Αιθανόλη

brain is a major target for the actions of alcohol, and heavy alcohol 
consumption has long been associated with brain damage. Studies clearly
indicate that alcohol is neurotoxic, with direct effects on nerve cells.
 Chronic alcohol abusers are at additional risk for brain injury from 
related causes, such as poor nutrition, liver disease, and head trauma.Brust, John C.M. (4 April 2010). "Ethanol and Cognition: Indirect Effects, Neurotoxicity and Neuroprotection: A Review". International Journal of Environmental Research and Public Health. Int. J. Environ. Res. Public Health. pp. 1540–1557. doi:10.3390/ijerph7041540. Retrieved 21 October 2014. Ethanol
 affects cognition in a number of ways. Indirect effects include 
intoxication, withdrawal, brain trauma, central nervous system
infection, hypoglycemia, hepatic failure, and Marchiafava-Bignami
disease. Nutritional deficiency can cause pellagra and
Wernicke-Korsakoff disorder. Additionally, ethanol is a direct
neurotoxin and in sufficient dosage can cause lasting dementia. However,
 ethanol also has neuroprotectant properties and in low-to-moderate 
dosage reduces the risk of dementia, including Alzheimer type. ψυχοενεργά ναρκωτικά, καθώς είναι από τα παλαιότερα ψυχαγωγικά ποτά, και ακόμη χρησιμοποιείται για αυτόν το σκοπό από τους ανθρώπους. Η αιθανόλη μπορεί να προκαλέσει αλκοολική δηλητηρίαση, όταν καταναλωθεί. Είναι η πιο γνωστή αλκοόλη, και βρίσκεται στα αλκοολούχα ποτά, σε ειδικά θερμόμετρα, ως διαλύτης και ως καύσιμο. Είναι γνωστή στην καθομιλουμένη και απλά ως «αλκοόλη»

Η ζύμωση της ζάχαρης σε αιθανόλη είναι μια από τις πρώτες γνωστές βιοχημικές αντιδράσεις που ανακάλυψε η ανθρωπότητα. Τα μεθυστικά αποτελέσματα της κατανάλωσης αιθανόλης είναι γνωστά από την προϊστορία. Στη σύγχρονη εποχή, η αιθανόλη που παράγεται για βιομηχανική χρήση παράγεται επίσης και από το αιθένιοMyers, Richard L.; Myers, Rusty L.|title=The 100 most important chemical compounds: a reference guide|year=2007|publisher=Greenwood Press|location=Westport, Conn.|isbn=0313337586|page=122|url=http://books.google.com/?id=0AnJU-hralEC&pg=PA122.

Η αιθανόλη χρησιμοποιείται ευρύτατα ως διαλύτης διαφόρων ουσιών που προορίζονται για ανθρώπινη επαφή ή κατανάλωση, και περιλαμβάνουν αρώματα, αρωματικές ουσίες, χρωστικές ουσίες και φάρμακα. Στη Χημεία χρησιμοποιείται τόσο ως διαλύτης, όσο και ως πρόδρομη ύλη για τη σύνθεση άλλων προϊόντων. Έχει, επίσης, μια μακριά ιστορία ως καύσιμο παραγωγής θερμότητας, φωτός και, πιο πρόσφατα, ως καύσιμο για κινητήρες εσωτερικής καύσης.

 Ονοματολογία 

Η ονομασία «αιθανόλη» (δείτε και την «ιστορία» παρακάτω) προέρχεται από την ονοματολογία κατά IUPAC. Συγκεκριμένα, το πρόθεμα «αιθ-» δηλώνει την παρουσία δύο (2) ατόμων άνθρακα ανά μόριο της ένωσης, το ενδιάμεσο «-αν-» δείχνει την παρουσία μόνο απλών δεσμών μεταξύ ατόμων άνθρακα στο μόριο και η κατάληξη «-όλη» φανερώνει ότι περιέχει ένα υδροξύλιο ως κύρια χαρακτηριστική ομάδα, δηλαδή ότι πρόκειται για αλκοόλη.

