अल्कोहल: संरचना, गुण, नामकरण और उपयोग - रसायन विज्ञान - 2025

एल्कोहल एक हाइड्रॉक्सिल समूह (-OH) एक संतृप्त कार्बन के लिए बाध्य होने की विशेषता कार्बनिक यौगिकों कर रहे हैं; वह है, एक कार्बन जो सिंगल बॉन्ड (बिना डबल या ट्रिपल बॉन्ड) के चार परमाणुओं से जुड़ा होता है।

यौगिकों के इस विशाल और बहुमुखी परिवार के लिए सामान्य सूत्र ROH है। कड़ाई से रासायनिक अर्थों में शराब माना जाता है, ओएच समूह आणविक संरचना में सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील होना चाहिए। ओह समूहों के साथ कई अणुओं के बीच यह कहने में सक्षम होना महत्वपूर्ण है कि उनमें से कौन शराब है।

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सर्वोत्कृष्ट शराबों में से एक और लोकप्रिय संस्कृति में सबसे अच्छा ज्ञात एथिल अल्कोहल या इथेनॉल, सीएच ₃ सीएच ₂ ओएच है। उनके प्राकृतिक मूल पर निर्भर करता है, और इसलिए उनके रासायनिक वातावरण, उनके मिश्रण जायके का एक असीमित स्पेक्ट्रम उत्पन्न कर सकते हैं; कुछ, जो वर्षों की उड़ान के साथ तालू में सकारात्मक बदलाव दिखाते हैं।

वे एथिल अल्कोहल के साथ कार्बनिक और अकार्बनिक यौगिकों का मिश्रण हैं, जो मसीह से पहले सामाजिक और धार्मिक घटनाओं में इसकी खपत को जन्म देता है; जैसे कि अंगूर की वाइन, या घूंसे, कैंडी, पैनेटोन्स आदि के अलावा किसी उत्सव के लिए परोसे जाने वाले चश्मे के साथ।

इन पेय का आनंद, मॉडरेशन में, एथिल अल्कोहल और इसके आवरण रासायनिक मैट्रिक्स के बीच तालमेल का परिणाम है; इसके बिना, एक शुद्ध पदार्थ के रूप में, यह बेहद खतरनाक हो जाता है और नकारात्मक स्वास्थ्य परिणामों की एक श्रृंखला को ट्रिगर करता है।

यह इस कारण से है कि सीएच ₃ सीएच ₂ ओएच के जलीय मिश्रण की खपत, जैसे कि एंटीसेप्टिक प्रयोजनों के लिए फार्मेसियों में खरीदी गई, शरीर के लिए एक महान जोखिम का प्रतिनिधित्व करती है।

अन्य अल्कोहल जो बहुत लोकप्रिय हैं, मेन्थॉल और ग्लिसरॉल हैं। उत्तरार्द्ध, साथ ही एरिथ्रोएल, उन्हें मीठा करने और भंडारण के दौरान संरक्षित करने के लिए कई खाद्य पदार्थों में एक योजक के रूप में पाया जाता है। सरकारी संस्थाएं हैं जो निर्धारित करती हैं कि शराब का उपयोग किया जा सकता है या बिना संपार्श्विक प्रभाव के उपभोग किया जा सकता है।

अल्कोहल के दैनिक उपयोग को पीछे छोड़ते हुए, रासायनिक रूप से वे बहुत बहुमुखी पदार्थ हैं, क्योंकि उनसे शुरू होकर, अन्य कार्बनिक यौगिकों को संश्लेषित किया जा सकता है; इस हद तक कि कुछ लेखकों को लगता है कि उनमें से एक दर्जन के साथ एक रेगिस्तान द्वीप पर रहने के लिए सभी आवश्यक यौगिकों का निर्माण किया जा सकता है।

शराब की संरचना

अल्कोहल में ROH का एक सामान्य सूत्र है। ओएच समूह अल्किल समूह आर से जुड़ा हुआ है, जिसकी संरचना एक शराब से दूसरे में भिन्न होती है। R और OH के बीच का बंधन एक एकल सहसंयोजक बंधन, R-OH के माध्यम से होता है।

