Камти кычкылтекти камтыган органикалык заттар углеводороддордон айырмаланып, функционалдык топ деп аталган атомдордун комплексине ээ. Метанол - молекуласында гидроксил тобу бар каныккан спирт. Бул кошулма негизги өзгөчөлүктөрүн аныктайт. Биздин макалада биз метил спиртин өндүрүү ыкмаларын, эң маанилүү химиялык реакцияларды жана метанолду колдонууну карайбыз.
Молекуланын түзүлүшү
Метил спиртинин түзүлүшүн билүү үчүн эң жөнөкөй каныккан углеводород – метан кандай молекулада бар экенин эстен чыгарбоо керек. Ал CH4 түрүндө көрсөтүлөт жана суутек атомдору менен жөнөкөй сигма байланыштары аркылуу байланышкан бир көмүртек атомун камтыйт.
Эгер алардын бири –OH гидроксил тобу менен алмаштырылса, CH3OH формуласын алабыз. Бул метанол. С-О-Н байланышынын багыты боюнча түзүлгөн байланыш бурчу болжол менен 110⁰, ошондуктан бир атомдуу спирттердин молекулалары бурчтук формага ээ. Ушундан уламкычкылтектин электр терс касиети (3,5 эВ) көмүртектен (2,5 эВ) чоң, кычкылтек-көмүртек байланышы абдан поляризацияланган, гидроксо тобу терс индуктивдүү таасир этүүчү орун басарынын ролун аткарат. Ошентип, метанол диполь моменти 1,69D болгон спирт.
Номенклатура
СН3OH формуласы бар заттын атын түзүүнүн үч жолун карап көрөлү. Тарыхый жактан ал гидроксил тобу кошулган углеводороддун радикалынын атынан келип чыккан. CH3 радикалы метил, ошондуктан CH3OH метил спирти деп аталат. Женева номенклатурасына ылайык, тиешелүү углеводороддун - алкандын атына -ol суффикс кошулат. Бул кошулма метанол деп аталат. Бул ысым эң кеңири таралган жана абдан көп колдонулат. Рационалдык номенклатурада биз карап жаткан кошулма карбинол деп аталат.
Физикалык касиеттери
Метанолду камтыган үчкө чейин көмүртек атомун камтыган төмөнкү спирттер суу менен каалаган пропорцияда аралашкан суюктуктар. Карбинолдун ачык алкоголдук жыты бар, бирок ичүү үчүн таптакыр жараксыз, анткени ал эң күчтүү нейротоксиктик кошулма. Анын тыгыздыгы бирдиктен аз жана 0,791 D420. Эрүү жана кайноо чекиттери -97,9 ⁰C жана +94,5 ⁰C.
Метанолду өндүрүү
Тиешелүү галоалкилдердин активдүү металлдардын гидроксиддеринин катышуусунда гидролиз, мисалы, щелоч же щелочтуу жер, жана ысытылганда -бул карбинол алуу үчүн жалпы ыкмасы болуп саналат. Баштапкы материал катары хлор же бромометан алынат, реакциянын натыйжасында галоген атому –OH функционалдык тобу менен алмашып, метанол пайда болот.
Биринчи каныккан спирттердин пайда болушуна алып келүүчү дагы бир ыкма альдегиддерди же карбон кислоталарын калыбына келтирүү болуп саналат. Бул редокс реакциясы үчүн натрий боргидриди же литий алюминий гидриди сыяктуу күчтүү калыбына келтирүүчү заттар колдонулат. Баштапкы кошулмалар кумурска кислотасы же формальдегид болуп саналат. Карбинолду алуунун заманбап ыкмаларынын бири – аны көмүртектен, суудан, суутектен жана көмүртек кычкылысынан синтездөө. Процесс +250 °С температурада, жогорулатылган басымда жана катализатор катары цинк жана жез оксиддеринин катышуусунда жүрөт. Жаңы, бирок экономикалык жактан негиздүү бул океандардын жана деңиздердин микроскопиялык балырларынан спирт алуу ыкмасы, алардын биомассасы чындап эле абдан чоң. Өсүмдүк субстраты ачытылып, бөлүнүп чыккан метан чогултулуп, андан ары метанолго чейин кычкылданат. Биометанолду өндүрүүнүн чоң артыкчылыктары – таза суунун запастарын, электр энергиясын колдонуунун зарылдыгынын жоктугу жана технологиянын тазалыгы.
