Mục lục bài viết

Ancol là gì ? ứng dụng của ancol

Ancol là gì ? Ancol là một nhóm hợp chất hữu cơ trong đó phân tử chứa nhóm hydroxyl (–OH) liên kết với nguyên tử carbon bậc một (carbon chỉ liên kết với một nhóm khác ngoài nhóm –OH). Công thức tổng quát của ancol thường được viết là R–OH, trong đó R là một gốc hydrocarbon (như alkyl hoặc aryl).

Phân loại ancol

Ancol có thể được phân loại dựa trên số nhóm –OH hoặc theo loại carbon mà nhóm –OH gắn vào:

Theo số nhóm –OH:

- Ancol đơn chức: Chỉ có một nhóm –OH trong phân tử (ví dụ: methanol – CH₃OH, ethanol – C₂H₅OH).
- Ancol đa chức: Có nhiều hơn một nhóm –OH trong phân tử (ví dụ: etylene glycol – C₂H₄(OH)₂ là ancol hai chức, glycerol – C₃H₅(OH)₃ là ancol ba chức).

Theo loại carbon gắn nhóm –OH:

- - Ancol bậc một: Nhóm –OH gắn vào carbon bậc một (carbon này chỉ liên kết với một gốc hydrocarbon khác). Ví dụ: ethanol (C₂H₅OH).
  - Ancol bậc hai: Nhóm –OH gắn vào carbon bậc hai (carbon này liên kết với hai gốc hydrocarbon khác). Ví dụ: isopropanol (CH₃CH(OH)CH₃).
  - Ancol bậc ba: Nhóm –OH gắn vào carbon bậc ba (carbon này liên kết với ba gốc hydrocarbon khác). Ví dụ: tert-butanol (C(CH₃)₃OH).

Dựa vào đặc điểm gốc hidrocacbon

Ancol no (liên kết với ankyl no). Ví dụ như CH3-OH, C3H7-OH,…
Ancol không no (mạch hở hoặc mạch vòng). Ví dụ như CH3-CH=CH-CH2-OH, CH2=CH-CH2-OH,…
Ancol thơm (liên kết với nguyên tử cacbon no thuộc mạch nhánh của vòng benzen). Ví dụ như C6H5-CH2-OH…

Cách gọi tên ancol

Ancol có thể được gọi tên theo tên thường gọi hoặc tên IUPAC.

Tên thường gọi

Công thức: Tên thường gọi = Ancol (rượu) + Tên gốc ankyl + ic

Ví dụ CH3-OH: Ancol metylic, CH3-CH2-CH2-OH: Ancol butylic.

Ngoài ra một số ancol có tên đặc biệt như:

H2OH-CH2OH: Etilenglicol.
CH2OH-CHOH-CH2OH: Glixerin hay còn được gọi là Glixerol.
CH3-CH(CH)3-CH2-CH2OH: Ancol Isoamylic

Tên danh pháp (Tên IUPAC)

Công thức: Tên thay thế = Tên gọi hidrocacbon tương ứng + Chỉ số chỉ vị trí nhóm OH + ol.

Trong đó:

Mạch chính của Ancol là mạch cacbon dài nhất liên kết với nhóm -OH.
Các nguyên tử cacbon được đánh số thứ tự từ phía gần nhóm -OH hơn.

Ví dụ: CH3CH2OH: Ethanol.

CH3CH(CH3)CH2OH: 2-methyl propan-2-ol.

Tính chất đặc trưng của ancol là gì?

Một số tính chất quan trọng của ancol như sau:

Tính chất vật lý

Trạng thái tồn tại: Ancol có số lượng C ít thưởng ở dạng lỏng ở nhiệt độ phòng, trong khi đó ancol có số lượng C cao ở dạng rắn.
Độ nhớt: Rượu metylic, rượu etylic và rượu isopropyl là những chất lỏng độ nhớt thấp có mùi trái cây. Các loại cồn cao hơn như ancol chứa từ 4 – 10 C hơi nhớt và có mùi trái cây nặng hơn.
Độ tan: Do cấu tạo có nhóm hydroxyl nên làm cho ancol phân cực . Những nhóm này có thể hình thành liên kết hydro liên phân tử. Do đó, liên kết hydro được hình thành giữa các phân tử nước và rượu làm cho rượu hòa tan trong nước. Tuy nhiên, nhóm alkyl gắn với nhóm hydroxyl có bản chất kỵ nước. Do đó, độ hòa tan của rượu giảm khi tăng kích thước của nhóm alkyl. Ví dụ methanol, ethanol và propanol có thể hòa tan trong nước. Butanol hòa tan vừa phải trong nước.
Nhiệt độ sôi: Do có liên kết hydro, ancol có xu hướng có nhiệt độ sôi cao hơn so với hidrocacbon và ete tương ứng. Điểm sôi của rượu etanol là 78,29°C, so với hidrocacbon hexan (69°C) và đối với dietyl ete (34,6°C).