Η ονομασία «υδροξυαιθάνιο» προέρχεται από την «ονοματολογία υποκατάστασης», κατά την οποία η ένωση υποτίθεται ότι είναι αιθάνιο, του οποίου ένα άτομο υδρογόνου υποκαθίσταται από υδροξύλιο.

Η ονομασία «1-οξαπροπάνιο» προέρχεται από την «ονοματολογία αντικατάστασης», κατά την οποία η ένωση υποτίθεται ότι είναι προπάνιο, του οποίου το #1 άτομο άνθρακα έχει αντικατασταθεί από οξυγόνο. Η αντικατάσταση αυτή εννοεί ότι αφαιρούνται και δύο (2) άτομα υδρογόνου, σε σχέση με το προπάνιο, γιατί ο άνθρακας είναι τετρασθενής, ενώ το οξυγόνο δισθενές.

Το πρόθεμα «αιθυλ-», που χρησιμοποποιείται στην εμπειρική ονομασία «αιθυλική αλκοόλη», επινοήθηκε το 1834 από το Γερμανό χημικό Γιούστους φον Λίμπιγκ (Justus Lebig)Liebig, Justus (1834) "Ueber die Constitution des Aethers und seiner Verbindungen" (On the constitution of ether and its compounds), Annalen der Pharmacie, 9 : 1–39. From page 18: "Bezeichnen wir die Kohlenwasserstoffverbindung 4C + 10H als das Radikal des Aethers mit E2 und nennen es Ethyl, …" (Let us designate the hydrocarbon compound 4C + 10H as the radical of ether with E2 and name it ethyl …).. Το «αιθυλ-» είναι ένας νεολογισμός που προήλθε από τη σύνθεση της γαλλικής λέξης ether, που έχει την έννοια της «πτητικής ουσίας», δηλαδή κάθε ουσίας που εξατμίζεται ή εξαχνώνεται γρήγορα σε θερμοκρασία δωματίου (20 °C), και της ελληνικής λέξης ὓλη, με την έννοια της ύληςHarper, Douglas. "ethyl". Online Etymology Dictionary. ή και του ξύλου, γιατί το «-υλο» χρησιμοποιήθηκε αρχικά για τη μεθανόλη, που ονομάστηκε αρχικά «μεθυλική αλκοόλη», ενώ ταυτόχρονα είχε και την εμπειρική ονομασία «ξυλόπνευμα», επειδή παράγονταν με την ξηρή απόσταξη ξύλου.

Η ονομασία «αιθανόλη» επινοήθηκε ως ένα αποτέλεσμα μιας λύσης που υιοθετήθηκε στο Διεθνές Συνέδριο Χημικής Ονοματολογίας (International Conference on Chemical Nomenclature) που έγινε τον Απρίλιο του 1892 στη Γενέβη, της ΕλβετίαςFor a report on the 1892 International Conference on Chemical Nomenclature, see: Armstrong, Henry (1892). "The International Conference on Chemical Nomenclature". Nature 46 (1177): 56–59. doi:10.1038/046056c0. Armstrong's report is reprinted with the resolutions in English in: Armstrong, Henry (1892). "The International Conference on Chemical Nomenclature". The Journal of Analytical and Applied Chemistry 6: 390–400 (398). "The alcohols and the phenols will be called after the name of the hydrocarbon from which they are derived, terminated with the suffix ol (ex. pentanol, pentenol, etc.).".

