乙醇可以在常温条件下变成什么?
乙醇可以在常温下与氧气反应变成乙醛或乙酸.
生活中酿醋的过程就是令乙醇在醋酸杆菌的存在条件下氧化变成乙酸,也就产生了醋.
在人体内,乙醇经过乙醇脱氢酶的作用产生乙醛,再通过乙醛脱氢酶的作用变成乙酸,这就是解酒的过程.
乙醇脱氢酶是催化乙醇转化为乙醛的酶,大量存在于人和动物的肝脏(酒精在肝脏代谢嘛,很好理解)、植物和微生物中。至于能不能离开组织后单独与底物反应,我们都知道,酶是具有生物催化活性的蛋白质,离开组织后酶会失去活性,变成没有催化活性的蛋白质,这个酶的属性说决定的。在有其它的可以去百度百科看看。
英文名称: ethyl alcohol
中文名称2: 酒精
英文名称2: ethanol
分子式: C2H5OH
分子量: 46.07
分子结构: C、O原子均以sp3杂化轨道成键、极性分子。
一、乙醇的结构
1.分子式:C2H5OH
2.结构简式:CH3CH2OH或C2H5OH
乙醇分子是由乙基和羟基两部分组成,可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代的产物,也可以看成是水分子中的一个氢原子被乙基取代的产物。乙醇分子中的碳氧键和氢氧键比较容易断裂。
二、乙醇的物理性质
无色、透明,具有特殊香味的液体(易挥发),密度比水小,能跟水以任意比互溶(一般不能做萃取剂)。是一种重要的溶剂,能溶解多种有机物和无机物。
外观与性状: 无色液体,有酒香。
熔点(℃): -114.1
沸点(℃): 78.3
相对密度(水=1): 0.79
相对蒸气密度(空气=1): 1.59
饱和蒸气压(kPa): 5.33(19℃)
燃烧热(kJ/mol): 1365.5
临界温度(℃): 243.1
临界压力(MPa): 6.38
辛醇/水分配系数的对数值: 0.32
闪点(℃): 12
引燃温度(℃): 363
爆炸上限%(V/V): 19.0
爆炸下限%(V/V): 3.3
溶解性: 与水混溶,可混溶于醚、氯仿、甘油等多数有机溶剂。
三、乙醇的化学性质
1.与金属反应
2CH3CH2OH + 2Na==2CH3CH2ONa + H2
结论:
(1)乙醇可以与金属钠反应,产生氢气,但不如水与金属钠反应剧烈。
(2)活泼金属(钾、钙、钠、镁、铝)可以将乙醇羟基里的氢取代出来。
2.与氢卤酸反应
C2H5OH + HBr==C2H5Br + H2O
C2H5OH + HX==C2H5X + H2O
注意:通常用溴化钠和硫酸的混合物与乙醇加热进行该反应。故常有红棕色气体产生。
3.氧化反应
(1)燃烧:发出淡蓝色火焰,放出大量的热
CH3CH2OH+O2==2CO2+3H2O
(2)催化氧化:在加热和有催化剂(Cu或Ag)存在的情况下进行。
2CH3CH2OH+O2==2CH3CHO+2H2O 工业制乙醛
C2H5OH+CuO==CH3CHO+Cu+H2O
即催化氧化的实质(用Cu作催化剂)
4.消去反应
(1)分子内消去制乙烯(170℃浓硫酸)
C2H5OH == C2H4+H2O
(2)分子间消去制乙醚
C2H5OH + HOC2H5 == C2H5OC2H5 + H2O (乙醚简介)(140℃ 浓硫酸)
三、乙醇的用途
1.燃料
2.有机溶剂
3.化工原料
4.饮料
5.医用消毒剂
四、乙醇的工业制法
1.发酵法
2.乙烯水化法
CH2═CH2 + H—OH==C2H5OH
五、危险性概述
健康危害: 本品为中枢神经系统抑制剂。首先引起兴奋,随后抑制。急性中毒:急性中毒多发生于口服。一般可分为兴奋、催眠、麻醉、窒息四阶段。患者进入第三或第四阶段,出现意识丧失、瞳孔扩大、呼吸不规律、休克、心力循环衰竭及呼吸停止。慢性影响:在生产中长期接触高浓度本品可引起鼻、眼、粘膜刺激症状,以及头痛、头晕、疲乏、易激动、震颤、恶心等。长期酗洒可引起多发性神经病、慢性胃炎、脂肪肝、肝硬化、心肌损害及器质性精神病等。皮肤长期接触可引起干燥、脱屑、皲裂和皮炎。