Органометаллдык синтез
Молекулаларында карбонил тобу бар органикалык бирикмелер магний органикалык бирикмелери менен иштетилсе, бир атомдуу спирттерди алууга болот. Металл органикалык реагенттер магний металлынын чиптеринин жана бром камтыган алкандын туундуларынын кургак диэтилдеги өз ара аракеттенүүсү аркылуу алынат.эфир. Формик альдегидинен бул реакцияны колдонуу чектелген метанолду гана эмес, башка биринчилик каныккан спирттерди да алууга болот.
Химиялык мүнөздөмө
Карбинол кислоталардын же негиздердин көрүнүктүү касиеттерине ээ эмес, андан тышкары, заттын суудагы эритмеси индикаторлорго таасирин тийгизбейт. Метанолдун типтүү реакциялары - активдүү металлдар жана карбон кислоталары менен өз ара аракеттенүү. Биринчи учурда металл алкоголаттары, экинчисинде - эфирлер пайда болот. Мисалы, натрий спирттин функционалдык гидроксил тобундагы суутек атомдорун алмаштырат:
2CH3OH + 2Na=2CH3ONa +H2.
Метил спирти менен уксус кислотасынын ортосундагы реакция метилацетаттын же уксус кислотасынын метил эфиринин пайда болушуна алып келет:
CH3COOH+CH3OH<--(H2SO 4)CH3COOCH3+H2O.
Жогорудагы реакция этерификация деп аталат жана зор практикалык мааниге ээ.
Спирттердин кычкылданышы
Метанолдун альдегиддердин пайда болушуна алып келүүчү реакциялары, анын жез оксиди менен өз ара аракеттенүүсүнүн мисалын карап көрөлү. Эгерде оксид менен капталган кызыл-ысык жез зымды метанол эритмесине түшүрсө, анда формальдегиддин өзгөчө жагымсыз жыты сезилет. Ал эми зымдын күңүрт бети таза жездин азайышынан улам жаркыраган жана жылтырап калат.
Сусуздануу
Ысытылганда жана гигроскопиялык заттардын катышуусунда бөлүкчөлөр спирттин молекулаларынан бөлүнүп кетет.суу. Продукцияларда этилен катарындагы каныкпаган углеводороддор кездешет. Суунун жогорку концентрациясынын шарттарында жана төмөнкү температурада эфирлерди алууга болот. Демек, диметил эфирди метанолдон алууга болот.
Метил спиртин колдонуу
Метил спирти газ түтүктөрүндө пайда болгон гидраттардын ингибитору катары колдонулат, анткени метанолдун маанилүү касиеттери сууда жакшы эригичтиги жана тоңуу температурасы төмөн. Метил спиртинин негизги көлөмү фенолформальдегид чайырларын өндүрүүдө колдонулат. Карбинолдун жогорку октандык саны аны унаалар үчүн экологиялык жактан таза күйүүчү май катары колдонууга мүмкүндүк берет. Боёк өнөр жайында карбинол эриткич катары колдонулат.
Метанолдун адам организмине тийгизген таасири
Жыгач спирти алкоголдук ичимдик катары колдонууга таптакыр жараксыз, анткени ал эң күчтүү уулуу зат. Ашказан-ичеги жолуна түшкөндөн кийин кумурска кислотасына жана кумурска альдегидине чейин кычкылдана баштайт. Кычкылдануу продуктулары көрүү нервдерине жана рецепторлорду камтыган торчолорго таасирин тийгизет. Сокурлук башталат. Чоң кумулятивдүү касиетке ээ болгон кумурска кислотасы кан аркылуу боорго жана бөйрөккө жеткирилип, бул маанилүү органдарды жок кылат. Метанол менен уулануунун натыйжасында канды метаболиттерден тазалоонун ыкмалары натыйжасыз болгондуктан өлүмгө алып келет.
Биздин макалада биз касиеттери, колдонуу жана менен тааныштыкметанолду алуу жолдору.
