最も単純な多価アルコール、3つのOH基があります-グリセリン。このタイプの化合物に共通する式は、CnH2n -1(OH)3です。グリセリンとその同族体の特性と使用法をよりよく理解するために、それぞれが特定の状況で使用されるさまざまな物質処方を検討してください。
グリセロールの分類と命名法
有機化学では、アルコールは物質です炭化水素からの誘導体。分子内の水素原子の一部は、1つまたは複数のヒドロキシ基で置き換えられています。アルコールはOH基の数が異なります(1、2、多原子)。炭素原子数が1から12のクラスの最も低い代表は液体物質であり、より高いものは固体です。アルカントリオール、またはグリセロールは、3つの異なる炭素原子に結合した3つのヒドロキシルを含む三価アルコールです。このグループに属する化合物は、ヒドロキシ基とラジカルの相互影響により、両性特性を示します。
アルカントリオールの最も単純な代表は、プロパントリオール-1,2,3(同義語-グリセロール)です。物質の式-C3X8ああ3..。体系的な命名法は示唆している「トリオール」という単語を含む対応するアルカンの名前の言及、OH基の位置を定義するアラビア数字の使用。分子内のグリセロール同族体の番号付けは、鎖の末端に最も近いヒドロキシルからのものです。異性化の可能なタイプ:炭素鎖の構造、ヒドロキシ基の位置、光学。
グリセリンの発見
1779年、スウェーデンの薬剤師K. Scheeleは、脂肪を鹸化するときに初めて新しいシロップ状物質を入手しました。 33年後、フランス人のM.Chevreulは甘い液体グリセリンと呼びました。
化学組成は1836年にPeluzによって確立されました。構造の研究に大きく貢献したのは、グリセリンの研究を続けたBerthelot(1854)とWürz(1857)でした。分子式とラジカルの性質により、グリセリンを制限アルコールとして分類することが可能になりました。
グリセリンの必要性が大幅に増加しています1847年以降、硝酸エステルが発見されました。 1875年、スウェーデンのエンジニアA.ノーベルは、グリセリンの助けを借りてダイナマイトという爆発物を手に入れることができました。
グリセリンの組成、構造および最も単純な式
物質の組成の最も単純な記録は、グリセリンの真の、経験的で総体的な式と一致します-C3X8ああ3..。炭素鎖には3つの原子があり、それぞれがこれらはヒドロキシ基に結合しています。物質を構成する原子は、化学記号で示されます:C-炭素、O-酸素、H-水素。グリセリンの組成は、さまざまな式(分子、構造)を反映しています。ボールロッドモデルと半球モデルは、物質の研究で広く使用されています。コンピューターでシミュレートされた2Dおよび3D構造は、グリセロール分子の空間表現です。それらはあなたが組成、位置と距離、原子間の結合の角度を視覚化することを可能にします。
グリセリンの分子量とモル質量
式によると、あなたは分子とモルを見つけることができます質量、物質中の元素のパーセンテージ。計算には、周期表に示されている元素の原子量の値を使用する必要があります。グリセリンの実験式:C3X5(おお)3..。原子質量を乗算することによって(amuで)。)各元素の原子数とそれに続く得られた値の加算により、分子(Mr)とモル(M)の質量がわかります。このタイプの計算では、グリセリンの総式を使用する方が便利です-C3X8ああ3.
- Ar(H)= 1.00794;分子内の原子数は8です。
- Ar(C)= 12.0107;原子-3。
- Ar(O)= 15.9994;原子-3。
- 氏(C3H8ああ3)= 12.0107 * 3 + 1.00794 * 8 + 15.9994 * 3 = 92.09382a。食べる。
- M(C3H8ああ3)= 92.09382 g / mol /
- 物質の分子内の元素のパーセンテージ:H-8.756%、C-39.125%、O-52.119%。
グリセリンの合理的および構造式
物質とその分子の組成は合理的で大まかな式ですが、グリセリンを区別する原子の配置についてはわかりません。構造式とコンピューターモデルは、分子の構造、原子間の結合を研究するのに適しています。
- 合理的なグリセリン式-C3X5(おお)3 ..。分子の組成から、OH官能基が分離され、括弧で囲まれています。閉じ括弧の直後は、分子内のヒドロキシ基の数です。
- 半拡張有理式-HOCH2CH(OH)CH2OH(グリセリン)。
- 構造式は、分子の位置をグラフで示します。原子間のダッシュは化学結合を表しています。
- ルイス構造式には、結合形成に関与する価電子とペアを表すドットが含まれています。
分子の一部のタイプの画像は多くのスペースを占めるため、HOCHなどの省略式を使用することがよくあります。2—SNON — CH2OH、および骨格構造:
グリセリン分子の原子の状態
ヒドロキシルは、酸素に加えて極性粒子です孤立電子対を持っています。 3つのヒドロキシ基が存在すると、OH結合がさらに分極します。部分電荷「+」が炭素原子に現れ、ヒドロキシルの求核置換を促進します。グリセリンの構造式に反映される組成と構造の特異性は、物質の特性で確認されます。この化合物は、多数の水素ブリッジ(弱い追加結合)を特徴としています。グリセリンは、エタノールやプロパノールと比較して、より顕著な酸性特性を持っています。最も重要な誘導体には、トリオレイン酸グリセロールが含まれます。方式:
- 最も単純な-C57H104ああ6;
- 半拡張有理数-(С17H33SOO)3C3H5;
- 構造的要素と骨格要素を備えた合理的-
グリセリンの外観
室温で、プロパントリオール-1,2,3-無色または淡黄色の液体、無臭、甘い味。低温で硬化したグリセリンは、17.8℃の温度で溶けます。物質の沸騰とそれに続く蒸発は、290°Cで始まります。グリセリンは水よりわずかに重いため、20°Cでの密度を計算すると1.2604 g / cm3の値が得られます。
プロパントリオールの特性-1,2,3
グリセリンの化学式は与えません化合物の両性の性質についてのアイデア。物質の弱い酸性および塩基性の特性は、分子内の原子の影響、O-H基の分極の特性に関連しています。アルカリの存在下で、グリセリンは水酸化銅(II)と相互作用し、青色の複合体を生成します(定性的反応の1つ)。酸の場合、グリセリンの反応はエステルの形成で終わります。 Hの存在下での三価アルコールと硝酸との相互作用2そう4 (濃度)ニトログリセリンの形成につながります。
自宅で油脂を使用してグリセリン、エチルアルコール、その他の成分が石鹸になります。調理プロセスでは、水浴で塊を注意深く加熱する必要があります。これは、完成した石鹸製造製品のコンポーネントとフォームの選択に対する創造的な姿勢です。
グリセリンとその誘導体はエナメルに使用されています、塗料、多くの薬、トイレタリー。焼き菓子をはじめ、さまざまな食品に甘いものが含まれています。菓子製品の甘味料および香料の国際名はE422です。グリセリンは、他のアルコールや脂肪酸エステルとともに、石油由来の燃料の潜在的な代替品と見なされています。自動車に燃料を供給するために新しい種類のバイオディーゼルを使用する経済的な方法は、世界の運輸業界に革命をもたらすでしょう。生態系の状況は大幅に改善され、世界経済の石油とガスの生産への依存度は低下します。