निम्न छवि अल्कोहल के लिए तीन सामान्य संरचनाओं को दर्शाती है, यह ध्यान में रखते हुए कि कार्बन परमाणु संतृप्त है; अर्थात्, यह चार सरल लिंक बनाता है।

स्रोत: अल्कोहल की सामान्य संरचना। सेकालिनम, विकिमीडिया कॉमन्स से

जैसा कि देखा जा सकता है, आर किसी भी कार्बन कंकाल हो सकता है जब तक कि यह ओएच समूह की तुलना में अधिक प्रतिक्रियाशील नहीं है।

प्राथमिक अल्कोहल के मामले में, 1st, OH समूह एक प्राथमिक कार्बन से जुड़ा हुआ है। यह आसानी से ध्यान में रखते हुए सत्यापित किया जाता है कि बाएं टेट्राहेड्रोन के केंद्र में परमाणु एक आर और दो आर से बंधा हुआ है।

द्वितीयक अल्कोहल, 2 secondary, को केंद्र में टेट्राहेड्रोन के कार्बन से सत्यापित किया गया है जो अब दो आर समूहों और एक एच से जुड़ा हुआ है।

और अंत में, तृतीयक अल्कोहल 3 है, कार्बन के साथ तीन आर समूहों से जुड़ा हुआ है।

उभयचर वर्ण

ओएचई से जुड़े कार्बन के प्रकार के आधार पर, प्राथमिक, माध्यमिक और तृतीयक अल्कोहल का वर्गीकरण होता है। टेट्राहेड्रा में, उनके बीच संरचनात्मक अंतर पहले से ही विस्तृत रहे हैं। लेकिन सभी अल्कोहल, उनकी संरचना की परवाह किए बिना, आम में कुछ साझा करते हैं: एम्फीफिलिक चरित्र।

आपको इसकी सूचना देने के लिए एक संरचना को संबोधित करने की आवश्यकता नहीं है, बस इसके आरओएच रासायनिक सूत्र। एल्काइल समूह लगभग पूरी तरह से कार्बन परमाणुओं से बना है, एक हाइड्रोफोबिक कंकाल "कोडांतरण"; अर्थात्, यह पानी के साथ बहुत कमजोर रूप से संपर्क करता है।

दूसरी ओर, ओएच समूह पानी के अणुओं के साथ हाइड्रोजन बांड बना सकता है, इसलिए हाइड्रोफिलिक; यह है, प्यार करता है या पानी के लिए एक आकर्षण है। तो, अल्कोहल में एक हाइड्रोफोबिक रीढ़ होता है, जो एक हाइड्रोफिलिक समूह से जुड़ा होता है। वे एक ही समय में एपोलर और ध्रुवीय हैं, जो यह कहते हुए समान है कि वे एम्फीफिलिक पदार्थ हैं।

आर-ओह

(हाइड्रोफोबिक) - (हाइड्रोफिलिक)

जैसा कि अगले भाग में बताया जाएगा, अल्कोहल का एम्फीफिलिक चरित्र उनके कुछ रासायनिक गुणों को परिभाषित करता है।

आर की संरचना

अल्किल समूह आर में कोई भी संरचना हो सकती है, और फिर भी यह महत्वपूर्ण है क्योंकि यह अल्कोहल को सूचीबद्ध करने की अनुमति देता है।

उदाहरण के लिए, आर एक खुली श्रृंखला हो सकती है, जैसा कि इथेनॉल या प्रोपेनोल के साथ होता है; ब्रांक्ड, जैसे कि टी-ब्यूटाइल अल्कोहल, (सीएच ₃) ₂ सीएचसीएच ₂ ओएच; यह चक्रीय हो सकता है, जैसा कि साइक्लोहेक्सानॉल के मामले में होता है; या इसमें एक सुगंधित वलय हो सकता है, जैसे कि बेंजाइल अल्कोहल में, (C ₆ H ₅) CH ₂ OH, या 3-फेनिलप्रोपेनॉल में, (C ₆ H ₅) CH ₂ CH ₂ CH ₂ OH।

R श्रृंखला में हैलोजेन या डबल बॉन्ड जैसे पदार्थ भी हो सकते हैं, जैसे अल्कोहल के लिए 2-क्लोरोएथेनॉल और 2-ब्यूटेन-1-ओल (CH ₃ CH ₂ = CHCH ₂ OH)।