燃爆危险: 本品易燃,具刺激性。
危险特性: 易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧。在火场中,受热的容器有爆炸危险。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。
乙醇(酒精)
Alcohol (Ethyl Alcohol)
【吸收与代谢】
乙醇的吸收:
饮酒后,乙醇很快通过胃和小肠的毛细血管进入血液。一般情况下,饮酒者血液中乙醇的浓度(blood alcohol concentration,BAC)在30~45分钟内将达到最大值,随后逐渐降低。当BAC超过1000mg/L时,将可能引起明显的乙醇中毒。摄入体内的乙醇除少量未被代谢而通过呼吸和尿液直接排出外,大部分乙醇需被氧化分解。
乙醇的代谢:
在乙醇的代谢过程中乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH)起着至关重要的作用,它主要分布在肝脏,在胃肠道及其他组织中也有少量分布。乙醇通过血液流到肝脏后,首先被ADH氧化为乙醛,然后在其他酶的作用下,乙醛迅速转化为乙酸,并最终被分解为CO2和H2O。在肝脏中乙醇还能被CYP2E1酶分解代谢。乙醇代谢的速率主要取决于体内酶的含量,其具有较大的个体差异,并与遗传有关。
【作用与用途】
本品可渗入细菌体内,在一定浓度下能使蛋白质凝固变性而杀灭细菌。最适宜的杀菌浓度为75%。因不能杀灭芽孢和病毒,故不能直接用于手术器械的消毒。50%稀醇可用于预防褥瘊,25%~30%稀醇可擦浴,用于高热病人,使体温下降。
【副作用】
大量误服酒精可引起中枢神经系统抑制,麻痹呼吸中枢及心脏,使血管扩张,最后引起呼吸衰竭和循环衰竭。
酒精不可与镇静药、催眠药及安定药等同服,以防中枢神经系统过度抑制。
1、农作物秸秆生产乙醇工艺
2、甜高粱秸秆生产乙醇工艺方法
3、利用甜高粱秸秆制造乙醇液体发酵技术
4、一种用甜高粱秸秆生产乙醇的生产技术
5、一种用甜高粱秸秆生产乙醇的干式生产技术
6、改良的将纤维素转化为燃料乙醇的预处理法
7、燃料乙醇热泵恒沸精馏工艺及装置
8、改良湿法生产燃料乙醇
9、酒精及燃料乙醇专用糖化营养复合酶及其应用
10、运动发酵单胞菌乙醇发酵基因的克隆及应用
11、微生物发酵菌剂及用该发酵菌剂生产饲料或乙醇的方法
12、乙醇反馈控制流加的酵母高密度发酵方法及其应用
13、纤维素固相酶解-液体发酵耦合制备乙醇的装置
14、利用城市生活垃圾无害资源化生产乙醇的工艺
15、稻谷生料发酵制备高浓度乙醇发酵液的方法
乙醚脱氢酶的系统名为:乙醇:辅酶I氧化还原酶,是一种含锌金属酶,以烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)为辅酶。
乙醇脱氢酶大量存在于人和动物肝脏、植物及微生物细胞之中,具有广泛的底物特异性。
乙醇脱氢酶够以烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)为辅酶,催化伯醇和醛之间的可逆反应。在人和哺乳动物体内,乙醇脱氢酶与乙醛脱氢酶构成乙醇脱氢酶系。
催化反应方程式为:CH3CH2OH+ NAD+←(可逆)→ CH3CHO +NADH+ H+。
中文名称: 乙醇 ; 酒精
英文名称: ethyl alcohol ethanol
CAS 登录号:64-17-5
EINECS 登录号:200-578-6
RTECS号: KQ6300000
化学式:C2H5OH,C2H6O,CH3CH2OH
C、O原子均以sp3杂化轨道成键、极性分子。
描述:乙醇分子是由乙基和羟基两部分组成,可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代的产物,也可以看成是水分子中的一个氢原子被乙基取代的产物。乙醇分子中的碳氧键和氢氧键比较容易断裂。
