一元醇,即在分子內(nèi)僅含有一個羥基的醇。
醇類是烴分子中一個或幾個氫被羥基取代而生成的一類有機(jī)化合物。芳香烴的環(huán)上的氫被羥基取代而生成的化合物不屬醇類而屬酚類。
中文名稱 | 一元醇 | 外文名稱 | Monohydric alcohols |
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領(lǐng)域 | 有機(jī)化學(xué) | 定義 | 含有一個羥基的醇 |
通式 | CnH2n+1OH |
一般醇為無色液體或固體,含碳原子數(shù)低于12的一元正碳醇是液體,12或更多的是固體。
一元醇溶于有機(jī)溶劑,三個碳以下的醇溶于水。
低級醇的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)比同碳原子數(shù)的烴高得多,這是由于醇分子中有氫鍵存在,發(fā)生締合作用。
醇化學(xué)性質(zhì)活潑,分子中的碳-氧鍵和氫-氧皆為極性鍵。以羥基為中心可進(jìn)行氫-氧鍵斷裂和碳-氧鍵斷裂兩大類反應(yīng)。另外,與羥基相連的碳原子容易被氧化,生成醛、酮或酸。
IR中 -OH有兩個吸收峰:
3640~3610cm?1未締合的OH的吸收帶,外形較銳;3600~3200cm?1締合OH的吸收帶,外形較寬。
C-O的吸收峰在1000~1200cm?1:
伯醇在1060~1030cm?1;仲醇在1100cm?1附近;叔醇在1140cm?1附近。
NMR中 O-H的核磁共振信號由于受氫鍵、溫度、溶劑性質(zhì)等影響,可出現(xiàn)δ值在1~5.5的范圍內(nèi)。
一般采用三種方法:
①普通命名法,即將醇看作是由烴基和羥基兩部分組成,羥基部分以醇字表示,烴基部分去掉基字,與醇字合在一起。
例如,正丁醇(一級醇)CH?CH?CH?CH?OH、異丁醇(一級醇)(CH?)?CHCH?OH、二級丁醇(二級醇)CH?CH?CH(OH)CH?、三級丁醇(三級醇)(CH?)?COH、新戊醇(一級醇)(CH?)?C-CH?OH。
②以醇的來源或特征命名,例如,木醇(即甲醇)由干餾木材得到,香茅醇由還原香茅醛得到,橙花醇存在于橙花油中,甘醇(即乙二醇)因具有醇和甘油的特征而得名。
③系統(tǒng)命名法,即選擇含羥基的最長碳鏈,按其所含碳原子數(shù)稱為某醇,并從靠近羥基的一端依次編號,寫全名時,將羥基所在碳原子的編號寫在某醇前面,例如1-丁醇CH?CH?CH?CH?OH。
側(cè)鏈的位置編號和名稱寫在醇前面,例如2-甲基-1-丙醇。含有羥基的多官能團(tuán)化合物命名時,羥基可看作取代基而不以醇命名。
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甲醇(Methanol,CH3OH)是結(jié)構(gòu)最為簡單的飽和一元醇,CAS號為67-56-1或170082-17-4,分子量為32.04,沸點(diǎn)為64.7℃。無色液體,俗稱工業(yè)酒精,可同水進(jìn)行完全互溶,甲醇燃料也被國家鼓勵推廣,為防止不法商人將甲醇進(jìn)行勾兌流入市場形成酒類銷售,故將甲醇燃料加入少量汽油,西方國家添加藍(lán)色用做汽車燃料進(jìn)行防范。
同時,甲醇可用作清洗去油劑,MOS級主要用于分立器件,中、大規(guī)模集成電路,BV-Ⅲ級主要用于超大規(guī)模集成電路工藝技術(shù)。
用作分析試劑,如作溶劑、甲基化試劑、色譜分析試劑。還用于有機(jī)合成。
通常甲醇是一種比乙醇更好的溶劑,可以溶解許多無機(jī)鹽。亦可摻入汽油作替代燃料使用。20世紀(jì)80年代以來,甲醇用于生產(chǎn)汽油辛烷值添加劑甲基叔丁基醚、甲醇汽油、甲醇燃料,以及甲醇蛋白等產(chǎn)品,促進(jìn)了甲醇生產(chǎn)的發(fā)展和市場需要。
甲醇不僅是重要的化工原料,而且還是性能優(yōu)良的能源和車用燃料。甲醇與異丁烯反應(yīng)得到MTBE(甲基叔丁基醚),它是高辛烷值無鉛汽油添加劑,亦可用作溶劑。除此之外,還可制烯烴和丙烯,解決資源短缺問題。
甲醇可用于生產(chǎn)二甲醚,二甲醚除了在日用化工、制藥、農(nóng)藥、染料、涂料等方面有廣泛的用途,還具有方便清潔、十六烷值高、動力性能好、污染少。易加壓為液體、易儲存等燃料性能。甲醇和二甲醚按一定比例配制而成的新型液體燃料稱為醇醚燃料。它的燃燒效率和熱效率均高于液化氣。
