Alkohole polihydroksylowe Glikol etano1 2 diol Glicerol propano1

Alkohole polihydroksylowe Glikol: etano-1, 2 -diol, Glicerol: propano-1, 2, 3 -triol , Otrzymywanie, właściwości, zastosowanie

Alkohole polihydroksylowe • Alkohole polihydroksylowe – jednofunkcyjne pochodne węglowodorów zwierające w cząsteczce dwie lub więcej grup – OH, z których każda związana jest z innym atomem węgla • W nazwie, do nazwy węglowodoru (etan, propan, w przypadku alkoholi nienasyconych, but-1 -en, but-2 -en, należy podać łącznik o, lokanty z którym związane są grupy –OH oraz liczbę grup –OH (di, tri, tetra) i końcówkę – ol: • Etano-1, 2 -diol, propano-1, 2, 3 -triol, but-1 -eno-3, 4 -diol, but-2 -eno-1, 4 -diol.

Glikol (etano-1, 2 -diol) • Otrzymywanie glikolu • • • Hydroliza zasadowa dihalogenoetanu (np. 1, 2 -dibromoetanu) CH 2 = CH 2 + Br 2 CH 2 – CH 2 | | Br Br CH 2 – CH 2 + 2 Na. OH CH 2 – CH 2 + 2 Na. Br | | Br Br OH OH Katalityczne utlenienie etenu (Ag /T) do tlenku etylenu i jego hydroliza w środowisku kwasowym (H+) CH 2 = CH 2 + [O] H 2 C – CH 2 + H 2 O H 2 C – CH 2 / | | O HO OH eten tlenek etylenu glikol

Glikol (etano-1, 2 -diol) • Otrzymywanie glikolu • Utlenienie etenu (etylenu) wodnym roztworem KMn. O 4 • 3 CH 2 = CH 2 + 2 KMn. O 4 + 4 H 2 O 3 CH 2(OH) – CH 2(OH) + 2 Mn. O 2 +2 KOH • Jest to typowa reakcja redox, charakterystyczna dla węglowodorów nienasyconych (następuje odbarwienie wodnego roztworu KMn. O 4 z barwy fioletowo-różowej do barwy brunatno-brązowej i wytrącenie się osadu Mn. O 2: • 2 C-II 2 C-I + 2 x 1 e- 2 3 6 • Mn. VII + 3 e- Mn. IV 3 2

Glicerol (gliceryna): Propano-1, 2, 3 -triol • Otrzymywanie glicerolu na skalę przemysłową z propenu: • Chlorowanie propenu w fazie gazowej (T) - r. substytucji rodnikowej a nie addycji elektrofilowej: • CH 2=CH – CH 3 + Cl 2 CH 2= CH – CH 2 Cl + HCl • Propen 3 -chloropropen • Hydroliza 3 -chloroprpenu w środowisku zasadowym • CH 2= CH – CH 2 Cl + Na. OH CH 2= CH – CH 2 OH + Na. Cl • 3 -chloropropenol • Utlenienie propenolu H 2 O 2 w obecności katalizatora • CH=CH–CH 2 OH + H 2 O 2 CH 2(OH)–CH 2(OH) • propenol propano-1, 2, 3 -triol

Glicerol (gliceryna): Propano-1, 2, 3 -triol • Otrzymywanie glicerolu – hydroliza tłuszczów (reakcje zmydlania tłuszczów), np. tristearynianu glicerolu: O // CH 2 – O – C 17 H 35 O CH 2 - OH // | CH – O - C – C 17 H 35 + 3 Na. OH CH – OH + 3 C 17 H 35 COONa O | // CH 2 – OH CH 2 – O – C 17 H 35 Tristearynian glicerolu glicerol stearynian sodu (mydło)