相对分子量: 46.07
性质
MolarMass = 46.06844(232)
外观与性状: 无色液体,有特殊香味。
密度:0.789 g/cm^3(液)
熔点:−114.3 °C (158.8 K)
沸点:78.4 °C (351.6 K)
在水中的溶解度:pKa 15.9
黏度:1.200 mPa·s (cP), 20.0 °C
分子偶极矩:5.64 fC·fm (1.69 D) (气)
折射率:1.3614
相对密度(水=1): 0.79
相对蒸气密度(空气=1): 1.59
饱和蒸气压(kPa): 5.33(19℃)
燃烧热(kJ/mol): 1365.5
临界温度(℃): 243.1
临界压力(MPa): 6.38
辛醇/水分配系数的对数值: 0.32
闪点(℃): 12
引燃温度(℃): 363
爆炸上限%(V/V): 19.0
爆炸下限%(V/V): 3.3
溶解性: 与水混溶,可混溶于醚、氯仿、甘油等多数有机溶剂。
电离性:非电解质
无色、透明,具有特殊香味的液体(易挥发),密度比水小,能跟水以任意比互溶(一般不能做萃取剂)。是一种重要的溶剂,能溶解多种有机物和无机物。
物理性质
乙醇的物理性质主要与其低碳直链醇的性质有关。分子中的羟基可以形成氢键,因此乙醇黏度很大,也不及相近相对分子质量的有机化合物极性大。室温下,乙醇是无色易燃,且有特殊香味的挥发性液体。
λ=589.3nm和18.35°C下,乙醇的折射率为1.36242,比水稍高。
作为溶剂,乙醇易挥发,且可以与水、乙酸、丙酮、苯、四氯化碳、氯仿、乙醚、乙二醇、甘油、硝基甲烷、吡啶和甲苯等溶剂混溶。此外,低碳的脂肪族烃类如戊烷和己烷,氯代脂肪烃如1,1,1-三氯乙烷和四氯乙烯也可与乙醇混溶。随着碳数的增长,高碳醇在水中的溶解度明显下降。
由于存在氢键,乙醇具有潮解性,可以很快从空气中吸收水分。羟基的极性也使得很多离子化合物可溶于乙醇中,如氢氧化钠、氢氧化钾、氯化镁、氯化钙、氯化铵、溴化铵和溴化钠等。氯化钠和氯化钾则微溶于乙醇。此外,其非极性的烃基使得乙醇也可溶解一些非极性的物质,例如大多数香精油和很多增味剂、增色剂和医药试剂。
化学性质
酸性
乙醇分子中含有极化的氧氢键,电离时生成烷氧基负离子和质子。
CH3CH2OH→(可逆)CH3CH2O- + H+
乙醇的pKa=15.9,与水相近。
乙醇的酸性很弱,但是电离平衡的存在足以使它与重水之间的同位素交换迅速进行。
CH3CH2OH+D2O→(可逆)CH3CH2OD+HOD
因为乙醇可以电离出极少量的氢离子,所以其只能与少量金属(主要是碱金属)反应生成对应的醇金属以及氢气:
2CH3CH2OH + 2Na→2CH3CH2ONa + H2
醇金属遇水则迅速水解生成醇和碱
结论:
(1)乙醇可以与金属钠反应,产生氢气,但不如水与金属钠反应剧烈。
(2)活泼金属(钾、钙、钠、镁、铝)可以将乙醇羟基里的氢取代出来。
与乙酸反应
乙醇可以与乙酸在浓硫酸的催化下发生酯化作用,生成乙酸乙酯。
CH3CH2OH + CH3COOH →CH3COOCH2CH3 + H2O
与氢卤酸反应
C2H5OH + HBr→C2H5Br + H2O
C2H5OH + HX→C2H5X + H2O
注意:通常用溴化钠和硫酸的混合物与乙醇加热进行该反应。故常有红棕色气体产生。
氧化反应
(1)燃烧:发出淡蓝色火焰,放出大量的热
C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O
(2)催化氧化:在加热和有催化剂(Cu或Ag)存在的情况下进行。
2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O (工业制乙醛)
C2H5OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O
即催化氧化的实质(用Cu作催化剂)
消去反应
(1)分子内消去制乙烯(170℃浓硫酸)
