Metanol - bu modda nima? Metanolning xossalari, ishlab chiqarilishi va ishlatilishi

2024 Muallif: Angel Austin | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 05:45

Uglevodorodlardan farqli o'laroq, kislorodli organik moddalar funktsional guruh deb ataladigan atomlar majmuasiga ega. Metanol - molekulasida gidroksil guruhi bo'lgan to'yingan spirt. U ushbu birikmaning asosiy xususiyatlarini belgilaydi. Maqolamizda metil spirtini ishlab chiqarish usullari, eng muhim kimyoviy reaksiyalar va metanoldan foydalanishni ko'rib chiqamiz.

Molekulaning tuzilishi

Metil spirtining tuzilishini bilish uchun qaysi molekulada eng oddiy toʻyingan uglevodorod - metan borligini eslab qolish kerak. U CH₄ shaklida ifodalanadi va vodorod atomlari bilan oddiy sigma bogʻlari orqali bogʻlangan bitta uglerod atomini oʻz ichiga oladi.

Agar ulardan biri gidroksil guruhi –OH bilan almashtirilsa, CH₃OH formulasini olamiz. Bu metanol. C-O-H aloqasi yo'nalishi bo'yicha tuzilgan bog'lanish burchagi taxminan 110⁰ ni tashkil qiladi, shuning uchun monohidrik spirtlarning molekulalari burchak shakliga ega. Shu tufaylikislorodning elektromanfiyligi (3,5 eV) ugleroddan (2,5 eV) katta, kislorod-uglerod aloqasi juda qutblangan va gidrokso guruhi salbiy induktiv ta'sirga ega bo'lgan o'rinbosar rolini o'ynaydi. Shunday qilib, metanol dipol momenti 1,69D bo'lgan spirtdir.

Nomenklatura

CH₃OH formulali moddaning nomini hosil qilishning uchta usulini ko'rib chiqamiz. Tarixiy jihatdan u gidroksil guruhi biriktirilgan uglevodorod radikalining nomidan olingan. CH₃ radikali metildir, shuning uchun CH₃OH metil spirti deyiladi. Jeneva nomenklaturasiga ko'ra, tegishli uglevodorod - alkan nomiga -ol qo'shimchasi qo'shiladi. Murakkab metanol deb ataladi. Bu nom eng keng tarqalgan va juda tez-tez ishlatiladi. Ratsional nomenklaturada biz ko'rib chiqayotgan birikma karbinol deb ataladi.

Jismoniy xususiyatlar

Uchtagacha uglerod atomini oʻz ichiga olgan quyi spirtlar, jumladan metanol, suv bilan istalgan nisbatda aralashadigan suyuqliklardir. Karbinol aniq alkogolli hidga ega, ammo ichish uchun mutlaqo yaroqsiz, chunki u eng kuchli neyrotoksik birikma. Uning zichligi birlikdan kichik va 0,791 D₄²⁰. Erish va qaynash nuqtalari mos ravishda -97,9 ⁰C va +94,5 ⁰C.

Metanol ishlab chiqarish

Faol metallarning gidroksidlari ishtirokida, masalan, gidroksidi yoki ishqoriy tuproq ishtirokida va qizdirilganda tegishli haloalkillarning gidrolizi -bu karbinol olishning keng tarqalgan usuli. Boshlang'ich material sifatida xlor yoki bromometan olinadi, reaktsiya natijasida halogen atomining funktsional guruhi -OH bilan almashtirilishi va metanol ishlab chiqarilishi bo'ladi.

Birlamchi toʻyingan spirtlar hosil boʻlishiga olib keladigan yana bir usul aldegidlar yoki karboksilik kislotalarning qaytarilishi hisoblanadi. Ushbu redoks reaktsiyasi uchun natriy borgidrid yoki lityum alyuminiy gidrid kabi kuchli qaytaruvchi moddalar ishlatiladi. Boshlang'ich birikmalar formik kislota yoki formaldegiddir. Karbinolni olishning zamonaviy usullaridan biri uni uglerod, suv, vodorod va karbon monoksitdan sintez qilishdir. Jarayon +250 °C haroratda, ko'tarilgan bosimda va katalizator sifatida sink va mis oksidlari ishtirokida sodir bo'ladi. Yangi, ammo iqtisodiy jihatdan oqlangan bu okean va dengizlarning mikroskopik suvo'tlaridan spirt olish usuli bo'lib, ularning biomassasi haqiqatan ham juda katta. O'simlik substrati fermentlanadi, ajralib chiqqan metan to'planadi va keyinchalik metanolga oksidlanadi. Biometanol ishlab chiqarishning katta afzalliklari - chuchuk suv zahiralaridan, elektr energiyasidan va texnologiyaning tozaligidan foydalanish zarurati yo'qligi.

