1. ALKOHOLI
Alkoholi su jedinjenja koja imaju hidroksilnu (OH) grupu vezanu za ugljovodonični niz
Mogu se smatrati derivatima vode, gde je jedan atom vodonika zamenjen alkil grupom

2. Struktura i nomenklatura
Opšta formula zasićenih monohidroksilnih alkohola otvorenog niza je CnH2n+2O
Prvi član homologog niza ima molekulsku formulu CH4O
Sa ovom molekulskom formulom, poštujući pravila valence, moguća je samo jedna struktura

3. alkoholi se klasifikuju u:
primarne (RCH2-OH)
sekundarne (R2CH-OH) i
tercijarne (R3C-OH).
Metil-alkohol se obično svrstava u grupu sa primarnim alkoholima
Prema broju hidroksilnih grupa alkoholi se dele na
monohidroksilne
dvohidroksilne
trohidroksilne
polihidroksilne.
U zavisnosti od strukture ugljovodoničnog niza, mogu biti alifatični (nezasićeni ili zasićeni), ciklični ili aromatični, koji se nazivaju fenoli

4. Nomenklatura
Reč alkohol se, počev od 18. veka, odnosi na aktivan princip opojnih pića
Smatra da ova reč vodi poreklo od arapske reči al-kuhl, koja je korišćena za sitno sprašen antimon-sulfid, koji su Arabljanke upotrebljavale kao kozmetičko sredstvo za crnjenje trepavica
Kasnije je izraz upotrebljavan za ma koju fino usitnjenu supstancu, a zatim u 16. veku u smislu "esencija", tj. osnovni ili ključni sastojak (alkul-vini - esencija iz vina)
U prvoj polovini 19 veka izraz alkohol počeo je da se upotrebljava za alkohol iz vina

5. tri sistema nomenklature:
radikal-funkcijski; alkil grupi, za koju je vezana hidroksilna grupa, daje se naziv, pa se tome doda posebna reč alkohol. Između ove dve reči stavlja se crtica
Kao derivati karbinola (drugo ime metil-alkohola); imena se grade iz naziva supstituenata - alkil grupe (ili grupa, poređanih po abecednom redu) kao prefiksa i reči karbinol
Uputstva IUPAC-a predlažu izbegavanje ove nomenklature
IUPAC nomenklatura

6. Pravila IUPAC nomenklature za alkohole
Najduži ugljenikov niz koji sadrži hidroksilnu grupu određuje glavni deo naziva
to ne mora biti uvek i najduži niz u molekulu!
Nazivu odgovarajućeg zasićenog ugljovodonika dodaje se nastavak -ol
Ugljovodonični niz obeležava se brojevima, počev od kraja koji je bliži OH-grupi
Bočnim nizovima daje se naziv i njihov položaj takođe označava odgovarajućim brojevima, prema pravilima koja važe za ugljovodonike

7. CH3-OH metil-alkohol; karbinol; metanol
C2H5-OH etil-alkohol; metilkarbinol; etanol
CH3CH2CH2-OH n-propil-alkohol; etil-karbinol; propanol
CH3-CHOH-CH3 i-propil-alkohol*;dimetil karbinol; 2-propanol
CH3CH2CH2CH2-OH n-butil-alkohol; n-propil karbinol; 1-butanol
CH3CH2-CHOH-CH3 s-butil-alkohol*; etil-metil karbinol; 2-butanol
* Imena "i-propanol", "s-butanol" i "t-butanol" nisu korektna, jer ugljovodonici i-propan, s-butan i t-butan, kojima bi se dodao sufiks "-ol" ne postoje.

8. i-butil-alkohol; i-propil-karbinol; 2-metil-1-propanol
t-butil-alkohol*; trimetil-karbinol; 2-metil-2-propanol
Za sledeće alkohole zadržana su trivijalna imena

9. Ciklični alkoholi zovu se cikloalkanoli
ugljenikov atom prstena za koji je vezana hidroksilna grupa automatski se označava brojem 1

10. Kao supstituent, OH grupa se zove "hidroksilna grupa"
Označava se prefiksom "hidroksi-" kada je prisutna i druga grupa, koja ima prednost pri navođenju, ili kad se hidroksilna grupa nalazi u bočnom nizu