C2H5OH→C2H4+H2O
(2)分子间消去制乙醚(140℃ 浓硫酸)
C2H5OH + HOC2H5 →C2H5OC2H5 + H2O(此为取代反应)
酯化反应
C2H5OH+CH3COOH-浓H2SO4△(可逆)→CH3COOCH2CH3+H2O
“酸”脱“羟基”,“醇”脱“氢”
燃烧
乙醇可以与空气中氧气发生剧烈的氧化反应产生燃烧现象,生成水和二氧化碳。
CH3CH2OH+3O2 → 2CO2+3H2O
乙醇也可被浓硫酸跟高锰酸钾的混合物发生非常激烈的氧化反应,燃烧起来。
与卤化氢反应
乙醇可以和卤化氢发生取代反应,生成卤代烃和水。例如:
CH3CH2OH + HBr → CH3CH2Br + H-OH
脱水反应
乙醇可以在浓硫酸和高温的催化发生脱水反应,随着温度的不同生成物也不同。
如果温度在140℃左右生成物是乙醚
CH3CH2-OH + HO-CH2CH3 → CH3CH2OCH2CH3 + H2O
如果温度在170℃左右,生成物为乙烯
CH2HCH2OH →CH2=CH2 + H2O
用途
乙醇的用途很广,主要有:
(1)消毒剂:
医院用的一般用浓度为70%~75%的乙醇溶液,因为这种浓度的乙醇溶液杀菌能力最强;
此外也是碘酒消毒剂的成分之一。
(2)饮料:
乙醇是酒主要成分(含量和酒的种类有关系)如白酒为56度的酒。注意:我们喝的酒内的乙醇不是把乙醇加进去,而是发酵出来的乙醇,当然根据使用的发酵酶不同还会有乙酸或糖等有关物质。
(3)基本有机化工原料:
乙醇可用来制取乙醛、乙醚、乙酸乙酯、乙胺等化工原料,也是制取、染料、涂料、洗涤剂等产品的原料
(4)汽车燃料:
乙醇可以调入汽油,作为车用燃料,美国销售乙醇汽油已有20年历史。
此外乙醇还做:稀释剂、有机溶剂、涂料溶剂等几大方面,其中用量最大的是消毒剂。
工业制法
工业上一般用淀粉发酵法或乙烯的水化法制取乙醇:
1.淀粉发酵法
2.乙烯水化法
CH2═CH2 + H—OH→C2H5OH(该反应分两步进行,第一步是与醋酸汞等汞盐在水-四氢呋喃溶液中生成有机汞化合物,而后用硼氢化钠还原)
[编辑本段]危险性
EU分类 可燃 (F)
警示性质标准词 R11
安全建议标准词 S2, S7, S16
闪点 286.15 K (13 °C or 55.4 °F)
毒性:LD50 85 mg/kg
健康危害: 本品为中枢神经系统抑制剂。首先引起兴奋,随后抑制。急性中毒:急性中毒多发生于口服。一般可分为兴奋、催眠、麻醉、窒息四阶段。患者进入第三或第四阶段,出现意识丧失、瞳孔扩大、呼吸不规律、休克、心力循环衰竭及呼吸停止。慢性影响:在生产中长期接触高浓度本品可引起鼻、眼、粘膜刺激症状,以及头痛、头晕、疲乏、易激动、震颤、恶心等。长期酗酒可引起多发性神经病、慢性胃炎、脂肪肝、肝硬化、心肌损害及器质性精神病等。皮肤长期接触可引起干燥、脱屑、皲裂和皮炎。 乙醇具有成瘾性及致癌性,但乙醇并不是直接导致癌症的物质,而是致癌物质普遍溶于乙醇。在中国传统医药观点上,乙醇有促进人体吸收药物的功能,并能促进血液循环,治疗虚冷症状。药酒便是依照此原理制备出来的
燃爆危险: 本品易燃,具刺激性。
危险特性: 易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧。在火场中,受热的容器有爆炸危险。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。
急救:
皮肤接触: 脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。
眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
食入: 饮足量温水,催吐。就医。
防护措施
工程控制: 密闭操作,加强通风
呼吸系统防护: 空气中浓度较高时,应该佩戴自吸过滤式防尘口罩。必要时,建议佩戴自给式呼吸器
