알코올이란 무엇입니까?

알코올이 무엇인지, 분류, 명명법 및 특성에 대해 설명합니다. 또한 업계에서의 사례와 중요성.


알코올은 탄소 원자에 결합된 하나 이상의 수산기를 가지고 있습니다.

알코올이란 무엇입니까?

알코올은 구조상 포화 탄소 원자 결합 된 하나 이상의 하이드록실 (-OH) 화학 그룹(즉, 인접한 원자에만 단순 결합)이 있어 카르비놀 그룹(-C-OH)을 형성하는 특정 유기 화학 화합물 입니다. ).

알코올은 자연 에서 매우 흔한 유기 화합물로 , 살아있는 유기체 , 특히 유기 합성 에서 중요한 역할을 합니다 .

그 이름은 문자 그대로 “정신” 또는 “증류된 액체”로 번역되는 아랍어 al-kukhūl 에서 유래되었습니다 . 이는 고대 이슬람 연금술사들이 알코올을 ‘정신’이라고 불렀고, 9세기 에 증류법도 완성했기 때문이다 . 이후 연구를 통해 우리는 이러한 화합물의 화학적 성질, 특히 맥주 효모 발효 에 관한 라부아지에의 기여를 알 수 있었습니다 .

알코올은 독성이 있으며 다량으로 섭취하면 인체에 치명적일 수도 있습니다 . 또한 인간이 섭취하면 중추신경계 억제제로 작용하여 취한 상태를 유발하고 평소보다 더 억제되지 않은 행동을 유발할 수 있습니다.

반면, 알코올은 화학 산업 과 의학에 사용할 수 있는 항균 및 방부 특성을 가지고 있습니다.

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알코올의 종류

알코올은 구조에 존재하는 수산기 수에 따라 분류될 수 있습니다.

모노알코올 또는 알코올. 이들은 단일 수산기 그룹을 포함합니다. 예를 들어:

폴리알코올 또는 폴리올. 그들은 하나 이상의 수산기를 포함합니다. 예를 들어:

알코올을 분류하는 또 다른 방법은 수산기가 결합된 탄소의 위치에 따라 이 탄소가 결합된 탄소 원자 수를 고려하는 것입니다.

  • 1차 알코올. 수산기(-OH)는 다른 단일 탄소 원자에 결합된 탄소에 위치합니다. 예를 들어:

  • 2차 알코올. 수산기(-OH)는 두 개의 다른 탄소 원자에 연결된 탄소에 위치합니다. 예를 들어:

  • 3차 알코올. 수산기(-OH)는 세 개의 다른 탄소 원자에 연결된 탄소에 위치합니다. 예를 들어:

알코올의 명칭

다른 유기 화합물과 마찬가지로 알코올에도 다양한 이름 지정 방법이 있습니다. 이에 대해서는 아래에서 설명하겠습니다.

  • 전통적인 방법(비체계적). 무엇보다도 하이드록실(일반적으로 알칸)이 부착된 탄소 사슬에 주의를 기울여 명명된 용어를 구하기 위해 “알코올”이라는 단어 앞에 접두사를 붙인 다음 -ano 대신 접미사 -yl을 추가 합니다 . . 예를 들어:
    • 메탄 사슬이면 메틸알코올 이라고 합니다 .
    • 에탄 사슬이면 에틸알코올 이라고 합니다 .
    • 프로판 사슬이면 프로필알코올 이라고 합니다 .
  • IUPAC 방법. 이전 방법과 마찬가지로 전구체 탄화수소 에 주의를 기울여 이름을 구하고 -ane 대신 -ol이라는 어미를 추가하면 됩니다 . 예를 들어:
    • 메탄의 사슬이면 메탄올 이라고 합니다 .
    • 에탄 사슬이면 에탄올 이라 부른다 .
    • 프로판 사슬이면 프로판올 이라고 합니다 .

결국, 어떤 방식으로든 이름 시작 부분에 숫자가 사용되는 사슬의 수산기 위치를 표시해야 합니다. 항상 가장 긴 탄화수소 사슬이 주 사슬로 선택되고 수산기 위치는 가능한 가장 적은 번호를 사용하여 선택되어야 한다는 점을 명심하는 것이 중요합니다. 예: 2-부탄올.