11. Fizičke osobine
Kada se uporede sa alkanima, imaju abnormalno visoke tačke ključanja
Razlog za visoke tačke ključanja je isti kao i kod vode: asocijacije molekula preko vodonične veze
Privlačne sile između molekula alkohola nisu tako velike kao one između molekula vode, zato što vodonikovi atomi alkil-grupa ne grade vodoničnu vezu
S druge strane, voluminoznost alkil grupa smanjuje verovatnoću povoljne orijentacije dva molekula alkohola za građenje vodonične veze između dveju hidroksilnih grupa

12. Sa porastom molekulske mase dolazi i do porasta tačke ključanja za primarne alkohole, i taj porast za svaku novu metilensku grupu iznosi oko 18C
Za datu molekulsku masu, račvanje ugljovodoničnog niza smanjuje tačku ključanja kao i kod ugljovodonika
Tačke ključanja n-, i- i t-butil-alkohola su 117, 107 i 83
Dodecil-alkohol je prvi alkohol sa normalnim (pravim) nizom koji je čvrst na sobnoj temperaturi

13. Alkoholi koji sadrže tri ili manje od tri C-atoma kao i t-butil-alkohol mešaju se sa vodom na 20C
već n-butil-alkohol rastvorljiv je u vodi samo 8%, dok su primarni alkoholi sa više od 5 C-atoma rastvorljivi u vodi čak manje od 1%
molekuli alkohola mogu graditi vodoničnu vezu sa molekulima vode, pa tako dolazi do mešanja dve tečnosti

14. Dobijanje alkohola Industrijsko dobijanje alkohola
Metanol se može dobiti iz smese gasova CO + H2 (tzv. sintetički gas) koja se pod pritiskom prevodi preko katalizatora
Zamenom ovog katalizatora rodijumom ili rutenijumom dobija se 1,2-etandiol (etilen-glikol)

15. Etanol
Fermentacijom šećera. Pod fermentacijom se podrazumeva razlaganje složenijih organskih jedinjenja u prostija posredstvom enzima. Enzimi su katalizatori koje stvara živa ćelija

16. Običan, komercijalni etanol je 92-95%, a ostatak je uglavnom voda
Sintetičko dobijanje
adicijom vode na eten (tj. hidratacijom) u prisustvu neke kiseline (najčešće sumporne ili fosforne)
CH2=CH2 + H2SO4  CH3-CH2-OSO3H
CH3-CH2-OSO3H  CH3CH2-OH + H2SO4
Običan, komercijalni etanol je 92-95%, a ostatak je uglavnom voda
Denaturisani alkohol
Anhidrovani etanol se ne može dobiti prostom destilacijom (95-96% etanola u vodi predstavlja azeotropnu smešu)

17. Laboratorijsko dobijanje alkohola
Hidrolizom alkil-halogenida
R-X + OH- (ili H2O)  R-OH + X- (ili HX)
Iz alkena
katalitičkom adicijom vode

18. adicijom H2SO4 na alkene
hidroborovanjem-oksidacijom alkena
oksidacijom alkena pomoću KMnO4 ili peroksi kiselina

19. Reakcijom Grignard-ovog reagensa sa:
aldehidima i ketonima

20. Redukcijom karbonilnih jedinjenja
etilen-oksidom:
estrima:
Redukcijom karbonilnih jedinjenja
Hidrolizom estara

21. Hemijske osobine alkohola
Reakcije alkohola obuhvataju raskidanje ili C-OH veze (uz uklanjanje -OH grupe) ili O-H veze (uz uklanjanje H-atoma).
Ova dva tipa reakcija mogu uključiti supstituciju, u kojoj dolazi do zamene –OH grupe ili H-atoma, ili eliminaciju, koja vodi formiranju dvostruke veze.

