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Organic Chemistry

Alcohol 알코올


 알코올Alcohol은 일반적으로 화학식 ROH을 가지는 화합물이다. 여기서 R은 Alkyl알킬기 이거나 치환된 alkyl group일 수 있다. Alkyl group은 열려있는 chain 일 수도 있고 cyclic일수도 있고 이중결합이나 halogen 원자나 aromatic ring 등 다른 작용기를 가지고 있어도 된다. 또 -OH 기는 Hydroxyl group하이드록시기(히드록시기)라고 말하고, -OH가 분자의 성질을 결정한다.

Nomenclature
 간단한 알코올은 관용명common name을 가지고 있을 수 있고, 대부분은 IUPAC name을 사용한다. IUPAC 명명법에 따라 alcohol은 접미서 -ol, -올 을 붙여서 이름을 짓는다. -OH가 붙은 탄소 사슬의 길이가 가장 긴 것을 모체parent로 삼고 alkane의 제일 끝에 'e'를 때고 'ol'을 붙여서 이름을 만든다. -OH의 위치를 나타내는 번호는 -ol 바로 앞에 나타내도록 1993년 IUPAC이 권장하였다.


 -OH가 붙은 탄소에 1개의 R기가 붙어있다면 primary일차, 1˚ alcohol, 2개의 R기가 있다면 secondary이차, 2˚ alcohol, 3개의 R기가 붙어있다면 tertiary삼차, 3˚ alcohol 이라고 분류한다. 그리고 분류하는 이유는 1차 알코올을 산화시키면 알데하이드Aldehyde, 카복실산Carboxyl acid가 되지만 2차 알코올은 ketone이 된다. 또 3차알코올은 연소되어 이산화탄소와 물이 되는 등 반응을 하는 방법이 다르기 때문이다.

 sp2 혼성된 탄소에 붙어 있는 -OH의 경우, 벤젠 고리에 바로 붙어 있는 것은 Phenol페놀, 이중결합에 바로 붙어 있는 것은 Enol엔올 이라고 한다. 이들은 alcohol과는 다른 반응을 하기 때문에 alcohol로 분류를 하지 않는다.


 물리적 성질

  알코올은 물과 alkane을 섞은 것과 같다. Alcohol은 alkane의 사슬을 가지고 따라서 hydrophobic소수성인 부분이 있고, 물에도 있는 hydroxyl group을 가지고 있어 hydrophilic친수성이기도 하다. 이러한 두개의 성질을 가진 주고때문에, -OH 기가 알코올의 물리적인 성질을 결정하면서 alkyl group의 크기, 모양 등에 따라서 물리적인 성질이 변하기도 한다.

 Hydroxyl group이 있기 때문에 나타나는 가장 중요한 성질 중 하나는 바로 수소결합Hydrogen bonding이다.


 알코올은 물과 수소결합을 할 수 있고 이 수소 결합을 통해 탄소가 3개 이하인 경우엔 물에 대한 용해도가 무한이다. 또한 비슷한 분자량을 가지는 alkane과 비교하면 끓는점과 녹는점 모두 높다. 아래의 표는 각 alcohol의 물리적인 성질을 나열해놨다. 이름은 관용명으로 써있고, 뒤에 'alcohol' 은 생략했다. (표 출처 : Organic Chemistry 4th edition, Morrison & Boyd, Allyn and Bacon, 1983년, 457p)

이름
Name

화학식
Fomula

녹는점
M.P. (℃)

끓는점
B.P.(℃)

20℃에서 밀도Density

용해도 Solubility
g/100g H2O

Methyl CH3OH - 97 64.5 0.793 ∞ 
Ethyl CH3CH2OH -115 78.3 .789 ∞ 
n-Propyl CH3CH2CH2OH  -126 97 .804
n-Butyl CH3(CH2)2CH2OH  - 90 118 .810 7.9
n-Pentyl CH3(CH2)3CH2OH - 78.5 138 .817 2.3
n-Hexyl CH3(CH2)4CH2OH - 52  156.5 .819 0.6
n-Heptyl CH3(CH2)5CH2OH - 34 176 .822 .2
n-Octyl CH3(CH2)6CH2OH - 15 195 .825 .05
n-Decyl CH3(CH2)8CH2OH 6 228 .829  
n-Dodecyl CH3(CH2)10CH2OH 24      
n-Tetradeyl CH3(CH2)12CH2OH 38      
n-Hexadecyl CH3(CH2)14CH2OH 49      
n-Octadecyl CH3(CH2)16CH2OH 58.5      
           
Isopropyl CH3CHOHCH3 -86 82.5 .789
Isobutyl (CH3)2CHCH2OH -108 108 .802 10.0
sec-Butyl CH3CH2CHOHCH3 -114 99.5 .806 12.5
tert-Butyl (CH3)3COH 25.5 83 .789
Isopentyl (CH3)2CHCH2CH2OH -117 132 .813 2
active-amyl
(2-Methyl-1-butanol)
(-)-CH3CH2CH(CH3)CH2OH 128 .816 3.6
tert-Pentyl CH3CH2C(OH)(CH3)2 -12 102 .809 12.5
Cyclopentanol cyclo-C5H9OH   140 .949  
Cyclohexanol cyclo-C6H11OH 24 161.5 .962  
           
Allyl CH2=CHCH2OH -129 97 .855
Crotyl CH3CH=CHCH2OH 118 .853 16.6
Methylvinylcarbinol CH2=CHCHOHCH3   97  
         
Benzyl C6H5CH2OH - 15 205 1.046 4
α-Phenylethyl C6H5CHOHCH3 205 1.013
β-Phenylethyl C6H5CH2CH2OH - 27 221 1.02  1.6
Diphenylcarbinol
(Benzhydrol)
(C6H5)2CHOH 69 298   .05
Triphenylcarbinol (C6H5)3COH 162.5      
Cinnamyl C6H5CH=CHCH2OH 33 257.5    
         
Ethylene glycol CH2OHCH2OH -16 197 1.113  
Propylene glycol CH3CHOHCH2OH 187 1.040  
1,3-Propanediol HOCH2CH2CH2OH   215 1.060  
Glycerol HOCH2CHOHCH2OH  18 290 1.261  
Pentaerythritol C(CH2OH)4 260     6





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