主な違い – ヒドロキシル基とアルコールの違い
有機化合物は、基本的にCとH原子で構成される分子です。
これらの分子には、O や N などの他の原子が結合していることがあります。
アルコールは、このようなC、H、O原子からなる分子です。
アルコールの特徴は、アルキル基にヒドロキシル基(-OH)が結合していることです。
官能基とは、特定の分子の性質や反応を決める原子の集まりのことである。
水酸基は、アルコールなどの有機化合物や無機化合物に存在する官能基です。
分子内の水酸基の位置によって、分子の酸性度や塩基性度が変わることがあります。
しかし、IUPAC命名法(International Union of Pure and Applied Chemistry – IUPACが導入した化合物の命名法)によると、水酸基という言葉は水酸基の略です。
しかし、現在でも水酸基と水酸基ラジカルの両方の意味でこの用語を使用している。
水酸基とアルコールの主な違いは、水酸基が官能基であるのに対し、アルコールは有機化合物であることです。
ヒドロキシルとは
IUPAC命名法では、ヒドロキシルという用語は.OHラジカルの名前に使われます。
しかし、一般的にはすべての-OH基を水酸基と呼んでいます。
水酸基は、有機化合物にも無機化合物にも含まれる官能基です。
化学式は-OHで示される。
したがって、水酸基は1個の水素原子と1個の酸素原子から構成されています。
水酸基の存在は、あるときは分子の酸性度を示し、あるときは分子の塩基性度を示す。
ヒドロキシルラジカルは反応性が高く、素早く化学反応を起こすことができる。
ヒドロキシルラジカルは、水酸化物イオンの中性型です。
このヒドロキシルラジカルは不対電子を持っており、これが高い反応性をもたらしている。
図1:ベンゼンとヒドロキシルラジカルの反応
アルコールやカルボン酸などの有機化合物には、この-OH基が存在することがあります。
水酸基がアルコールにある場合は、アルコール基と呼ばれる。
水酸基がカルボン酸にある場合は、カルボキシル基と呼ばれる。
これらの化合物では、水酸基は共有結合で分子の他の部分と結合している。
アルコール類では、水酸基がアルコールの性質を決めている。
無機化合物では、水酸基は共有結合またはイオン結合で分子の残りの部分と結合していることがわかります。
H2O、H2SO4などの分子では、水酸基は共有結合で結ばれています。
NaOHなどの金属水酸化物では、水酸基はイオン結合で結ばれています。
アルコールとは
アルコールは、アルキル基と水酸基が結合した有機化合物です。
アルコールの官能基はヒドロキシル基です。
アルコールは、C、H、Oの3つの原子で構成されています。
アルコールの構造によって、以下の3種類に大別されます。
第一級アルコール
- 第一級アルコールは、水酸基を持つ炭素原子、2個の水素原子、および1個のアルキル基から構成されています。
第2級アルコール
- 水酸基と結合した炭素原子1個、水素原子1個、アルキル基2個から構成される。
第3級アルコール
- 第3級アルコールは、炭素原子に水酸基と3つのアルキル基が結合したものです。
アルコールは、水酸基の存在により極性化合物です。
そのため、極性溶媒に溶解することができる。
また、アルコールは水素結合を形成することが可能です。
この水素結合の存在により、アルコールの沸点は対応するアルカンよりも高くなります。
アルコール類の例としては、メタノール、エタノール、ブタノールがあります。
アルコール類は、飲料の主成分または副成分として含まれています。
また、医薬品に含まれることもあります。
水酸基を2つ以上持つアルコールはポリオールと呼ばれます。
水酸基とアルコールの関係
アルコールは、水酸基で構成されています。
この水酸基は、アルコールの官能基として働きます。
したがって、この水酸基がアルコールの化学的・物理的性質を決定しているのです。
以下に、水酸基の存在によって生じるアルコールの性質を説明する例を挙げます。
- アルコールは水酸基の存在により極性化合物です。
- アルコールは極性溶媒に溶ける。
- アルコールは、水素結合を形成することができる。
- アルコールは水に溶かすことができる。
- アルコールは、この水素結合の存在により、対応するアルカンよりも沸点が高くなります。
ヒドロキシル基とアルコールの違いについて
定義
水酸基:水酸基は.OHラジカルの名称として使用されるIUPAC名です。
アルコール アルコールは、アルキル基に水酸基が結合した有機化合物です。
自然
水酸基:官能基です。
アルコール アルコールは有機化合物です。
原子
水酸基:水酸基はH原子とO原子で構成されている。
アルコール アルコールは、C、HおよびO原子から構成されます。
反応性
水酸基:水酸基ラジカルは反応性が高い。
アルコール ヒドロキシルラジカルに比べ、アルコール類は反応性が低い。
結論
水酸基の名前にhydroxylという言葉を使いますが、IUPAC命名法ではhydroxyl radicalの名前になります。
しかし、水酸基の名称として使われる一般的な名称であることに変わりはない。
アルコール類は、水酸基からなる有機化合物です。
水酸基とアルコールの大きな違いは、水酸基が官能基であるのに対し、アルコールは有機化合物であることです。