22. Reakcije sa raskidanjem C-O veze
Reakcija sa halogenovodoničnim kiselinama
Halogenovodonične kiseline prevode alkohole u alkil-halogenide
HCl (najmanje reaktivan od svih halogenovodonika), zahteva prisustvo Lewis-ove kiseline, obično ZnCl2, za reakciju sa primarnim i sekundarnim alkoholima

23. S druge strane, vrlo reaktivni 2-metil-2-propanol (t-butil-alkohol) lako se prevodi u hlorid jednostavnim mućkanjem sa koncentrovanom HCl na sobnoj temperaturi
Pošto je hidroksilni jon grupa koja se teško eliminiše, reakcija se ubrzava protonacijom alkohola ili građenjem kompleksa sa Lewis-ovim kiselinama
Kao Lewis-ova kiselina najčešće se upotrebljava ZnCl2, zato što je rastvoran u HCl i što ne reaguje sa prisutnom vodom

25. mehanizam ove reakcije je SN1, a za metil- i većinu primarnih alkohola SN2

26. Lucas-ov test za razlikovanje primarnih, sekundarnih i tercijarnih alkohola zasniva se na njihovim relativnim brzinama reakcije sa HCl
Reagens je rastvor ZnCl2 u HCl
Primarni alkoholi rastvaraju se u ovom reagensu gradeći oksonijum-soli, pa rastvor ostaje bistar duže vreme, zbog male brzine nastajanja alkil-halogenida
Sekundarni alkoholi daju najpre bistar rastvor, koji postaje mutan posle pet minuta, i na kraju se odvajaju dva sloja
Tercijarni alkoholi reaguju sa reagensom tako brzo, da se stvaranje rastvora teško detektuje, jer se odmah izdvaja hlorid.

27. Reakcija sa fosfor-halogenidima i tionil-hloridom (ORA 771)
U reakciji sa halogenidima neorganskih kiselina dobijaju se najpre estri, a zatim nukleofilnim napadom halogenidnog jona na C-atom alkil-grupe dobijaju se alkil-halogenidi kao konačni proizvodi
Lakoća građenja alkil-halogenida jeste:
tercijarni  sekundarni  primarni

28. Kada reaguju po jedan mol alkohola, tionil-hlorida i piridina, dobijaju se u vrlo dobrim prinosima alkil-hloridi, čak i sa primarnim alkoholima
Piridin ili neka druga slaba baza koristi se da veže oslobođeni HCl u obliku soli
Reakcije sa fosfor-halogenidima ili tionil-hloridom su mnogo pogodnije za sintezu alkil-halogenida iz odgovarajućih alkohola, jer ne uključuju karbonijum-jonove

29. Dehidratacija u alkene
Red reaktivnosti alkohola je:
tercijarni  sekundarni  primarni
intermedijer je karbonijum-jon, pa su moguća premeštanja

30. Pri preuređivanju karbonijum-jonova metidni jonovi lakše migriraju sa tercijarnih ili kvaternernih, nego sa sekundarnog C-atoma, npr.:

31. Iako izgleda da struktura neopentil-alkohola ne omogućuje eliminacionu reakciju, on se može dehidratisati sa molekulskim premeštanjem u 2-metil-2-buten kao glavni proizvod:

32. Molekulska premeštanja alkena, alkil-halogenida ili alkohola, koja se vrše preko karbonijum-jona, i promena u ugljovodoničnom nizu zovu se Wagner-Meerwein-ova premeštanja
Alkoholi se takođe mogu prevesti u alkene prevođenjem njihovih para preko aktiviranog Al2O3. Čist Al2O3 je Lewis-ova kiselina i daje smešu alkena. Ako se kao katalizator koristi Al2O3 koji je bio tretiran alkalijama, ne dolazi do premeštanja

33. Reakcije sa raskidanjem O-H veze
Reakcija sa aktivnim metalima
HOH + Na  NaOH + 1/2 H2
R-OH + Na  R-ONa + 1/2 H2
Reakcija sa alkoholima je sporija od reakcije sa vodom
opada sa porastom molekulske mase alkohola
kiselost alkohola opada u nizu
CH3OH > 1o > 2o > 3o
najjača kiselina najslabija kiselina

34. H2O > ROH > HCCH > NH3 > RH Relativna baznost:
Na osnovu međusobnih reakcija pojedinih grupa jedinjenja, a prema pravilu da jača kiselina istiskuje slabiju iz njene soli, utvrđen je relativni aciditet nekih grupa jedinjenja
Relativna kiselost:
H2O > ROH > HCCH > NH3 > RH
Relativna baznost:
OH¯ < OR¯ < HCC ¯ < NH2¯ < R¯