आर की संरचना को ध्यान में रखते हुए, अल्कोहल का वर्गीकरण जटिल हो जाता है। इस कारण से, उनकी संरचना (1, 2 और 3 अल्कोहल) के आधार पर वर्गीकरण सरल लेकिन कम विशिष्ट है, हालांकि यह अल्कोहल की प्रतिक्रिया को समझाने के लिए पर्याप्त है।

भौतिक और रासायनिक गुण

क्वथनांक

स्रोत: शराब में हाइड्रोजन पुल। विकिमीडिया कॉमन्स से यिकराजुल

अल्कोहल के मुख्य गुणों में से एक यह है कि वे हाइड्रोजन बांड के माध्यम से जुड़ते हैं।

ऊपर की छवि में, आप देख सकते हैं कि कैसे दो ROH अणु एक दूसरे के साथ हाइड्रोजन बॉन्ड बनाते हैं। इसके लिए धन्यवाद, शराब आमतौर पर उच्च क्वथनांक वाले तरल पदार्थ होते हैं।

उदाहरण के लिए, एथिल अल्कोहल का क्वथनांक 78.5 ° C होता है। यह मूल्य बढ़ जाता है क्योंकि शराब भारी हो जाती है; अर्थात्, आर समूह में अधिक द्रव्यमान या परमाणुओं की संख्या होती है। इस प्रकार, एन-ब्यूटाइल अल्कोहल, सीएच ₃ सीएच ₂ सीएच ₂ सीएच ₂ ओएच, का क्वथनांक 97ºC है, जो पानी से थोड़ा कम है।

ग्लिसरॉल सबसे उबलते बिंदु के साथ शराब में से एक है: 290.C।

क्यों? क्योंकि R का द्रव्यमान या संरचना न केवल प्रभावित होती है, बल्कि OH समूहों की संख्या भी होती है। ग्लिसरॉल की संरचना में तीन OH हैं: (HO) CH ₂ CH (OH) CH ₂ (OH)। यह कई हाइड्रोजन बांड बनाने और इसके अणुओं को एक साथ अधिक कसकर पकड़ने में सक्षम बनाता है।

दूसरी ओर, कुछ अल्कोहल कमरे के तापमान पर ठोस होते हैं; 18 sameC से नीचे के तापमान पर समान ग्लिसरॉल के रूप में। इसलिए, सभी अल्कोहल तरल पदार्थ हैं यह कथन गलत है।

विलायक क्षमता

घरों में, एक दाग को हटाने के लिए आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग करना बहुत आम है जो एक सतह पर निकालना मुश्किल है। यह विलायक क्षमता, रासायनिक संश्लेषण के लिए बहुत उपयोगी है, इसके एम्फीफिलिक चरित्र के कारण है, पहले से समझाया गया है।

वसा को हाइड्रोफोबिक होने की विशेषता है: यही कारण है कि उन्हें पानी से निकालना मुश्किल है। हालांकि, पानी के विपरीत, अल्कोहल की संरचना में एक हाइड्रोफोबिक हिस्सा होता है।

इस प्रकार, इसका एल्काइल समूह आर वसा के साथ बातचीत करता है, जबकि ओएच समूह पानी के साथ हाइड्रोजन बांड बनाता है, जिससे उन्हें विस्थापित करने में मदद मिलती है।

Amphotericism

अल्कोहल एसिड और बेस के रूप में प्रतिक्रिया कर सकते हैं; अर्थात्, वे उभयचर पदार्थ हैं। यह निम्नलिखित दो रासायनिक समीकरणों द्वारा दर्शाया गया है:

ROH + H ⁺ => ROH ₂ ⁺

ROH + OH ^- => RO ^-

आरओ ^- एक अल्कोऑक्साइड के रूप में जाना जाता है के लिए सामान्य सूत्र है।

शब्दावली

शराब के नामकरण के दो तरीके हैं, जिनमें से जटिलता उनकी संरचना पर निर्भर करेगी।

साधारण नाम

शराब को उनके सामान्य नामों से पुकारा जा सकता है। कौन से? इसके लिए, R समूह का नाम ज्ञात होना चाहिए, जिसमें अंत-अक्षर जोड़ा गया है, और यह 'अल्कोहल' शब्द से पहले का है। उदाहरण के लिए, सीएच ₃ सीएच ₂ सीएच ₂ ओएच प्रोपाइल अल्कोहल है।