眼睛防护: 戴化学安全防护眼镜。
身体防护: 穿胶布防毒衣。
手防护: 戴橡胶手套。
其他防护: 工作完毕,淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。
吸收与代谢
乙醇的吸收:
饮酒后,乙醇很快通过胃和小肠的毛细血管进入血液。一般情况下,饮酒者血液中乙醇的浓度(blood alcohol concentration,BAC)在30~45分钟内将达到最大值,随后逐渐降低。当BAC超过1000mg/L时,将可能引起明显的乙醇中毒。摄入体内的乙醇除少量未被代谢而通过呼吸和尿液直接排出外,大部分乙醇需被氧化分解。
乙醇的代谢:
在乙醇的代谢过程中乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH)起着至关重要的作用,它主要分布在肝脏,在胃肠道及其他组织中也有少量分布。乙醇通过血液流到肝脏后,首先被ADH氧化为乙醛,而乙醛脱氢酶则能把乙醛中的两个氢原子脱掉,分解为二氧化碳和水,在肝脏中乙醇还能被CYP2E1酶分解代谢。
人喝酒后面部潮红,是因为皮下暂时性血管扩张所致,因为这些人体内有高效的乙醇脱氢酶,能迅速将血液中的酒精转化成乙醛,而乙醛具有让毛细血管扩张的功能,会引起脸色泛红甚至身上皮肤潮红等现象,也就是我们平时所说的“上脸”。
乙醇代谢的速率主要取决于体内酶的含量,其具有较大的个体差异,并与遗传有关。人体内若是具备这两种酶,就能较快地分解酒精,中枢神经就较少受到酒精的作用,因而即使喝了一定量的酒后,也行若无事。在人体中,都存在乙醇脱氢酶,而且大部分人数量基本是相等的。但缺少乙醛脱氢酶的人就比较多。这种乙醛脱氢酶的缺少,使酒精不能被完全分解为水和二氧化碳,而是以乙醛继续留在体内。你所说的酒精的代谢应该是被完整的分解后的状态,由于很多人缺少乙醛脱氢酶,拥有乙醛脱氢酶的量也是有差别的,所以严格的说酒精的代谢速度是没法用一个准确的速度来描述的,因人而异。
包装与储运
包装方法: 两层塑料袋或一层塑料袋外麻袋、塑料编织袋、乳胶布袋;塑料袋外复合塑料编织袋(聚丙烯三合一袋、聚乙烯三合一袋、聚丙烯二合一袋、聚乙烯二合一袋);螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶(罐)外普通木箱;螺纹口玻璃瓶、塑料瓶或镀锡薄钢板桶(罐)外满底板花格箱、纤维板箱或胶合板箱。
包装类别: O53
包装标志: 有毒品
储运注意事项: 铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。运输时单独装运,运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。严禁与酸类、易燃物、有机物、还原剂、自燃物品、遇湿易燃物品等并车混运。运输时车速不宜过快,不得强行超车。运输车辆装卸前后,均应彻底清扫、洗净,严禁混入有机物。储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不超过30℃,相对湿度不超过80%。包装要求密封,不可与空气接触。应与还原剂、活性金属粉末、酸类、食用化学品分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
[编辑本段]泄漏处置和废弃
泄漏处置方法: 隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿防毒服。勿使泄漏物与还原剂、有机物、易燃物或金属粉末接触。不要直接接触泄漏物。小量泄漏:用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中。大量泄漏就收集回收或运至废物处理场所处置。
废弃方法: 根据国家和地方有关法规的要求处置。或与厂商或制造商联系,确定处置方法。
乙醇和甲醇的区别
