알코올 소개

알코올의 구조와 분열

알코올은 일반 화학식이 R-OH인 물질이며, 여기서 R은 탄화수소기이고 -OH는 히드록실기입니다. 알코올은 페놀과 혼동되어서는 안 됩니다(페놀에서 하이드록실 치환기는 방향족 고리와 연결됨). 두 그룹 모두 동일한 치환기를 가지고 있습니다. 그러나 속성은 다릅니다. 알코올은 자연에서 흔히 볼 수 있습니다. 대부분의 사람들은 에틸 알코올(에탄올)을 알코올 음료의 성분으로 알고 있습니다. 그러나 이것은 매우 많은 유기 화합물 계열의 한 예일 뿐입니다. 그들은 또한 콜레스테롤 및 탄수화물과 같은 물질을 포함합니다. 알코올은 소위 상동 계열을 형성합니다. 이 용어는 모든 후속 화합물이 이전 화합물과 특정 고정 세그먼트가 다른 유기 화합물 그룹을 나타냅니다. 메탄올과 에탄올은 동종 알코올 계열의 처음 두 부분입니다. 알코올은 기본적으로 탄화수소기에 연결된 수산기 치환기의 수에 따라 나뉩니다. 이 숫자에 따라 다음을 구별합니다.

• 모노하이드록사이드 알코올(모노하이드록실). 일수산화 알코올의 예는 메탄올, 부탄올 및 헥산올입니다.
• 2개 이상의 하이드록실 그룹을 포함하는 폴리하이드록사이드 알코올(폴리하이드록실). 그 중에서 -OH 기의 수에 따라 소위 디올, 트리올 등을 구별합니다. 폴리히드록실 알코올의 예는 1,2-에탄-디올(에틸렌 글리콜) 및 프로판-1,2,3입니다. -트리올(글리세롤).

알코올은 또한 수산기(-OH)가 연결된 탄소 원자의 반응 순서에 따라 분류됩니다. 따라서 우리는 1차, 2차 및 3차 알코올을 구별합니다.

알코올 합성 방법

알코올을 얻는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 합성 그 자체, 혁신의 구현 또는 보다 효율적인 촉매의 개발과 관련된 작업은 특정 조건을 요구하는 공정과 함께 매우 복잡한 문제입니다. 산업 목적을 위해 가장 자주 다음 반응을 사용하여 얻습니다.

• 알켄의 직접적인 수화
• 하이드록시머큐레이션법을 이용한 알켄 합성
• 붕소 수소화법을 이용한 알켄 합성
• 할로겐 알칸과 수산화 이온의 반응

메탄올, 에탄올 및 에틸렌 글리콜 및 글리세롤과 같은 폴리하이드록사이드 알코올은 가장 일반적으로 산업적 규모로 생산됩니다. 메탄올은 역사적으로 목재 증류에 의해 생산되었습니다. 따라서 생성된 알코올을 목 알코올이라고 합니다. 현재, 메탄올은 일산화탄소의 촉매적 수소화 반응의 합성 반응을 이용하여 생산된다. 전체 공정은 300-400 ^o C의 온도에서 증가된 압력에서 수행됩니다. 에탄올은 일반적으로 설탕 함량이 있는 원료(전분 함량이 있는 식물성 원료)의 알코올 발효를 통해 생산됩니다. 기질은 알코올 발효의 대상이 될 수 있는 적절한 형태로 변형됩니다. 생산된 매시에서 에탄올이 제거됩니다. 마지막 단계는 에틸 알코올 함량이 80-90%인 증류액을 생산하는 증류입니다. 폴리하이드록실 알코올은 화합물 중 가장 두드러진 것은 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 글리세린입니다. 에틸렌과 프로필렌 글리콜은 에폭시 가수분해 과정에서 생성됩니다. 글리세린은 지방과 폴리프로필렌 또는 아크롤레인의 가수분해 부산물입니다.

속성

수산기와 그 극성은 알코올의 화학적 및 물리적 특성을 결정합니다. 물과 마찬가지로 액체 형태로 서로 수소 결합을 형성합니다. 입자가 결합되기 때문에 액체 증발이 악화됩니다. 이것은 예를 들어 에탄올의 경우 ^78.37oC 와 같이 높은 끓는점을 직접 결정합니다. 메탄올, 에탄올 및 프로판올은 임의의 혼합 비율로 물과 혼합할 수 있습니다. 그러나 동족 계열의 다음인 부탄올의 용해도는 약 100%정도로 낮습니다. 8g/ ^dm3 . 탄화수소 사슬이 길수록 용해도가 낮아집니다. 대부분의 알코올은 독특한 냄새가 나는 액체입니다. 그러나 입자에 탄화수소 사슬이 긴 알코올은 고체입니다. 알코올은 산인가, 알칼리인가? 알코올은 수많은 화학적 변형을 거칩니다. 우리가 무수 환경을 만들고 적절한 알코올과 금속의 반응을 일으키면 나트륨 에틸레이트와 같은 알코올레이트를 생성합니다. 화학적 관점에서 보면 강한 화학적 알칼리(수산화물보다 강함)입니다. 그러나 동일한 관점에서 화합물 그룹으로서의 알코올은 약산(H ₂ O보다 약함)입니다. 이것은 금속, 즉 알코올레이트와의 염 형성으로 나타납니다.

알콕시화 알코올

알콕실화 알코올 은 옥시에틸렌화 및/또는 알콕실화 정도가 다른 지방산으로 프로폭실화된 지방 알코올의 합성에 의해 생성되는 흥미로운 (비이온성) 계면활성제 그룹입니다. PCC 그룹의 제품 범위에는 269가지 유형의 알콕실화 알코올이 포함됩니다. 매개변수에 따라 다음을 비롯한 다양한 기능과 용도가 있습니다.