추가 정보: 화학 명명법

알코올의 물리적 특성

알코올은 일반적으로 독특한 냄새가 나는 무색 액체 이지만, 양이 적으면 고체 상태 로도 존재할 수 있습니다 . 수산기(-OH)가 물 분자(H 2 O) 와 유사하여 수소 결합을 형성하기 때문에 물에 용해됩니다. 이런 의미에서 가장 수용성인 알코올은 분자 질량이 가장 낮은 알코올, 즉 구조가 더 작고 단순한 알코올입니다. 탄소 원자의 수와 탄소 사슬의 복잡성이 증가함에 따라 알코올은 물에 덜 용해됩니다.

알코올의 밀도는 탄소 원자의 수와 탄화수소 사슬의 가지가 증가할수록 커집니다 . 반면, 수소 결합의 형성은 용해도뿐만 아니라 녹는 점 과 끓는점 에도 영향을 미칩니다 . 탄화수소 사슬이 클수록 더 많은 수산기 그룹과 가지가 많을수록 이 두 속성의 값이 더 높아집니다.

알코올의 화학적 성질

알코올은 하이드록실 그룹으로 인해 물 과 유사한 양극성 특성을 갖습니다 . 이로 인해 극성 물질(양극과 음극이 있음)이 만들어집니다.

이 때문에 알코올은 반응하는 시약에 따라 산 이나 염기 처럼 행동할 수 있습니다 . 예를 들어, 알코올이 강염기와 반응하면 수산기 그룹이 탈양성자화되고 산소는 음전하를 유지하여 산으로 작용합니다.

반대로, 알코올이 매우 강한 산과 만나면 산소의 전자쌍으로 인해 수산기가 양성자가 되어 양전하를 띠고 약염기처럼 행동하게 됩니다.

반면, 알코올은 다음과 같은 화학 반응에 참여할 수 있습니다.

  • 할로겐화. 알코올은 할로겐화수소와 반응하여 할로겐화 알킬과 물을 생성합니다. 3차 알코올은 1차 및 2차 알코올보다 더 쉽게 반응합니다. 이러한 반응의 몇 가지 예는 다음과 같습니다.

  • 산화. 알코올은 특정 산화 화합물과 반응하여 산화되며, 산화되는 알코올의 유형(1차, 2차 또는 3차)에 따라 다양한 생성물을 형성합니다. 예를 들어:
    • 1차 알코올. 이는 산화될 때 탄소에 결합된 수소 원자를 잃고 다시 수산기에 결합되어 알데히드를 형성하는 경우 발생합니다. 반면에 이 탄소의 수소 원자 두 개를 잃으면 카르복실산이 형성됩니다.
    • 2차 알코올. 산화되면 수산기를 갖고 케톤을 형성하는 탄소에 결합된 유일한 수소 원자를 잃습니다.
    • 3차 알코올. 그들은 산화 에 강합니다 . 즉, 매우 특정한 조건이 적용되지 않는 한 녹슬지 않습니다.
  • 탈수소화. 알코올(1차 및 2차만 해당)은 고온에 노출되고 특정 촉매가 있는 경우 수소를 잃어 알데히드와 케톤을 형성합니다.
  • 탈수. 이는 알코올에 무기산을 첨가하여 수산기를 추출하고 제거 과정을 통해 해당 알켄을 얻는 것으로 구성됩니다.

알코올의 중요성


알코올은 다른 유기 물질과 함께 바이오 연료를 만드는 데 사용됩니다.
알코올은 화학적 가치가 매우 높은 물질입니다. 원료 로서 실험실에서 다른 유기 화합물 을 얻는 데 사용됩니다 . 또한 소독제, 세척제, 용제, 향수 베이스와 같은 일상 산업 제품 의 구성 요소로도 사용됩니다.

그들은 또한 연료 제조 , 특히 화석 연료 의 대안인 바이오 연료 산업에서 사용됩니다 . 병원이나 응급처치 상자 등에서 흔히 볼 수 있습니다.

반면에 특정 알코올 (특히 에탄올)은 사람이 섭취할 수 있는 것으로, 다양한 정도의 정교함과 강도를 지닌 수많은 증류주에 속합니다.

알코올의 예

매일 널리 사용되는 알코올의 예는 다음과 같습니다.

  • 메탄올 또는 메틸 알코올(CH 3 OH)
  • 에탄올 또는 에틸알코올(C 2 H 5 OH)
  • 1-프로판올, 프로판올 또는 프로필 알코올(C 3 H 7 OH)
  • 이소 부탄올 ( C4H9OH )

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