Organometall sintez

Agar molekulalarida karbonil guruhi boʻlgan organik birikmalar magniyorganik birikmalar bilan ishlansa, bir atomli spirtlar olish mumkin. Organometalik reagentlar quruq dietilda magniyli metall chiplari va brom o'z ichiga olgan alkan hosilalarining o'zaro ta'sirida ishlab chiqariladi.efir. Formik aldegiddan bu reaksiyadan nafaqat foydalanish cheklangan metanol, balki boshqa birlamchi toʻyingan spirtlarni ham olish mumkin.

Kimyoviy tavsif

Karbinol kislotalar yoki asoslarning aniq xususiyatlariga ega emas, bundan tashqari, moddaning suvdagi eritmasi ko'rsatkichlarga ta'sir qilmaydi. Metanolning tipik reaktsiyalari faol metallar va karboksilik kislotalar bilan o'zaro ta'sir qilishdir. Birinchi holda, metall alkogolatlar, ikkinchisida - efirlar hosil bo'ladi. Masalan, natriy spirtning funksional gidroksil guruhidagi vodorod atomlarini siqib chiqaradi:

2CH₃OH + 2Na=2CH₃ONa +H₂.

Metil spirti va sirka kislotasi oʻrtasidagi reaksiya metil asetat yoki sirka kislotasi metil esterining hosil boʻlishiga olib keladi:

CH₃COOH+CH₃OH<--(H₂SO 4_)CH3_COOCH3_+H2_O.

Yuqoridagi reaksiya esterifikatsiya deb ataladi va katta amaliy ahamiyatga ega.

Spirtlilarning oksidlanishi

Metanolning aldegidlar hosil boʻlishiga olib keladigan reaksiyalari, uning mis oksidi bilan oʻzaro taʼsiri misolini koʻrib chiqing. Agar oksid bilan qoplangan qizil-issiq mis sim metanol eritmasiga tushirilsa, u holda formaldegidning maxsus yoqimsiz hidi seziladi. Sof misning kamayishi hisobiga simning zerikarli yuzasi esa yorqin va porloq bo‘lib qoladi.

Suvsizlanish

Isitganda va gigroskopik moddalar ishtirokida zarrachalar spirt molekulalaridan ajralib chiqadi.suv. Mahsulotlarda etilen qatorining to'yinmagan uglevodorodlarini topish mumkin. Yuqori suv konsentratsiyasi sharoitida va past haroratda efirlarni olish mumkin. Demak, dimetil efirni metanoldan olish mumkin.

Metil spirtidan foydalanish

Metil spirti gaz quvurlarida hosil bo'lgan gidratlarning inhibitori sifatida ishlatiladi, chunki metanolning muhim xususiyatlari suvda yaxshi eruvchanligi va past muzlash nuqtasidir. Metil spirtining asosiy hajmi fenol-formaldegid smolalarini ishlab chiqarishda ishlatiladi. Karbinolning yuqori oktanli soni uni avtomobillar uchun ekologik toza yoqilg'i sifatida ishlatishga imkon beradi. Bo'yoq sanoatida karbinol erituvchi sifatida ishlatiladi.

Metanolning inson tanasiga ta'siri

Yog'och spirti alkogolli ichimlik sifatida foydalanish uchun mutlaqo yaroqsiz, chunki u eng kuchli zaharli moddadir. Oshqozon-ichak traktida bir marta chumoli kislotasi va formik aldegidga oksidlana boshlaydi. Oksidlanish mahsulotlari optik nervlarga va retseptorlarni o'z ichiga olgan retinaga ta'sir qiladi. Ko'rlik paydo bo'ladi. Yuqori to'planish qobiliyatiga ega bo'lgan chumoli kislotasi qon orqali jigar va buyraklarga o'tadi va bu muhim organlarni yo'q qiladi. Metanol bilan zaharlanish natijasida halokatli oqibat yuzaga keladi, chunki qonni metabolitlardan tozalash usullari samarasiz.