甲醇是甲烷的一个氢原子被羟基(一个氢和一个氧组成的原子团,不是氢氧根)替换后的产物。
乙醇是乙烷一个氢原子被羟基替换后的产物,俗称酒精。
乙醇脱氢酶 乙醛脱氢酶
酒(乙醇)——乙醛——乙酸 (二氧化碳和水)
CH3CH2OH—— C2H4O—— C2H4O2(CO2\H2O)
酒精在人体内的分解代谢主要靠肝脏的酶系统中的两种酶:一种是乙醇脱氢酶,另一种是乙醛脱氢酶。
乙醇脱氢酶能把酒精分子中的两个氢原子脱掉,使乙醇分解变成乙醛。而乙醛脱氢酶则能把乙醛中的两个氢原子脱掉,使乙醛转化为乙酸,最终分解为二氧化碳和水。
酒主要成份就是乙醇。酒精就是乙醇,人体内若是具备乙醇脱氢酶,就能使乙醇分解成乙醛。乙醛再经过乙醛脱氢酶的分解,变成乙酸。乙酸对人体没有危害,然后又会被分解成二氧化碳和水。乙醇和乙醛对人体危害最大。在人体中,都存在乙醇脱氢酶,而且数量基本是相等的。但缺少乙醛脱氢酶的人就比较多。这种乙醛脱氢酶的缺少,使乙醛不能被完全分解为乙酸,而是以乙醛继续留在体内,使人喝酒后产生恶心欲吐、昏迷不适等醉酒症状。因此,不善饮酒,酒量在合理标准以下的人,即属于乙醛脱氢酶数量不足或完全缺乏的人。对于善饮酒的人,如果饮酒过多、过快,超过了乙醛脱氢酶的分解能力,也会发生醉酒。
人是否醉酒,取决于血液中乙醇的浓度。当血液中乙醇浓度在0.05%-0.1%时,人开始朦胧、畅快地微醉;而达到0.3%时,人就会口齿不清,步态蹒跚,这就是我们常说的酒醉了;如果达到了0.7%,人就会死亡。 对于乙醇的承受力,人与人的差异很大。这是由于胃肠吸收能力和肝脏的代谢处理能力不同所致。也就造成了人之间的酒量不同,五味子可以保护肝脏,能促进肝脏的解毒过程、保护肝脏免受毒害。酒精在人体的分解代谢有三条途径:肝脏、皮肤和呼吸系统; 其中约95%通过肝脏的酶系统主要是指P450(单加氧酶)进行氧化代谢。
乙醇是一种一级醇,连接羟基的碳原子连接二个氢原子。许多乙醇的反应都和羟基有关。
酯化反应
与乙酸反应
乙醇可以与乙酸在浓硫酸的催化下发生酯化作用,产成乙酸乙酯和水。
CH3CH2OH + CH3COOH → CH3COOCH2CH3 + H2O
其它酯化反应
乙醇可以在有酸的催化下和其它羧酸发生酯化作用,生成相应的酯类和水。
RCOOH + HOCH2CH3 → RCOOCH2CH3 + H2O
若是在化工产业中大规模的进行此反应,需设法生成物中移除水。酯类和酸或碱反应会产生醇类和盐,肥皂制作也是利用此反应的原理,因此称为皂化反应。
乙醇也会和无机酸形成酯类,像硫酸二乙酯和磷酸三乙酯是将乙醇和三氧化硫及五氧化二磷反应而得。硫酸二乙酯是有机合成中常用的乙基化试剂。硝酸乙酯是将硝酸钠和乙醇和硫酸反应而得,以前常当作利尿剂。
还原性
乙醇具有还原性,可以被氧化成为乙醛[18],例如
2CH3CH2OH + O2 → 2CH3CHO + 2H2O(条件是在催化剂的作用下加热)
动物体内反应
在哺乳动物中,乙醇主要在肝脏和胃中由醇脱氢酶催化下进行代谢。这些酶催化乙醇氧化成乙醛。造成酒精中毒和肝脏损伤的罪魁祸首通常被认为是有一定毒性的乙醛,而并非喝下去的乙醇。乙醇通过各种代谢途径代谢成二氧化碳和水后排出体外。
CH3CH2OH + NAD+ → CH3CHO + NADH + H+
当人类体内存在大量乙醇时,上述代谢过程还受到细胞色素P450酶CYP2E1的催化,而微量的乙醇也会在过氧化氢酶的催化下代谢。
燃烧
乙醇可以与空气中氧气发生剧烈的氧化反应产生燃烧现象,生成水和二氧化碳。
CH3CH2OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
乙醇也可与浓硫酸跟高锰酸钾的混合物发生非常激烈的氧化反应,燃烧起来。
燃烧乙醇
卤化反应
乙醇(C2H5OH)可以和卤化氢发生取代反应,生成卤代烃和水(H2O)。例如:
CH3CH2OH + HBr → CH3CH2Br + H-OH
乙醇的卤代反应也可以和更强的卤化剂反应,比如氯化亚砜或三溴化磷.