由于甲醇具有沸點(diǎn)低辛烷值高等特點(diǎn),http://www.gsjlxny.com使得它作為燃料具有含氧量高、熱值比汽油弱的特點(diǎn),汽化潛熱是汽油的3倍多。同時,由于甲醇燃料理化性能接近汽油,在汽油機(jī)上使用甲醇燃料,發(fā)動機(jī)不需做變動,甲醇與汽油相溶性較好,可實(shí)現(xiàn)各種比例摻燒。而且?guī)资f噸/年的裝置就可達(dá)到經(jīng)濟(jì)規(guī)模(合成油則至少應(yīng)達(dá)到幾百萬噸/年規(guī)模),甲醇可以不必過分集中生產(chǎn),便于企業(yè)投資興建和產(chǎn)品輸送,即使較長距離的輸送,也比輸煤和輸氣便利。再加上它是含氧化合物,燃燒完全,在汽車發(fā)動機(jī)中的能量利用效率高于汽油,其經(jīng)濟(jì)性很具有競爭力。
優(yōu)點(diǎn):
甲醇燃料是一種新的替代能源,人們對它的認(rèn)識、實(shí)踐使用有一個發(fā)展過程,它和普通汽油、柴油比較有許多特點(diǎn),其優(yōu)勢十分明顯。
甲醇燃料節(jié)省石油:
在成品汽、柴油中摻加15%-85%的燃料甲醇,經(jīng)助玖龍?zhí)砑觿?fù)配,熱效率與成品油基本相等,可以替代成品汽、柴油使用節(jié)省寶貴的石油資源,節(jié)省大量外匯。從長遠(yuǎn)看,甲醇能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,可以帶動許多行業(yè)的發(fā)展,特別在石油資源枯竭時,替代石油燃料作為主導(dǎo)能源,對維護(hù)國家能源安全具有重要的戰(zhàn)略意義。
甲醇燃料安全方便:
甲醇的蒸汽壓力比汽油壓力小,比重高,蒸汽比汽油不易揮發(fā)上浮,著火危險性比汽油小;甲醇有優(yōu)良的傳導(dǎo)性,可以減少靜電產(chǎn)生的危險,意外火災(zāi)可能性少,其生產(chǎn)貯存運(yùn)輸和使用比石油燃料安全。甲醇汽、柴油可以與成品油混用,能隨時切換,使用靈活、方便。供油糸統(tǒng)可利用加油站的設(shè)備設(shè)施,不需專門建設(shè)加油糸統(tǒng)。
甲醇燃料動力性好:
甲醇含氧,可促進(jìn)充分燃燒,蒸發(fā)潛熱大,可提高發(fā)動機(jī)的熱效率。在成品油里添加30%甲醇,可明顯提高其辛烷值,把92#汽油提升為95#清潔汽油,把0號柴油提升為-10號柴油,M15混合燃料的彈筒熱值為41.23MJ/Kg,凈熱值為38MJ/Kg,完全能夠滿足發(fā)動機(jī)的動力要求,而且經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明,甲醇燃料的動力性優(yōu)于成品油。
甲醇燃料減少排放:
甲醇燃料是國際上公認(rèn)的清潔燃料,甲醇為含氧化合物,其燃燒排放比石油燃燒所生成的有害物質(zhì)明顯降低,實(shí)驗(yàn)監(jiān)測結(jié)果表明,桑塔納轎車使用M15甲醇汽油,CO[一氧化碳]和HC[碳?xì)浠衔颹排放比使用93#汽油分別降低23.2%和28.5%;M15甲醇柴油在玉柴――YC6105上使用,CO降低79.4%,NO降低31.3%,排氣煙度降低85.9%。
甲醇(Methanol,CH3OH)是結(jié)構(gòu)最為簡單的飽和一元醇,分子量為32.04,沸點(diǎn)為64.8℃。因最早是用木材干餾法生產(chǎn)甲醇,故又稱“木醇”或“木精”。是無色有酒精氣味易揮發(fā)的液體。自然游離狀態(tài)的甲醇非常的少,故這種方法既浪費(fèi)木材,產(chǎn)品又含有丙酮等雜質(zhì),并且很難除去。因?yàn)檫@種方法不能滿足需要,1924年以后,人們開始逐漸停止使用這個方法。但隨著人類技術(shù)不斷的推進(jìn),生物質(zhì)氣化技術(shù)不斷的發(fā)展,生物質(zhì)制甲醇將會有新的突破。
根據(jù)分子中羥基的數(shù)目,可把醇分為一元醇、二元醇和多元醇。
在二元醇中,兩個羥基連在相鄰碳原子上的稱為鄰二醇,兩個羥基連在同一碳原子上的稱為胞二醇。準(zhǔn)二元醇是一個總稱,指的是乙二醇,丙二醇等二元醇類。