2-χλωραιθανόλη

Από testwiki
Αναθεώρηση ως προς 17:12, 6 Ιουλίου 2024 από τον imported>UnaToFiAN-1 (Πηγές)
(διαφορά) ← Παλαιότερη αναθεώρηση | Τελευταία αναθεώρηση (διαφορά) | Νεότερη αναθεώρηση → (διαφορά)
Μετάβαση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση

Πρότυπο:Πληροφορίες χημικής ένωσης

Η 2-χλωραιθανόλη ή αιθυλενοχλωρυδρίνη είναι μια από τις απλούστερες σταθερή αλαλκανόλη (δηλαδή μονοαλογονούχα άκυκλη κορεσμένη μονοαλκοόλη). Έχει σύντομο συντακτικό τύπο ClCH2CH2OH. Με βάση το χημικό τύπο της έχει τα ακόλουθα (3) ισομερή θέσης:

  1. χλωροξυαιθανόλη, με σύντομο συντακτικό τύπο CH3CH2OCl, ο αιθυλεστέρας του υποχλωριώδους οξέος.
  2. 1-χλωραιθανόλη, με σύντομο συντακτικό τύπο CH3CH(Cl)OH, ασταθής αλαλκανόλη που αυτοϋδροφθοριώνεται παράγοντας αιθανάλη.
  3. μεθυλο(χλωρομεθυλ)αιθέρας, με σύντομο συντακτικό τύπο CH3OCH2Cl.

Στις κανονικές συνθήκες (25 °C, 1 atm) είναι ένα άχρωμο υγρό με ευχάριστη αιθέρια οσμή. Είναι μια ένωση διλειτουργική, αφού συνδυάζει τη χημική συμπεριφορά των αλκυλοχλωριδίων και των αλκοολών.

Μοριακή δομή

Δεσμοί[1]
Δεσμός τύπος δεσμού ηλεκτρονική δομή Μήκος δεσμού Ιονισμός
C-H σ 2sp3-1s 109 pm 3% C- H+
C-C σ 2sp3-2sp3 154 pm
C-O σ 2sp3-2sp3 150 pm 19% C+ O-
C-Cl σ 2sp3-3sp3 176 pm 9% C+ Cl-
O-H σ 2sp3-1s 96 pm 32% H+ O-
Κατανομή φορτίων
σε ουδέτερο μόριο
O -0,51
Cl -0,09
Η (C-H) +0,03
C#2 +0,03
C#1 +0,13
Η (O-H) +0,32

Παραγωγή

Από αιθένιο

Με επίδραση (προσθήκη) υποχλωριώδους οξέος (HOF) σε αιθένιο παράγεται 2-χλωραιθανόλη:[2]

CH2=CH2+HOClClCH2CH2OH

  • Το HOCl παράγεται συνήθως επιτόπου με την αντίδραση:

2H2O+Cl22HOCl

Από αιθανοδιόλη-1,2

Με υποκατάση του ενός υδροξυλίου από χλώριο σε αιθανοδιόλη-1,2(CH3OH):[3]

HOCH2CH2OH+HClZnCl2ClCH2CH2OH+H2O

Από 1,2-διχλωραιθάνιο

Με υδρόλυση 1,2-διχλωραιθανιου:[4]

ClCH2CH2Cl+AgOHClCH2CH2OH+AgCl

Από χλωραιθανάλη

Με καταλυτική υδρογόνωση:[5]

ClCH2CHO+H2NiClCH2CH2OH

Από χλωραιθανικό 2-χλωραιθυλεστέρα

Ο χλωραιθανικός 2-χλωραιθυλεστέρας δίνει αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, σχηματίζοντας 2-χλωραιθανόλη:[6]

Με διυδρογόνο (H2) και νικέλιο (Ni):

ClCH2COOCH2CH2Cl+32H2Ni2ClCH2CH2OH

Από 2-χλωραιθαναμίνη

Με επίδραση νιτρώδους οξέος (ΗΝΟ2) σε 2-χλωραιθαναμίνη:[7]

ClCH2CH2NH2+HNO2ClCH2CH2OH+N2+H2O

Από οξιράνιο

Με επίδραση υδροχλωρίου σε οξιράνιο:[8]

Οξιράνιο +HClClCH2CH2OH

Χημικές ιδιότητες και παράγωγα

  • Όπως όλες οι σταθερές αλαλκοόλες η 2-χλωραιθανόλη συνδυάζει τις χημικές ιδιότητες των αλκοολών και των αλκυλαλογονιδίων.
  • Παρακάτω αποφεύχθηκε η αναφορά στο αποτέλεσμα χρήσης αντιδραστηρίων που αντιδρούν και με το υδροξύλιο και το χλώριο, γιατί το αποτέλεσμα δεν είναι γενικό. Ανάλογα με τις συνθήκες μπορεί να ευνοηθεί η αντίδραση μόνο με το υδροξύλιο, μόνο με το χλώριο ή και με τα δύο ταυτόχρονα.

