Ancol là gì? Tính chất, điều chế, ứng dụng của ancol

Chu Văn An

Rượu là nhóm các hợp chất hữu cơ có nhiều ứng dụng trong đời sống cũng như làm nguyên liệu trong sản xuất công nghiệp. Vậy rượu là gì? Công thức của rượu là gì? Tính chất vật lý và hóa học của rượu là gì? Làm thế nào để chuẩn bị và áp dụng rượu? Hãy cùng ENGCHEM giải đáp những thắc mắc này nhé.

1. Định nghĩa rượu là gì?

Rượu là tên của một nhóm các hợp chất hữu cơ có chứa nhóm –OH liên kết trực tiếp với nguyên tử carbon bão hòa. Vì vậy nhóm -OH còn được gọi là nhóm chức rượu.

Công thức chung của rượu là R(OH)n trong đó n là số tự nhiên ≥ 1 và R là gốc hydrocarbon. Ngoài ra, với rượu bão hòa, đơn chức, mạch hở, chúng ta có CTCT chung là CnH2n+2O (n ≥ 1).

Rượu là gì?

2. Phân loại rượu

Tùy theo tính chất, người ta phân rượu thành nhiều loại khác nhau:

2.1. Dựa vào đặc tính gốc hydrocarbon

• Rượu bão hòa (liên kết với alkyl bão hòa). Ví dụ CH3-OH, C3H7-OH,…
• Rượu chưa bão hòa (chuỗi mở hoặc tuần hoàn). Ví dụ: CH3-CH=CH-CH2-OH, CH2=CH-CH2-OH,…
• Rượu thơm (liên kết với nguyên tử carbon bão hòa trong chuỗi nhánh của vòng benzen). Ví dụ: C6H5-CH2-OH…

2.2. Dựa trên cấp độ C

Rượu cũng được phân loại theo cấp độ, chia làm 3 nhóm chính:

• Rượu bậc 1: Nhóm -OH gắn với C chỉ có thể liên kết với 1 C khác.

Ví dụ: etanol:

Ethanol – Rượu nguyên sinh

• Rượu bậc hai: Nhóm -OH gắn với C chỉ liên kết được với 2 C khác.

Ví dụ isopropanol:

Isopropanol – Rượu thứ cấp

• Rượu bậc ba: Nhóm -OH gắn với C chỉ liên kết với 3 C khác.

2.3. Dựa vào số lượng gốc -OH

Rượu được chia thành 2 nhóm chính:

• Rượu đơn chức: CH3-OH, C2H5-OH…
• Rượu đa chức năng: HO-CH2-CH2-OH…

3. Cách gọi tên rượu

Rượu có thể được đặt tên theo tên thông thường hoặc tên IUPAC.

3.1 Tên thường gọi

Công thức: Tên thường gọi = Alcohol (rượu) + Tên bazơ alkyl + ic

Ví dụ CH3-OH: Rượu metyl, CH3-CH2-CH2-OH: Rượu butylic.

Ngoài ra, một số loại rượu còn có tên gọi đặc biệt như:

• H2OH-CH2OH: Etilenglicol.
• CH2OH-CHOH-CH2OH: Glycerin hay còn gọi là Glycerol.
• CH3-CH(CH)3-CH2-CH2OH: Rượu isamylic

3.2 Tên danh pháp (tên IUPAC)

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

Trong đó:

• Chuỗi chính của rượu là chuỗi carbon dài nhất liên kết với nhóm -OH.
• Các nguyên tử cacbon được đánh số từ phía gần nhóm -OH hơn.

Ví dụ: CH3CH2OH: Ethanol.

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

4. Rượu có đặc tính gì?

Một số tính chất quan trọng của rượu như sau:

4.1 Tính chất vật lý

• Trạng thái tồn tại: Rượu có nồng độ C thấp ở dạng lỏng ở nhiệt độ phòng, còn rượu có nồng độ C cao ở dạng rắn.
• Độ nhớt: Rượu methyl, rượu ethyl và rượu isopropyl là những chất lỏng có độ nhớt thấp, có mùi trái cây. Các loại rượu cao hơn như rượu chứa 4 – 10 C thì hơi nhớt và có mùi trái cây nặng hơn.
• Độ hòa tan: Do cấu trúc của nhóm hydroxyl nên rượu có tính phân cực. Các 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 nhóm alkyl. Ví dụ, metanol, etanol và propanol hòa tan trong nước. Butanol hòa tan vừa phải trong nước.
• Điểm sôi: Do liên kết hydro, rượu có xu hướng có điểm sôi cao hơn hydrocarbon và ete tương ứng. Điểm sôi của ethanol là 78,29°C, so với hydrocarbon hexane (69°C) và dietyl ete (34,6°C).

