së etilenit mund të gjenden në produkte. Në kushte të përqendrimit të lartë të ujit dhe në temperaturë të ulët, mund të merren etere. Pra, dimetil eteri mund të merret nga metanoli.
Përdorimi i alkoolit metil
Alkooli metil përdoret si frenues i hidrateve të formuara në tubacionet e gazit, pasi vetitë e rëndësishme të metanolit janë tretshmëria e mirë në ujë dhe pika e ulët e ngrirjes. Vëllimi kryesor i alkoolit metil përdoret në prodhimin e rrëshirave fenol-formaldehide. Numri i lartë i oktanit karakteristik i karbinolit bën të mundur përdorimin e tij si lëndë djegëse miqësore me mjedisin për makinat. Në industrinë e bojës, karbinoli përdoret si tretës.
Efekti i metanolit në trupin e njeriut
Alkooli i drurit është absolutisht i papërshtatshëm për t'u përdorur si pije alkoolike, pasi është substanca më e fortë toksike. Pasi në traktin gastrointestinal, ai fillon të oksidohet në acid formik dhe aldehid formik. Produktet e oksidimit ndikojnë në nervat optikë dhe retinë, e cila përmban receptorë. Verbëria fillon. Acidi formik, i cili ka një kapacitet të lartë kumulativ, transportohet nga gjaku në mëlçi dhe veshka, duke shkatërruar këto organe vitale. Si rezultat i helmimit me metanol, ndodh një përfundim fatal, pasi metodat e pastrimit të gjakut nga metabolitët janë joefektive.
Në artikullin tonë, ne u njohëm me vetitë, aplikimin dhemënyra për të marrë metanol.