CH3CH2OH + SOCl2 → CH3CH2Cl + SO2 + HCl
乙醇在碱性条件下与卤素反应,最终产物会是卤仿 (CHX3,X = Cl, Br, I),这一过程称为卤仿反应。
其反应中间产物是三氯乙醛:
4 Cl2 + CH3CH2OH → CCl3CHO + 5 HCl
脱水反应
乙醇可以在浓硫酸和高温的催化发生脱水反应,随着温度的不同生成物也不同。
如果温度在140℃左右生成物是乙醚:
CH3CH2-OH + HO-CH2CH3 → CH3CH2OCH2CH3 + H2O
如果温度在170℃左右,生成物为乙烯:
CH2HCH2OH →CH2=CH2 + H2O
酸碱反应
与活泼金属反应: 乙醇可以和活泼性金属反应,生成醇盐和氢气。例如与钠的反应:
2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2
也可以和一些非常强的碱,比如氢化钠反应:
CH3CH2OH + NaH → CH3CH2ONa + H2
乙醇的酸性和水接近,两者的pKa分别为16和15.7,因此醇盐和碱存在如下化学平衡:
CH3CH2OH + NaOH ⇌ CH3CH2ONa + H2O
解释:CH3CH2OH→乙醇脱氢酶①→①乙醇脱氢酶CH3CHO→乙醛脱氢酶②→②乙醛脱氢酶CH3COOH→枸橼酸循环③→③枸橼酸循环CO2+H2O
酒精在人体内的分解代谢主要靠两种酶:一种是乙醇脱氢酶,另一种是乙醛脱氢酶。乙醇脱氢酶能把酒精分子中的两个氢原子脱掉,使乙醇分解变成乙醛。而乙醛脱氢酶则能把乙醛中的两个氢原子脱掉,使乙醛被分解为二氧化碳和水。人体内若是具备这两种酶,就能较快地分解酒精,中枢神经就较少受到酒精的作用。
酒精在乙醇脱氢酶催化下生成乙醛,乙醛对机体是由剧毒的(氧化型太强),所幸的是,乙醛在乙醛脱氢酶催化下迅速转化为乙酸了。
泛酸、腺嘌呤、核糖核酸、磷酸构成的主链与醋酸(盐)结合为乙酰辅酶A,从而进入代谢过程的。我只能告诉你这是一个很简单的化学反应,由乙酰辅酶A合成酶催化形成的。
所以,许多营养学家认为适量饮用醋有益于健康也就是这个道理,不过,当乙酸过量,会降低内环境的PH,造成代谢紊乱产生病症。
至于说细胞色素P450,我只知道它是一种氧化酶(准确来说应该是加氧酶),w我想起来了,P450色素是与脂肪代谢有关的,它可以将远端的甲基氧化为仲醇基,仲醇基可以氧化为羧基以加快脂肪酸的β裂解。它在肝脏的各种代谢中都有着重要作用,具体是如何起作用的我还不清楚。
白酒制曲、制酒母及糖化发酵涉及霉菌、酵母菌、细菌及放线菌四大类微生物,酶系非常复杂。
一、淀粉酶类
淀粉酶也称淀粉水解酶,是能分解淀粉糖苷键的一类酶的总称,包括a-淀粉酶、糖化酶、异淀粉酶、麦芽糖酶等。
二、蛋白酶类