Χημικές αντιδράσεις του υδροξυλίου

Χλωραιθένιο

Με ενδομοριακή αφυδάτωση 2-χλωραιθανόλης παράγεται χλωραιθένιο. Η αντίδραση ευνοείται σε σχετικά υψηλές θερμοκρασίες, >150 °C. Σε χαμηλότερες ευνοείται η διαμοριακή αφυδάτωση που δίνει δι(2-χλωραιθυλ)αιθέρα, ενώ χωρίς καθόλου θέρμανση παράγεται ο όξινος θειικός 2-χλωραιθυλεστέρας (FCH2CH2OSO3H), που αποτελεί την ενδιάμεση ένωση για τις αφυδατώσεις.:[9]

ClCH2CH2OH>150oCπ.H2SO4CH2=CHCl+H2O

Δι(2-χλωραιθυλ)αιθέρας

Παραγωγή δι(χλωραιθυλ)αιθέρα:[10]

2ClCH2CH2OH<140oCH2SO4ClCH2CH2OCH2CH2Cl+H2O

Καρβοξυλικοί εστέρες

Αντίδραση με ακυλιωτικά μέσα:
1. Εστεροποίηση με καρβοξυλικό οξύ:[11]

ClCH2CH2OH+RCOOHRCOOCH2CH2Cl+H2O

2. Εστεροποίηση με ανυδρίτη καρβοξυλικού οξέος:[12]

ClCH2CH2OH+RCOOOCRRCOOCH2CH2Cl+RCOOH

3. Εστεροποίηση με ακυλαλογονίδιο:[13]

ClCH2CH2OH+RCOXPyRCOOCH2CH2Cl+HX

Οξείδωση

1. Με υπερμαγγανικό κάλιο (KMnO4). Παράγεται χλωραιθανικό οξύ:[14]

5ClCH2CH2OH+4KMnO4+2H2SO43ClCH2COOH+2K2SO4+4MnO+7H2O

2. Με τριοξείδιο του χρωμίου (CrO3). Παράγεται αρχικά χλωραιθανάλη και στη συνέχεια, με περίσσεια τριοξειδίου του χρωμίου, χλωραιθανικό οξύ:[15]

3ClCH2CH2OH+2CrO3Cr2O3,3H2O3ClCH2CHO+2CrO33ClCH2COOH+Cr2O3

Υποκατάσταση υδροξυλίου από αλογόνα

Σε όξινο περιβάλλον το υδροξύλιο γίνεται καλύτερη αποχωρούσα ομάδα από το χλώριο, οπότε (όπου X: F, Cl, Br, Ι):[16]

ClCH3CH2OH+HXZnX2ClCH2CH2X+H2O

Χημικές αντιδράσεις του χλωρίου

Υποκατάσταση από άλλο αλογόνο

Σε ουδέτερο περιβάλλον ευνοείται η υποκατάσταση του χλωρίου από όλα τα υπόλοιπα αλογόνα (εδώ X: βρώμιο ή ιώδιο):[17]

ClCH2CH2OH+NaXXCH2CH2OH+NaCl

Υποκατάσταση από φθόριο

Με επίδραση φθοριούχου υφυδραργύρου (Hg2F2) σε 2-χλωραιθανόλη (ClCH2CH2OH) παράγεται 2-φθοραιθανόλη:[18]

2ClCH2CH2OH+Hg2F22FCH2CH2OH+Hg2Cl2

Υποκατάσταση από υδροξύλιο

Υδρόλυση με αραιό διάλυμα υδροξειδίου του αργύρου (AgOH) προς αιθανοδιόλη-1,2:[17]

ClCH2CH2OH+AgOHHOCH2CH2OH+AgCl

Υποκατάσταση από αλκοξύλιο

Με αλκοολικά άλατα (RONa) προς 2-αλκοξυαιθανόλη (ROCH2CH2OΗ):[17]

ClCH2CH2OH+RONaROCH2CH2OH+NaCl

Υποκατάσταση από αλκινύλιο

Με αλκινικά άλατα (RC≡CNa) προς αλκιν-3-όλες (RC≡CCH2CH2ΟΗ). Π.χ.:[17]

ClCH2CH2OH+RCCNaRCCCH2CH2OH+NaCl

Υποκατάσταση από ακύλια

Με καρβονικά άλατα (RCOONa) προς καρβονικό (2-υδροξυαιθυλ)εστέρα (RCOOCH3):[17]

ClCH2CH2OH+RCOONaRCOOCH2CH2OH+NaCl

Υποκατάσταση από κυάνιο

Με κυανιούχο νάτριο (NaCN) προς 3-υδροξυπροπανονιτρίλιο (HOCH2CH2CN):[17]

ClCH2CH2OH+NaCNHOCH2CH2CN+NaCl

Υποκατάσταση από αλκύλιο

Με αλκυλολίθιο (RLi) προς αλκοόλη-1:[17]

ClCH2CH2OH+RLiRCH2CH2OH+LiCl

Υποκατάσταση από σουλφυδρύλιο

Με όξινο θειούχο νάτριο (NaSH) προς 2-υδροθειοαιθανόλη (HSCH2CH2ΟH):[17]