Ο όρος «αλκοόλη», που πλέον αναφέρεται στην ευρύτερη κατηγορία των αλκοολών, αλλά στην καθομιλουμένη ακόμη αναφέρεται αποκλειστικά στην αιθανόλη, θεωρείται ότι είναι ένα μεσαιωνικό «δάνειο» από την αραβική al-kuḥlOED; etymonline.comThe American Heritage Dictionary of the English Language, Fourth Edition, Houghton Mifflin Harcourt, 2009.Υπάρχουν όμως και αμφισβητήσεις για την παραπάνω ετυμολογική προέλευση της λέξης «αλκοόλη», όπως αυτή: "The word "alcohol" almost certainly comes from the Arabic language (the "al-" prefix being the Arabic definite article); however, the precise origin is unclear. It was introduced into Europe, together with the art of distillation and the substance itself, around the 12th century by various European authors who translated and popularized the discoveries of Islamic alchemists. A popular theory, found in many dictionaries, is that it comes from الكحل = ALKHL = al-kuhul, originally the name of very finely powdered antimony sulfide Sb2S3 used as an antiseptic and eyeliner. The powder is prepared by sublimation of the natural mineral stibnite in a closed vessel. According to this theory, the meaning of alkuhul would have been first extended to distilled substances in general, and then narrowed to ethanol. This conjectured etymology has been circulating in England since 1672 at least (OED). However, this derivation is suspicious since the current Arabic name for alcohol, الكحول = ALKHWL = al???, does not derive from al-kuhul. The Quran in verse 37:47 uses the word الغول = ALGhWL = al-ghawl — properly meaning "spirit" ("spiritual being") or "demon" — with the sense "the thing that gives the wine its headiness". The word al-ghawl also originated the English word "ghoul", and the name of the star Algol. This derivation would, of course, be consistent with the use of "spirit" or "spirit of wine" as synonymous of "alcohol" in most Western languages. (Incidentally, the etymology "alcohol" = "the devil" was used in the 1930s by the U.S. Temperance Movement for propaganda purposes.) According to the second theory, the popular etymology and the spelling "alcohol" would not be due to generalization of the meaning of ALKHL, but rather to Western alchemists and authors confusing the two words ALKHL and ALGhWL, which have indeed been transliterated in many different and overlapping ways. The fact that stibnite is also mentioned in the Hebrew Bible under the name כהל = kohel = "" can only have contributed to the confusion....", VIAS ENCYCLOPEDIA., που η χρήση του, με τη σημερινή έννοια της αιθανόλης, υιοθετήθηκε από τα μέσα του 18ου αιώνα. Πριν από το 18ο αιώνα, η μεσαιωνική λατινική λέξη alcohol αναφέρονταν σε «κονιοποιημένο ορυκτό αντιμονίου, κονιοποιημένο κοσμητικό», μάλλον θειούχο αντιμόνιο (Sb2S3), αλλά αργότερα, κατα το 17ο αιώνα, σήμαινε «κάθε εξαχνωμένη ουσία ή απεσταγμένο οινόπνευμα», όπως καταγράφηκε το 1753. Η συστηματική χρήση του όρου «αλκοόλη» στη χημεία χρονολογείται από το 1850.