蛋白酶,即蛋白水解酶,是对能水解蛋白质的酶的习惯称谓。按其作用pH值的本同,蛋白酶可分为酸性蛋白酶、中性蛋白酶及碱性蛋白酶。与白酒生产有关的为酸性蛋白酶、中性蛋白酶及介于两者之间的酸性-中性蛋白酶。
(一)酸性蛋白酶
因该酶作用最适pHH值在2~5,故得名。该酶与动物的胃蛋白酶和凝乳酶的性质相似,在pH值升高时酶活力很快丧失。
能产该酶的微生物主要为米曲霉、黑曲霉和根霉等。
(二)中性蛋白酶
该酶的最适作用pH值为7左右,在45~50℃时酶活力最高。
不少细菌和霉菌都能产中性蛋白酶。如枯草芽孢杆菌、嗜热溶朊芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌及米曲霉、灰色链霉菌、栖土曲霉及转化微白色链霉菌等。
最适作用在pH值为5~7之间的酸性-中性蛋白酶,其主要产生菌为曲霉菌。
三、纤维素酶类
纤维素酶类包括纤维素酶和半纤维素酶。
四、脂肪酶
脂肪酶是分解脂肪的酶,这里所说的脂肪是指生物产生的天然油脂,即三脂肪酸甘油酯。分解的部位是油脂的酯键。该酶是一种特殊的酯键分解酶,其底物选的醇部是甘油,即丙三醇;酸部是不溶于水的12个碳原子以上的长链脂肪酸,即通常所说的高级脂肪酸。
能产生脂肪酶的微生物有黑曲霉、白地霉、毛霉,荧光假单胞菌、无根根霉、圆柱形假丝酵母、耶尔球拟酵母、德氏根霉、多球菌及黏质色杆菌等。
脂肪酶分解三脂肪酸甘油酯所得的部分甘油酯、脂肪酸及甘油等,除了供给生物体所需的能量外,也是合成磷脂等具有重要生理功能的类脂的主链和前体。
五、酵母菌胞内酶
酵母菌胞内酶是推持酵母新陈代谢、生长繁殖的基础,故种类繁多,此处只提及与白酒生产相关的酵母跑内酶。直接参与白酒发酵的酵母菌胞内酶有十几种,其中最主要有三种,即酒化酶、杂醇油生成酶及酯化酶。
酒化酶是指参与从葡萄糖酵解至酒精生成各个生化反应途径的各种和辅酶的总称,主要包括己糖磷酸化酶、氧化还原酶、烯醇化酶、脱羧酶、磷酸酶及乙醇脱氢酶等。酒化酶的作用温度为30℃左右,最适pHH值为4.5~5.5。
杂醇油生成酶包括转氨酶、脱羧酶及还原酶等,主要为由支链氨基酸转氢生成a-酮酸,或由糖化代谢生成a-酮酸,a-酮酸脱羧、还原生成各种杂醇的生化途径中所涉及的各种酶,与白酒质量密切相关。
酯化酮包括酰基辅酶A及醇酸缩合酶等。
六、其他酶类
(一)单宁酶
单宁酶即单宁酰基水解酶,又称鞣酸酶,是一种对带有两个苯酚基的酸(如鞣酸)具有分解作用的酶。其分解产物为没食子酸及葡萄糖。
产生单宁酶的微生物大多为霉菌,如黑曲霉及米曲霉等。
?(二)果胶酶
1.分类及作用方式
果胶酶是分解果胶质的多种酶的总称。可分为解聚酶及果胶酯酶两大类。而解聚酶又可按如下三点进一步分类:对底物作用的专一性,是作用于高度酯化的果胶还是作用于果胶酸;对D-半乳糖醛酸间的糖苷键的作用机理,是水解作用还是反式消去作用;切断糖苷键的方式,是无规则地切断还是顺序逐个加以切断,即外切式还是内切式,可用比较黏度的降低、还原力的增加等方法予以区分。