35. I drugi aktivni metali reaguju s alkoholima:
Reakcioni proizvod metanola sa natrijumom poznat je kao natrijum-metoksid
Upotrebljava se i izraz natrijum-metilat, ali on nije zadovoljavajući, jer se izraz "alkoholat" često upotrebljava za komplekse alkohola sa neorganskim solima, analogno hidratima
I drugi aktivni metali reaguju s alkoholima:
anhidrovani CH3OH reaguje sa Mg dajući vodonik i Mg(OCH3)2
amalgamisani Al reaguje sa etanolom, i-propil-alkoholom ili t-butil-alkoholom dajući odgovarajuća jedinjenja

36. Alkoksidi su izuzetno korisna jedinjenja i koriste se kao jake baze (jače su od hidroksida)
Preko njih se RO grupa uvodi u molekul
Lako podležu hidrolizi:
RONa + H2O R-OH + NaOH

37. Esterifikacija
Reakcije dobijanja estara sa organskim kiselinama su reverzibilne i katalizovane malom količinom jake kiseline, najčešće sumporne:

38. ako je OH grupa protonizovana, pozitivna šarža joj omogućuje da se supstituiše u obliku molekula vode čak i slabim nukleofilima
pri autoprotolizi neorganskih kiseoničnih kiselina, kao što je H2SO4, nastaju protonovane hidroksilne grupe, koje se mogu zameniti molekulima alkohola:

39. u nastavku reakcije dolazi do supstitucije protonovane hidroksilne grupe alkohola alkil-sulfatnim jonom, uz raskidanje R-O veze i građenje dialkil-sulfata:
Mehanizam delovanja jake kiseline kao katalizatora ogleda se u početnom protonovanju karboksilne kiseline, čime se povećava elektrofilnost C-atoma karboksilne grupe:

40. U sledećoj fazi dolazi do nukleofilnog napada alkohola na C-atom karboksilne grupe, što posle gubitka protona daje tetraedarski intermedijer:

41. Dobijeni intermedijer predstavlja u izvesnom smislu prekretnicu u reakciji. On podleže kiselo katalizovanom razlaganju u oba smera, što ili vraća reakciju na početak, ili se dobijaju estri kao proizvodi reakcije.

42. Oksidacija u aldehide i ketone
Kod neorganskih reakcija:
oksidacija / redukcija proces otpuštanja / primanja elektrona
u organskoj hemiji:
oksidacija proces kojim se molekulu dodaje elektronegativan atom, kao što su halogeni ili kiseonik, ili iz koga se uklanja vodonik
Obrnut proces, uklanjanje kiseonika ili dodavanje vodonika, definiše se kao redukcija
Uklanjanjem vodonika iz primarnih alkohola, tj. oksidacijom, dobijaju se aldehidi, a iz sekundarnih alkohola – ketoni
Obrnuto, adicija dva vodonikova atoma na dvogubu vezu karbonilne grupe predstavlja redukciju u odgovarajući alkohol

43. Mnogi metali kao što su Cu, Fe, Ni, Pd, adsorbuju vodonik.
ovakvi"rastvori" vodonika imaju snažne redukcione osobine, što znači da je u njima vodonik prisutan u atomskom obliku
Na isti način ovi metali mogu da raskinu C-H i O-H veze, da adsorbuju H-atome i da ih zatim oslobode u obliku molekula.

44. U praksi se alkoholne pare prevode preko legure Cu-Zn na 300-325C.
Reakcija je reverzibilna
Da bi se ravnoteža pomerila u pravcu dobijanja proizvoda, aldehidi i ketoni se odvajaju od neizreagovalog alkohola frakcionom destilacijom
Ako se zajedno sa alkoholom upotrebi i vazduh na povišenoj temperaturi, vodonik sagori u H2O, pa se reakcija vrši do kraja
Tercijarni alkoholi (koji nemaju H-atom na C-atomu za koji je vezana hidroksilna grupa), ne podležu ovim reakcijama.