4.2. Tính chất hóa học

Rượu có tính axit do liên kết –OH phân cực nhưng yếu hơn nước một chút. Vì vậy nguyên tử H dễ dàng bị thay thế hoặc tách ra khi tham gia phản ứng hóa học.

Một số phản ứng hóa học nổi bật của rượu là:

• Phản ứng với kim loại kiềm và bazơ mạnh:

Rượu tác dụng với kim loại kiềm

• Tính chất đặc trưng của Glycerol (C3H5(OH)3) có phản ứng điển hình với Cu(OH)2 theo phương trình sau:

​

Glycerol phản ứng với Cu(OH)2

• Phản ứng thế nhóm -OH: Rượu có khả năng phản ứng với axit vô cơ để thay thế nhóm -OH trong phân tử.

CH3OH + HCl → CH3-Cl + H2O

• Phản ứng tách nước: Thực hiện phản ứng đun nóng rượu etylic với axit H2SO4 đậm đặc đến nhiệt độ khoảng 170C thu được khí etylen.
• Phản ứng oxy hóa: Tùy thuộc vào cấu trúc của rượu và loại tác nhân oxy hóa sử dụng mà quá trình oxy hóa rượu sẽ tạo ra các sản phẩm khác nhau.

5. Pha chế rượu như thế nào?

Điều chế etanol từ đường

• Thực hiện dẫn xuất halogen

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

• Thêm nước vào anken để tạo ra rượu bão hòa, đơn chức, mạch hở. Phản ứng tuân theo quy luật cộng Maccopnhicop nên nếu anken đối xứng thì phản ứng chỉ tạo ra 1 rượu.

CnH2n + H2O → CnH2n+1OH(H+)

• Trong môi trường kiềm, quá trình thủy phân este được thực hiện

RCOOR' + NaOH → RCOONa + R'OH

• Thêm H2 vào aldehyd hoặc xeton

RCHO + H2 → RCH2OH (Ni, to)

RCOR' + H2 → RCHOHR' (Ni, to)

• Dùng dung dịch KMnO4 để oxy hóa các hợp chất có liên kết đôi

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

6. Công dụng của rượu là gì?

Rượu đã được sử dụng từ lâu trong sản xuất như y học, công nghiệp thực phẩm… và đời sống. Một số loại rượu thường được sử dụng dưới đây:

• Rượu được dùng để làm rượu vang và nước giải khát.
• Metanol: chủ yếu dùng để sản xuất formaldehyde và làm phụ gia nhiên liệu.
• Ethanol, chủ yếu được 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.
• Rượu 1-propanol, 1-butanol và isobutyl được sử dụng làm cồn tẩy rửa cho da, làm dung môi công nghiệp và sản xuất các dung môi khác.
• Ethylene glycol thường được sử dụng làm chất chống đông cho ô tô và là thành phần trong chất lỏng thủy lực, mực in và dung môi sơn.
• Glycerol vẫn được sử dụng để sản xuất nitroglycerin, chất nổ chính trong thuốc nổ. Ngoài ra, nó còn đóng vai trò là dung môi, chất giữ ẩm, chất làm dẻo, chất chống đông và chất bôi trơn hòa 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.
• Rượu C6–C11 được sử dụng làm chất hóa dẻo, ví dụ như trong polyvinylchloride
• Rượu béo (C12–C18) là tiền chất của chất tẩy rửa.
• Ngoài ra, nhiều loại cồn khác cũng được sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ như metanol, etanol có chỉ số octan cao, lượng khí thải gây ô nhiễm thấp.

Ứng dụng của rượu etylic

Trên đây là một số thông tin về rượu. Nếu có thắc mắc, bạn có thể liên hệ với chúng tôi qua website vietchem.com.vn hoặc gọi điện trực tiếp qua đường dây nóng 0826 010 010 để nhận được sự tư vấn trực tiếp từ đội ngũ nhân viên chuyên nghiệp của chúng tôi. .