अन्य उदाहरण हैं:

-सीएच ₃ ओएच: मिथाइल अल्कोहल

- (सीएच ₃) ₂ सीएचसीएच ₂ ओएच: आइसोबुटिल अल्कोहल

- (सीएच ₃) ₃ सीओएच: टर्ट-ब्यूटाइल अल्कोहल

IUPAC प्रणाली

सामान्य नामों के लिए, आपको आर की पहचान करके शुरू करना चाहिए। इस प्रणाली का लाभ यह है कि यह अन्य की तुलना में बहुत अधिक सटीक है।

कार्बन कंकाल होने के कारण आर में शाखाएं या कई श्रृंखलाएं हो सकती हैं; सबसे लंबी श्रृंखला, यानी अधिक कार्बन परमाणुओं के साथ, वह है जिसे शराब का नाम दिया जाएगा।

सबसे लंबी श्रृंखला के एल्केन के नाम के साथ, अंत 'एल' जोड़ा जाता है। इसीलिए CH ₃ CH ₂ OH को इथेनॉल (CH ₃ CH ₂ - + OH) कहा जाता है।

आम तौर पर, ओएच के पास सबसे कम संभव गणन होना चाहिए। उदाहरण के लिए, BrCH ₂ CH ₂ CH ₂ (OH) CH ₃ को 4-ब्रोमो-2- बुटानॉल कहा जाता है, और 1-ब्रोमो-3-बुटानॉल को नहीं।

संश्लेषण

एलकेनों का जलयोजन

ऑयल क्रैकिंग प्रक्रिया में चार या पाँच कार्बन परमाणुओं के अल्केन्स का मिश्रण होता है, जिसे आसानी से अलग किया जा सकता है।

इन एल्केनों को अल्कोहल में परिवर्तित किया जा सकता है पानी के सीधे जोड़ से या सल्फ्यूरिक एसिड के साथ एल्केन की प्रतिक्रिया से, इसके बाद पानी के अतिरिक्त जो एसिड को साफ करता है, जिससे अल्कोहल बनता है।

ऑक्सो प्रक्रिया

एक उपयुक्त उत्प्रेरक की उपस्थिति में, एल्केहाइड कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करता है ताकि एल्डिहाइड उत्पन्न हो सके। एक उत्प्रेरक हाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रिया द्वारा एल्डीहाइड को आसानी से अल्कोहल में कम किया जा सकता है।

ऑक्सो प्रक्रिया का अक्सर ऐसा समन्वय होता है कि उनके गठन के साथ एल्डिहाइड की कमी लगभग एक साथ होती है।

सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला उत्प्रेरक डाइकोबाल्ट ऑक्टोकारबोनील है, जो कोबाल्ट और कार्बन मोनोऑक्साइड के बीच की प्रतिक्रिया से प्राप्त होता है।

कार्बोहाइड्रेट किण्वन

खमीर द्वारा कार्बोहाइड्रेट का किण्वन अभी भी इथेनॉल और अन्य अल्कोहल के उत्पादन में बहुत महत्व है। शर्करा विभिन्न गन्नों से प्राप्त गन्ने या स्टार्च से आती है। इस कारण से, इथेनॉल को "अनाज शराब" भी कहा जाता है

अनुप्रयोग

पेय

हालांकि यह अल्कोहल का मुख्य कार्य नहीं है, लेकिन कुछ पेय पदार्थों में इथेनॉल की उपस्थिति सबसे लोकप्रिय ज्ञान में से एक है। इस प्रकार, इथेनॉल, गन्ना, अंगूर, सेब, आदि के किण्वन का एक उत्पाद, सामाजिक उपभोग के लिए कई पेय पदार्थों में मौजूद है।

रासायनिक कच्चे माल

-मेथेनॉल का उपयोग फार्मलाडिहाइड के उत्पादन में किया जाता है, इसके उत्प्रेरक ऑक्सीकरण के माध्यम से। फार्मलाडिहाइड का उपयोग प्लास्टिक, पेंट, कपड़ा, विस्फोटक आदि के निर्माण में किया जाता है।