• 세척, 세척 및 세탁 특성으로 인해 산업용으로 적합함,
• 밀도와 유연성이 매우 우수한 매우 유연한 발포체를 생산하는 능력,
• 섬유 및 야금 산업을 위한 전용 제형에서 습윤제로서의 유용성,
• 소포성, 낮은 응고점 및 손쉬운 취급으로 인해 제지 산업에서 유용합니다.

안전 관련 과제

알코올 제품은 다재다능하고 유용하지만 안전한 사용을 보장하기 어려울 수 있습니다. 특별한 주의가 필요한 위험한 화합물입니다. 특히 다음과 같은 측면을 고려해야 합니다.

• 원료, 중간 제품 및 제품으로 사용되는 알코올은 적절한 품질이어야합니다. 오염된 물품의 사용 및 판매를 금지합니다. 이것은 그들과 함께 일하는 직원과 상품을 구매하는 고객의 안전을 보장하기 위해 필요합니다.
• 합성에서 소비자에게 발송까지 알코올은 운송 중 오염 또는 누출 위험을 제거하기 위해 적절하게 보관해야 합니다. 적절한 온도 또는 다른 화학 물질과의 근접성과 같은 요소는 안전에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 알코올과 그 혼합물의 생산 및 판매에 있어 내부 및 외부 물류는 안전을 보장하는 데 필수적입니다.
• 생산, 산업 가공 또는 개인 사용 중에 발생하는 폐기물은 폐기물 처리 대상이 됩니다. 화학 폐기물의 안전한 처리를 전문으로 하는 회사에 연락하는 것이 좋습니다.

알코올의 산업적 사용

업계에서 가장 일반적으로 사용되는 알코올에는 에탄올, 메탄올, 이소프로판올 및 글리세린이 있습니다. 업종을 불문하고 술의 사용은 일상적입니다. 소비자가 에탄올을 사용하는 것 외에도 세척제, 화장품, 연료, 의약품, 섬유 및 기타 여러 용도가 일반적입니다. 부동액 및 잉크에서도 발견됩니다. 알코올은 용매로 매우 일반적으로 사용되며, 특히 에탄올은 비교적 안전하며 물에 녹지 않는 모든 화합물을 해결하는 데 사용할 수 있습니다. 메탄올은 또 다른 인기 있는 용매입니다. 그러나 메탄알(포름알데히드), 에탄산 또는 메틸 에스테르와 같은 다른 화학 물질의 합성에 주로 사용됩니다. 알코올 기반 제품의 사용을 더욱 확대하려는 시도가 이루어지고 있습니다. 화석 연료의 사용을 줄이기 위해 유럽에서 취한 조치는 바이오 알코올을 에너지원으로 사용하도록 장려합니다. 이러한 유형의 연료 사용 증가는 불가피한 것으로 간주됩니다. 에너지 목적으로 알코올 증류액을 사용하는 것은 공기가 오염된 곳, 특히 건강 리조트 및 흑탄과 같은 고체 연료 사용이 금지된 지역에서 합리적입니다. 그러나 현재 알코올 기반 연료에서 에너지 또는 열을 생성하는 비용은 기존 연료의 에너지 비용보다 여전히 높다는 점을 기억해야 합니다. 화석 연료의 사용은 투자에 있어 점점 더 유리할 것이며 자동차 산업에서 자동차 연료로 에탄올의 사용이 증가함에 따라 가까운 장래에 증가할 것으로 예상됩니다. 에틸 알코올은 연소 시 탄소와 물을 생성합니다. 단독으로 사용하거나 가솔린과 혼합하여 사용할 수 있습니다. 가장 유리한 에탄올 함량은 10-20%입니다. 자동차 산업에서 연료로 에탄올을 사용하는 것은 휘발유 산업이 없는 국가에 유리할 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 에탄올은 발효 과정을 통해 성공적으로 생산됩니다. 알코올 제품을 사용하여 연료 시장의 수요를 충족시키는 것은 휘발유 수입을 감소시킬 가능성이 높습니다. 참조:

1. Bochwica, AWA Preparatyka Organiczna – Vogel.pdf. 2012, 1–54.
2. Maciej, M.; Żyjewska, U.; Siuda, T. Możliwości wykorzystania destylatów alkoholowych jako paliwa opałowego. Nafta-Gaz 2020, 76 , 186–191, doi:10.18668/ng.2020.03.05.
3. 산업용 알코올 | SolvChem 온라인 사용 가능: https://solvchem.com/products/alcohols/(2022년 1월 11일 액세스).
4. 산업용 알코올 시장 규모 및 점유율 | 2023년 온라인 이용 가능: https://www.alliedmarketresearch.com/industrial-alcohols-market(2022년 1월 11일 접속).
5. 14.2: 알코올 – 명명법 및 분류 – 화학 LibreTexts 온라인 사용 가능: https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Introductory_Chemistry/The_Basics_of_GOB_Chemistry_(Ball_et_al.)/14%3A_Organic_Compounds_of_Al002 .
6. Chemia Organiczna by Przemysław Mastalerz (z-lib.org).pdf.
7. 알코올의 사용 – 화학 LibreTexts 온라인 사용 가능: https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Organic_Chemistry/Supplemental_Modules_(Organic_Chemistry)/Alcohols/Properties_of_Alcohols/Uses_of_Alcohols (1월 12일 액세스).2
8. 알콕시화 알코올 – 화장품 성분 | Phoenix Chemical, Inc. 온라인 사용 가능: https://phoenix-chem.com/products/알콕시화 알코올/(2022년 1월 12일 액세스).