수산기 (OH)는 산소 원자를 갖고 물 분자 비슷 하나. 그룹, 이온 또는 라디칼 (OH · ) 로 찾을 수 있습니다 . 유기 화학의 세계에서 그것은 본질적으로 탄소 원자와 결합을 형성하지만 황 또는 인과도 결합 할 수 있습니다.
반면에 무기 화학에서는 하이드 록실 이온 (더 구체적으로는 하이드 록실 이온)으로 참여합니다. 즉, 이것과 금속 사이의 결합 유형은 공유가 아니라 이온 또는 배위입니다. 이 때문에 많은 화합물의 특성과 변형을 정의하는 매우 중요한 "특성"입니다.
위의 이미지에서 볼 수 있듯이, OH 그룹은 문자 R (알킬 인 경우) 또는 문자 Ar (방향족 인 경우)로 표시된 라디칼에 연결됩니다. 둘을 구별하지 않기 위해 때때로 "파도"로 연결되어 표시됩니다. 따라서 그 "파동"뒤에 무엇이 있는지에 따라 우리는 하나의 유기 화합물 또는 다른 화합물을 말합니다.
OH 그룹은 그것이 결합하는 분자에 무엇을 기여합니까? 대답은 그들의 양성자에 있습니다. 이것은 강한 염기에 의해 "잡혀서"염을 형성 할 수 있습니다. 그들은 또한 수소 결합을 통해 다른 주변 그룹과 상호 작용할 수 있습니다. 어디에 있든 잠재적 인 물 형성 지역을 나타냅니다.
구조
수산기의 구조는 무엇입니까? 물 분자는 각이 있습니다. 즉, 부메랑처럼 보입니다. 그것의 끝 - 또는 어떤 이들은 "컷"일이 같은 경우는, 양자 - 두 가지 상황이 발생할 수 있습니다 제거 : 라디칼 (OH · ) 또는 수산화 이온 (OH - ) 생산을. 그러나 둘 다 분자 선형 기하학을 가지고 있습니다 (전자는 아님).
분명히 이것은 단순한 결합이 두 원자가 정렬 상태를 유지하도록 방향을 잡기 때문입니다.하지만 하이브리드 궤도에서는 동일하지 않습니다 (가가 결합 이론에 따르면).
반면에 물 분자 HOH이고 그것이 각도임을 알고 R 또는 Ar에 대한 H를 변경하면 ROH 또는 Ar-OH가 발생합니다. 여기서 세 원자를 포함하는 정확한 영역은 각 분자 기하학이지만 두 OH 원자의 영역은 선형입니다.
수소 결합
OH 그룹은이를 소유 한 분자가 수소 결합을 통해 서로 상호 작용하도록합니다. 그 자체로는 강하지는 않지만 화합물 구조의 OH 수가 증가함에 따라 그 효과가 배가되고 화합물의 물리적 특성에 반영됩니다.
이 다리는 원자가 서로 마주 보도록 요구하기 때문에 한 OH 그룹의 산소 원자는 두 번째 그룹의 수소와 직선을 형성해야합니다.
이것은 DNA 분자의 구조 (질소 염기 사이)에서 발견되는 것과 같은 매우 특정한 공간 배열을 야기합니다.
마찬가지로, 구조에서 OH 기의 수는 분자에 대한 물의 친화성에 정비례하거나 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 무슨 뜻인가요? 예를 들어 설탕은 소수성 탄소 구조를 가지고 있지만 OH 그룹이 많기 때문에 물에 잘 녹습니다.
그러나 일부 고체에서는 분자간 상호 작용이 너무 강해서 특정 용매에 용해되기보다는 서로 달라 붙는 것을 "선호"합니다.
하이드 록실 이온
이온과 수산기는 매우 유사하지만 화학적 특성은 매우 다릅니다. 수산기 이온은 매우 강한 염기입니다. 즉, 그것은 심지어 강제로도 양성자를 받아 물이됩니다.
왜? 불완전한 물 분자이기 때문에 음전하를 띠고 양성자를 추가하여 완성하기를 열망합니다.
이 이온의 염기도를 설명하는 일반적인 반응은 다음과 같습니다.
R-OH + OH - => RO - + H 2 O
이것은 염기성 용액이 알코올에 첨가 될 때 발생합니다. 여기서 알콕사이드 이온 (RO는 - ) 용액에서 양이온과 바로 연관; 즉, Na + 양이온 (RONa)입니다.
OH 그룹은 양성자가 될 필요가 없기 때문에 매우 약한 염기이지만 화학 방정식에서 볼 수 있듯이 매우 강한 염기로만 양성자를 기증 할 수 있습니다.
마찬가지로, OH의 친 핵성 특성을 언급 할 가치입니다 - . 무슨 뜻인가요? 매우 작은 음이온이므로 빠르게 이동하여 양성 핵 (원자 핵이 아님)을 공격 할 수 있습니다.
이 양성 핵은 전기 음성 환경으로 인해 전자 결핍으로 고통받는 분자의 원자입니다.
탈수 반응
OH 그룹은 산성이 높은 매질에서만 양성자를 받아 들여 다음과 같은 반응을 일으 킵니다.
R-OH + H + => RO 2 H +
이 표현에서 H + 는 매우 산성 인 종 (H 2 SO 4 , HCl, HI 등)에 의해 기증 된 산성 양성자 입니다. 여기서 물 분자가 형성되지만 나머지 유기 (또는 무기) 구조와 연결되어 있습니다.
산소 원자의 양전하가 RO 2 H + 결합을 약화시켜 물을 방출합니다. 이러한 이유로 산성 매질의 알코올은 액체 물을 방출하기 때문에 탈수 반응으로 알려져 있습니다.
다음은 무엇입니까? 알켄으로 알려진 것의 형성 (R 2 C = CR 2 또는 R 2 C = CH 2 ).
기능 그룹
알코올
수산기는 그 자체로 이미 알코올의 작용기입니다. 이러한 유형의 화합물의 예는 에틸 알코올 (EtOH) 및 프로판올 (CH 3 CH 2 CH 2 OH)입니다.
그들은 분자 사이에 수소 결합을 형성 할 수 있기 때문에 일반적으로 물과 액체 혼 화성입니다.
페놀
또 다른 유형의 알코올은 방향족 (ArOH)입니다. Ar은 아릴 라디칼을 나타내며, 이는 알킬 치환기가 있거나없는 벤젠 고리 일뿐입니다.
이러한 알코올의 방향성은 산성 양성자 공격에 저항성을 갖게합니다. 즉, 탈수 할 수 없습니다 (OH 기가 고리에 직접 부착되어있는 한).
이것은 페놀 (C 6 H 5 OH) 의 경우입니다 .
페놀 고리는 아미노산 티로신에서와 같이 더 큰 구조의 일부일 수 있습니다.
카르 복실 산
마지막으로, 수산기는 유기산 (-COOH)에 존재하는 카르복실기의 산 특성을 구성합니다. 여기서 알코올이나 페놀과 달리 OH 자체는 매우 산성이며 양성자가 강하거나 약간 강한 염기에 기증됩니다.
참고 문헌
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