Właściwości fizyczne i zastosowanie Glikol (etano-1, 2 -diol ) Glicerol (propano-1, 2, - triol ) Bezbarwna, lepka – oleista ciecz o słodkawym smaku, dobrze rozpuszczalna w wodzie i etanolu, trudno lotna, jest to związane z większą liczbą wiązań wodorowych niż w przypadku alkoholi monohydroksylowych bez zapachu , toksyczny ale jego toksyczność jest mniejsza niż metanolu, Tt = -16 o. C, Tw = 197 o. C Stosowany do produkcji włókien sztucznych (elany), żywic, laminatów, farb, jako 50% roztwór jest płynem chłodnicowym - temp. krzepnięcia -35 o. C. Bezbarwna, lepka – oleista ciecz o słodkim smaku, dobrze rozpuszczalna w wodzie i etanolu, trudno lotna, jest to związane z większą liczbą wiązań wodorowych niż w przypadku alkoholi monohydroksylowych oraz w glikolu, bez zapachu, nietoksyczny, toksyczność alkoholi maleje wraz ze wzrostem liczby grup –OH oraz ze wzrostem liczny at. C w cząsteczce, higroskopijny Tt = 16 o. C, Tw = 290 o. C Stosowany do produkcji kosmetyków nawilżających, w przemyśle spożywczym do zagęszczania i dosładzania alkoholi, nadzienia cukierków, produkcji materiałów wybuchowych – nitrogliceryny (również lek nasercowy), w garbarstwie do zmiękczania skór.

Właściwości chemiczne • Związki palne - spalają się jasnożółtym kopcącym płomieniem, produktami spalania jest woda, CO 2 i C. • Odczyn wodnych roztworów – obojętny, nie ulegają dysocjacji elektrolitycznej, • Reagują z aktywnymi metalami i ich wodorotlenkami tworząc odpowiednio etanodiolany i propanotriolany (gliceryniany), co świadczy o silniejszych właściwościach kwasowych niż alkoholi monohydroksylowych.

Właściwości chemiczne cd • CH 2 – OH | + 2 Na CH 2 – OH • Glikol • CH 2 – OH | CH – OH + 3 KOH | CH 2 – OH • Glicerol CH 2 - ONa | + H 2 CH 2 – ONa glikolan sodu CH 2 - OK | CH – OK + 3 H 2 O | CH 2 – OK glicerolan potasu

Właściwości chemiczne cd • Alkohole polihydroksylowe w odróżnieniu od alkoholi monohydroksylowych reagują z wodorotlenkiem miedzi(II) Cu(OH)2, powstają barwy błękitnej (lazurowej) związki kompleksowe, reakcja służy do wykrywania związków o dwóch i więcej grupach –OH w cząsteczce (jeżeli grupy te występują na sąsiadujących atomach węgla) H / OH CH 2 – O / | Cu CH 2 – O OH H

Właściwości chemiczne cd • Reakcja z halogenowodorami – bierze udział cała grupa funkcyjna –OH CH 2 – OH CH 2 - Cl | 2 HCl | + 2 H 2 O CH 2 – OH CH 2 – Cl • glikol 1, 2 -dichloroetan

Właściwości chemiczne cd • Reakcja estryfikacji z kwasami kraboksylowymi – estry kwasów organicznych O O \ \ CH 2 – O H HO – CH 3 CH 2 – O – CH 3 O O \ \ CH – O H + HO – CH 3 CH - O – CH 3 + 2 H 2 O O O \ \ CH 2 – O H HO – CH 3 CH 2 – O - C – CH 3 Glicerol kwas etanowy trietanian (trioctan) glicerolu

Właściwości chemiczne cd • Reakcja estryfikacji z kwasami nieorganicznymi np. HNO 3 – estry kwasów nieorganicznych CH 2 – O H HO – NO 2 | CH – O H + HO – NO 2 | CH 2 – O H HO – NO 2 Glicerol kwas azotowy(V) CH 2 – O – NO 2 | CH – O – NO 2 + 3 H 2 O | CH 2 – O – NO 2 triazotan(V) glicerolu