45. Isti tip dehidrogenizacije može se izvršiti i hemijskim oksidacionim sredstvima
Reagens koji se najčešće upotrebljava u ovu svrhu je dihromna kiselina u vodenom rastvoru H2SO4 (odnosno Na2Cr2O7 u H2SO4), ili anhidrid hromne kiseline (hrom(VI)-oksid, CrO3) rastvoren u glacijalnoj sirćetnoj kiselini
Neophodno je uklanjanje aldehida iz reakcione smeše destilovanjem; u suprotnom:

46. Jaki oksidacioni agensi, kao što je npr
Jaki oksidacioni agensi, kao što je npr. vruća dihromna kiselina ili KMnO4, mogu oksidovati tercijarne alkohole, pri čemu dolazi do raskidanja ugljenikovog niza
Pod ovim drastičnim uslovima dolazi do dalje oksidacije nagrađenih proizvoda

47. mehanizam oksidacije primarnih i sekundarnih alkohola u kiselom vodenom rastvoru je, prema dosadašnjim saznanjima, isti
oksidaciona svojstva dihromne kiseline potiču od HCrO3+ katjona

48. Estri alkohola i neorganskih kiselina su nestabilni i alkil-hromat se raspada uz gubitak protona i kiselog hromit-jona, pri čemu nastaju adehid i hromasta kiselina:

49. Istim mehanizmom sekundarni alkoholi se oksiduju u ketone
Tercijarni alkoholi se, međutim, ne mogu oksidovati na ovaj način, jer su njihovi estri dosta stabilna jedinjenja
Pri razaranju takvih estara dolazi do građenja karbonijum-jona, što je energetski mnogo nepovoljniji proces od gubitka protona

50. Druga oksidaciona sredstva se slično ponašaju u kiseloj sredini, stvarajući elektrofilne reagense:

51. Ostale reakcije alkohola
Građenje kompleksa sa neorganskim solima
Molekuli alkohola i vode imaju slobodne elektronske parove na kiseoniku i mogu da grade koordinacine veze sa metalnim jonovima
Tako MgCl2 gradi kompleks sa šest molekula metanola ili etanola
Iako CaCl2 gradi heksahidrat, čvrsti kompleksi sa metanolom i etanolom imaju sastav
CaCl2  4CH3OH
CaCl2  3CH3CH2OH
Neke soli koje grade hidrate, kao što su CaSO4 i CuSO4, ne grade komplekse s alkoholima.

52. Građenje oksonijum soli
Alkoholi se rastvaraju u jakim kiselinama gradeći alkonijum-soli.

53. Polihidroksilni alkoholi
Jedinjenja koja sadrže dve hidroksilne grupe na istom atomu ugljenika obično su nestabilna i gube vodu, dajući karbonilni derivat
Prisustvo grupa koje privlače elektrone povećava stabilnost hidrata
ako se hloral mućka sa vodom, razvija se toplota i izdvaja kristalni hidrat (hloralhidrat)
Hloralhidrat je vrlo snažan hipnotik (sredstvo za uspavljivanje)

54. 1,2-Dioli (glikoli) Ima više načina za njihovo dobijanje
Oksidacija nezasićenih jedinjenja razblaženim vodenim rastvorom KMnO4 ili vodonik-peroksidom u prisustvu osmijum-oksida ili volfram-oksida
proizvodi reakcije su sin-dioli

55. Hidroliza epoksida (sinonimi: etilenoksid, oksaciklopropan) katalizovana kiselinama ili bazama:

56. Hidroliza 1,2-dihalogenida ili halogenhidrina
Halogenhidrini dobijeni reakcijom alkena sa halogenom u prisustvu H2O, hidrolizuju se vrlo lako u glikole

57. Hemijske osobine 1,2-diola
pokazuju nekoliko karakterističnih reakcija, koje ne daju prosti alkoholi
Građenje cikličnih jedinjenja. Sa aldehidima i ketonima nastaju ciklični acetali
Sa fozgenom nastaju ciklični karbonati

58. Trohidroksilni alkoholi
Najvažniji trohidroksilni alkohol je glicerol
Dobija se saponifikacijom masti. Sintetički se može dobiti iz alil-alkohola i hlorne vode preko glicerol--hlorhidrina, produkta koji se lako hidrolizuje u glicerol.

59. Uljaste konzistencije, mrzne na 13C
Najvažnije jedinjenje glicerola je glicerol-trinitrat, poznatiji pod tehničkim nazivom nitroglicerin, koji se dobija reakcijom glicerola sa HNO3 u prisustvu H2SO4
Uljaste konzistencije, mrzne na 13C
Ranije je bio glavni eksplozivni dodatak dinamitu i mešao se u količini od  40% sa smesom za gorenje