Tính chất hóa học

Phản ứng với kim loại kiềm: Ancol phản ứng với kim loại kiềm (như natri) tạo thành ancolat và giải phóng khí hydro: $2 R - O H + 2 N a \to 2 R - ON a + H_{2} ↑$
Phản ứng tạo ester (phản ứng ester hóa): Ancol phản ứng với axit cacboxylic trong môi trường axit để tạo thành ester và nước: $R - O H + R^{'} - COO H \to R^{'} - COOR + H_{2} O$
Phản ứng khử nước: Ancol có thể bị khử nước trong môi trường axit mạnh, tạo thành anken: $R - C H_{2} O H \to R - C H = C H_{2} + H_{2} O$
Phản ứng oxi hóa: Ancol bậc một có thể bị oxi hóa thành andehit, sau đó thành axit cacboxylic; ancol bậc hai có thể bị oxi hóa thành xeton. Ancol bậc ba không bị oxi hóa trực tiếp:
- Ancol bậc một: $R - C H_{2} O H + [O] \to R - C H O \to R - COO H$
- Ancol bậc hai: $R_{2} - C H O H + [O] \to R_{2} - CO$

Điều chế ancol như thế nào ?

Thực hiện dẫn xuất halogen

CnH2n+2-2k-xXx + xMOH → CnH2n+2-2k-x(OH)x + xMX

Cộng nước vào anken để tạo ra ancol no, đơn chức và mạch hở. Phản ứng được tuân theo quy tắc cộng Maccopnhicop nên nếu anken là đối xứng thì phản ứng chỉ tạo ra 1 ancol

CnH2n + H2O → CnH2n+1OH(H+)

Trong môi trường kiềm tiến hành thủy phân este

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

Cộng H2 vào andehit hay xeton

RCHO + H2 → RCH2OH (Ni, to)

RCOR’ + H2 → RCHOHR’ (Ni, to)

Dùng dung dịch KMnO4 oxi hóa hợp chất có nối đôi

3CH2=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O → 3CH2OH-CH2OH + 2KOH + 2MnO2

Ứng dụng của ancol ra sao ?

Ứng dụng của ancol trong đời sống con người

Ancol đã được ứng dụng từ lâu trong sản xuất như y tế, công nghiệp thực phẩm… và đời sống. Một số rượu được sử dụng phổ biến dưới đây:

Ancol được dùng làm rượu, nước giải khát.
Metanol: chủ yếu để sản xuất formaldehyde và làm phụ gia nhiên liệu.
Ethanol, chủ yếu sử dụng cho đồ uống có cồn, phụ gia nhiên liệu, dung môi.
Isopropyl được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp làm dung môi cho sơn và các quá trình hóa học.
1-propanol, 1-butanol và rượu isobutyl để sử dụng làm cồn tẩy rửa cho da, làm dung môi trong công nghiệp và sản xuất ra các dung môi khác.
Ethylene glycol thường được dùng làm chất chống đông cho ô tô và là một thành phần trong chất lỏng thủy lực, mực in và dung môi sơn.
Glycerol vẫn được sử dụng để sản xuất nitroglycerin, là chất nổ chính trong thuốc nổ. Ngoài ra, nó còn làm dung môi, chất giữ ẩm, chất làm dẻo, chất chống đông và chất bôi trơn tan trong nước. Nó được tìm thấy trong nhiều loại sản phẩm, bao gồm thực phẩm, xà phòng, mỹ phẩm, mực in, chất lỏng thủy lực và dược phẩm…
Ancol có C6–C11 được sử dụng cho chất hóa dẻo, ví dụ như trong polyvinylchloride
Ancol béo (C12–C18) là tiền chất của chất tẩy rửa.
Ngoài ra, nhiều ancol khác còn được làm nhiên liệu cho động cơ như methanol, ethanol có chỉ số octan cao và lượng khí thải gây ô nhiễm thấp.