-बटनोल का उपयोग ब्यूटेन इथेनोएट के उत्पादन में किया जाता है, जिसका उपयोग खाद्य उद्योग में और कन्फेक्शनरी में स्वाद के रूप में किया जाता है।

-एलिल अल्कोहल का उपयोग एस्टर के उत्पादन में किया जाता है, जिसमें डायलील फथलेट और डाइलल आइसोफथलेट शामिल हैं, जो मोनोमर्स के रूप में काम करते हैं।

-फिनोल का उपयोग रेजिन, नायलॉन निर्माण, डिओडोरेंट, सौंदर्य प्रसाधन, आदि के उत्पादन में किया जाता है।

-11-16 कार्बन परमाणुओं की एक सीधी श्रृंखला के साथ ध्वनियाँ प्लास्टिसाइज़र प्राप्त करने के लिए मध्यवर्ती के रूप में उपयोग की जाती हैं; उदाहरण के लिए, पॉलीविनाइल क्लोराइड।

-तथाकथित वसायुक्त अल्कोहल को डिटर्जेंट के संश्लेषण में मध्यवर्ती के रूप में उपयोग किया जाता है।

विलायक

-मेथेनॉल का उपयोग पेंट विलायक के रूप में किया जाता है, जैसे कि 1-ब्यूटेनॉल और आइसोबुटिल अल्कोहल।

-ईथाइल अल्कोहल का उपयोग पानी में अघुलनशील कई यौगिकों के लिए सॉल्वैंट्स के रूप में किया जाता है, इसका उपयोग पेंट्स, कॉस्मेटिक्स आदि में विलायक के रूप में किया जाता है।

-फेटी अल्कोहल का उपयोग कपड़ा उद्योग में सॉल्वैंट्स के रूप में, रंगों में, डिटर्जेंट में और पेंट में किया जाता है। आइसोबुटानॉल का उपयोग कोटिंग सामग्री, पेंट, और चिपकने में विलायक के रूप में किया जाता है।

ईंधन

-मेथेनॉल का उपयोग आंतरिक दहन इंजन में ईंधन के रूप में किया जाता है और दहन को बेहतर बनाने के लिए गैसोलीन एडिटिव।

-ईथाइल अल्कोहल का उपयोग मोटर वाहनों में जीवाश्म ईंधन के साथ किया जाता है। आज तक, ब्राजील के व्यापक क्षेत्रों में एथिल अल्कोहल के उत्पादन के लिए गन्ना की खेती की जाती है। इस शराब को अपने दहन के दौरान केवल कार्बन डाइऑक्साइड के उत्पादन का लाभ है।

जब एथिल अल्कोहल जलाया जाता है, तो यह एक साफ और धुआं रहित लौ पैदा करता है, यही वजह है कि इसका उपयोग क्षेत्र के रसोई में ईंधन के रूप में किया जाता है।

-गेलिफाइड अल्कोहल कैल्शियम एसीटेट के साथ मेथनॉल या इथेनॉल के संयोजन से निर्मित होता है। इस शराब का उपयोग फील्ड स्टोव में एक गर्मी स्रोत के रूप में किया जाता है, और जब से यह फैलता है तो यह तरल अल्कोहल की तुलना में अधिक सुरक्षित होता है।

-तथाकथित बायोबुटानोल का उपयोग परिवहन में ईंधन के रूप में किया जाता है, साथ ही आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग ईंधन के रूप में किया जा सकता है; हालांकि इसके उपयोग की अनुशंसा नहीं की जाती है।

रोगाणुरोधकों

70% एकाग्रता में इसोप्रोपाइल अल्कोहल का उपयोग बाह्य कीटाणु को रोगाणु को खत्म करने और उनकी वृद्धि को मंद करने के लिए किया जाता है। इसी तरह, एथिल अल्कोहल का उपयोग इस उद्देश्य के लिए किया जाता है।

अन्य उपयोग

साइक्लोहेक्सानोल और मिथाइलसाइक्लोअनॉल का उपयोग कपड़ा परिष्करण, फर्नीचर प्रसंस्करण, और दाग हटानेवाला में किया जाता है।

संदर्भ

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