ClCH2CH2OH+NaSHHSCH2CH2OH+NaCl

Υποκατάσταση από αλκυλοσουλφύλιο

Με θειολικό νάτριο (RSNa) προς 2-(αλκυλοθει)αιθανόλη:[17]

ClCH2CH2OH+RSNaRSCH2CH2OH+NaCl

Υποκατάσταση από αμινομάδα

1. Με αμμωνία (NH3) προς 2-αμιναιθανόλη:[17]

ClCH2CH2OH+NH3H2NCH2CH2OH+HCl

2. Με πρωτοταγή αμίνη (RNH2) προς 2-αλκυλαμιναιθανόλη:[17]

ClCH2CH2OH+RNH2RNHCH2CH2OH+HCl

3. Με δευτεροταγή αμίνη (RNHR) προς 2-διαλκυλαμιναιθανόλη:[17]

ClCH2CH2OH+RNHRR2NCH2CH2OH+HCl

  • Όπου R όχι οπωσδήποτε ίδια.

Υποκατάσταση από νιτροομάδα

Με νιτρώδη άργυρο (AgNO2) προς νιτρομεθάνιο (CH3NO2):[19]

ClCH2CH2OH+AgNO2O2NCH2CH2OH+AgCl

Υποκατάσταση από αρύλιο

Με επίδραση τύπου Friedel-Crafts σε βενζολίου παράγεται 2-φαινυλαιθανόλη:

PhH+ClCH2CH2OHAlCl3PhCH2CH2OH+HCl

Αναγωγή

1. Με λιθιοαργιλιοϋδρίδιο (LiAlH4):[20]

4ClCH2CH2OH+LiAlH44CH3CH2OH+LiCl+AlCl3

2. Με «υδρογόνο εν τω γενάσθαι», δηλαδή μέταλλο + οξύ:[21]

ClCH2CH2OH+Zn+HClCH3CH2OH+ZnCl2

Εσωτερική απόσπαση υδροχλωρίου

Με απόσπαση υδροχλωρίου (HCl) από 2-χλωραιθανόλη παράγεται οξιράνιο:[22]

ClCH2CH2OH+NaOHNaCl+H2O+ Οξιράνιο

Επίδραση καρβενίων

Παρεμβολή καρβενίων, π.χ. με μεθυλενίου παράγονται 2-χλωροπροπανόλη-1, 1-χλωροπροπανόλη-2 και μεθυλο(2-χλωραιθυλ)αιθέρας:[23]

ClCH2CH2OH+CH3Br+KOH25CH3CHClCH2OH+25CH3CH(OH)CH2Cl+15ClCH2CH2OCH3+KBr+H2O

Βιοχημικές ιδιότητες

Η 2-χλωραιθανόλη είναι ένας μεταβολίτης της διάσπασης του 1,2-διχλωραιθανίου. Μετά η η 2-χλωραιθανόλη οξειδώνεται σε χλωραιθανάλη και τελικά σε χλωραιθανικό οξύ. Αυτή η μεταβολική οδός είναι τοπική, αφού μεγάλες ποσότητες 1,2-διχλωραιθανίου χρησιμοποιούνται ετησίως για την παραγωγή χλωραιθενίου.[24]

Αναφορές και σημειώσεις

  1. Τα δεδομένα προέρχονται εν μέρει από το «Table of periodic properties of the Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, Σελ. 34.
  2. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.4.
  3. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 185, §7.2.1, R = CH2CH2OH, X = Cl.
  4. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.197, §8.2.3α.
  5. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 218, §9.2.2.
  6. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 307, §13.7.5.
  7. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.198, §8.2.6.
  8. Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §2.1., σελ. 16.
  9. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.153, §6.3.3.
  10. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.5β.
  11. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.4α.
  12. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.4β.
  13. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.4γ.
  14. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.200, §8.4.6α.
  15. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.200, §8.4.6β.
  16. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.2γ.
  17. 17,00 17,01 17,02 17,03 17,04 17,05 17,06 17,07 17,08 17,09 17,10 17,11 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 186, §7.3.1.
  18. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 185, §7.2.8.
  19. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 244, §10.3.Α, R = CH2CH2OH, X = Cl.
  20. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.3α, R = CH2CH2ΟΗ, X = Cl.
  21. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.3β, CH2CH2ΟΗ, X = Cl.
  22. Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §2.1., σελ. 15.
  23. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7.3, R = CH2OH.
  24. 1. Janssen, D. B.; van der Ploeg, J. R. and Pries, F., "Genetics and Biochemistry of 1,2-Dichloroethane Degradation", Biodegradation, 1994, volume 5, pp. 249-57.Πρότυπο:DOI

Πηγές

  • Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
  • Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
  • SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
  • Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982
  • Δημήτριου Ν. Νικολαΐδη: Ειδικά μαθήματα Οργανικής Χημείας, Θεσσαλονίκη 1983.
  • Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985.

Εξωτερικοί σύνδεσμοι


Πρότυπο:Αλκοόλες Πρότυπο:Authority control