Что такое гидроксильная группа?

Основное определение

Гидроксильная группа (-OH) - функциональная группа, состоящая из одного атома кислорода, ковалентно связанного с одним атомом водорода.он служит определяющей характеристикой двух основных классов соединений:

• Алкоголи: где -OH связывается с гибридизированным углеродом sp3

• Фенолы: где -OH прикрепляется к ароматическим кольцам

Ключевые химические свойства

Электронная структура

• Полярная ковалентная связь (дипольный момент О-H связи: ~1,51 D) • Электроотрицательность кислорода (3.44) создает частичные заряды: δ− на O, δ+ на H • sp3 гибридизированный кислород с двумя одиночными электронными парами

Характеристики реактивности

• Способность к водородным связям (донор и акцептор) • диапазон pKa: ~15-18 (алкоголи), ~10 (фенолы) • Нуклеофильные реакции замещения • восприимчивость к окислению (к карбонильным соединениям)

Промышленное и биологическое значение

Применение материаловедения

• Полиолы при производстве полимеров (полиуретаны, полиэстеры) • Модификация поверхности путем гидроксилирования • Формулировки растворителей (метанол, этанол, гликолы)

Биохимические функции

• Структура углеводов (сахарные -OH группы) • Посттрансляционные модификации белка • Гидрофильные головы липидов мембраны

Аналитическая идентификация

Общие методы характеристики включают:

• Инфракрасная спектроскопия (широкий ~3200-3600 см−1 растяжение)

• NMR (химический сдвиг: 1-5 ppm для спиртов)

• Химические испытания (тест Лукаса, окисление хромовой кислоты)