 Φυσική παρουσία 
Η αιθανόλη είναι παραπροϊόν της μεταβολικής διεργασίας της ζύμωσης. Ως τέτοιο (παραπροϊόν) η αιθανόλη είναι πάντα παρούσα σε κάθε οικοσύστημα ζύμης. Η αιθανόλη βρίσκεται συχνά σε υπερώριμους καρπούςDudley, Robert (2004). "Ethanol, Fruit Ripening, and the Historical Origins of Human Alcoholism in Primate Frugivory". Integrative Comparative Biology 44 (4): 315–323. doi:10.1093/icb/44.4.315. PMID 21676715...Η αιθανόλη παράγεται με συμβιωτικές ζύμες και μπορεί να βρεθεί στα μπουμπούκια Bertam Palm (είδος φοινικιάς). Παρόλο που κάποια ζωικά είδη, όπως το Pentailed Treeshrew (είδος δεντρόβιου τρωκτικού),  εμφανίζουν συμπεριφορές μέθης, δεν δείχνουν ωστόσο ενδιαφέρον ή αποφυγή σε πηγές τροφής που περιέχουν αιθανόληGraber, Cynthia (2008). "Fact or Fiction?: Animals Like to Get Drunk". Scientific American. Retrieved 2010-07-23.. Η αιθανόλη παράγεται επίσης κατά τη διάρκεια της βλάστησης από πολλά φυτά, ως αποτέλεσμα φυσικής αναεροβίωσηςLeblová,
Sylva; Sinecká, Eva and Vaníčková, Věra (1974). "Pyruvate metabolism in
germinating seeds during natural anaerobiosis". Biologia Plantarum 16 (6): 406–411. doi:10.1007/BF02922229. Η αιθανόλη έχει ανιχνευθεί στιο διάστημα, σχηματίζοντας παγωμένα επικαλύμματα γύρω από κόκκους σκόνης στα διαστρικά νέφηSchriver,
A.; Schriver-Mazzuoli, L.; Ehrenfreund, P. and d’Hendecourt, L. (2007).
"One possible origin of ethanol in interstellar medium: Photochemistry
of mixed CO2–C2H6 films at 11 K. A FTIR study". Chemical Physics 334 (1–3): 128–137. Bibcode:2007CP....334..128S. doi:10.1016/j.chemphys.2007.02.018.. Μικρές ποσότητες (224 ppb) ενδογενούς αιθανόλης και αιθανάλης ανιχνεύονται στον εκπνεόμενο αέρα υγειών (εννοείται και νηφάλιων) εθελοντώνA longitudinal study of ethanol a... [Rapid Commun Mass Spectrom. 2006] - PubMed - NCBI". Retrieved 13 October 2014.. Ένα σύνδρομο αυτοζύμωσης (auto-brewery syndrome), γνωστό και ως σύνδρομο ζύμωσης εντέρου (gut fermentation syndrome), είναι μια σπάνια ιατρική συνθήκη κατά την οποία μεθυστικές ποσότητες αιθανόλης παράγονται μέσω ενδογενούς ζύμωσης, μέσα στο πεπτικό σύστημαMichaeleen Doucleff (September 17, 2013). "Auto-Brewery Syndrome: Apparently, You Can Make Beer In Your Gut". NPR.Cordell, Barbara; McCarthy, Justin (2013). "A Case Study of Gut Fermentation Syndrome (Auto-Brewery) with Saccharomyces cerevisiae as the Causative Organism". International Journal of Clinical Medicine. pp. 309–312. doi:10.4236/ijcm.2013.47054..

 Ιστορία 

Η ζύμωση της ζάχαρης σε αιθανόλη ήταν μια από τις πιο παλιές βιοτεχνολογίες που εφάρμοσαν οι άνθρωποι. Η αιθανόλη, και τα μεθυστικά αποτελέσματα της κατανάλωσής της, ήταν γνωστή στους ανθρώπους από την Προϊστορία ως μεθυστικό συστατικό των αλκοολούχων ποτών. Αποξηραμένο υπόλειμμα 9.000 ετών σε κεραμικό δοχείο βρέθηκε στην Κίνα, γεγονός που δείχνει ότι νεολιθικοί άνθρωποι κατανάλωναν οινοπνευματώδη ποτάRoach, J. (July 18, 2005). "9,000-Year-Old Beer Re-Created From Chinese Recipe". National Geographic News. Retrieved 2007-09-03..

Παρόλο που η απόσταξη ήταν γνωστή από νωρίς στους Έλληνες και στους Άραβες, η παλαιότερη γνωστή επιστημονική ταυτοποίηση της αιθανόλης ήταν από έναν Πέρση πολυμαθή, τον Ραζή (Muhammad ibn Zakariya al-Razi), κατά τον 9ο αιώναLigon, B.Lee (2001). "Rhazes: His career and his writings". Seminars in Pediatric Infectious Diseases 12 (3): 266–272. doi:10.1053/spid.2001.26123.. Η πρώτη καταγεγραμμένη παραγωγή αλκοόλης από απόσταξη οίνου έγινε από τους αλχημιστές της Σχολής του Σαλέρνο το 12ο αιώναForbes, Robert James(1948) A short history of the art of distillation, p.89. Η πρώτη αναφορά στην «απόλυτη αλκοόλη» (δηλαδή καθαρή (100%) αιθανόλη, |EtOH|), σε αντιδιαστολή με τα γνωστά ως τότε μίγματα αιθανόλης - νερού, έγινε από τον Ράυμοντ Λουλλ (Raymond Lull).

Το 1796, ο γερμανορώσος Γιόχανν Τομπίας Λόουιτζ (Johann Tobias Lowitz) παρήγαγε καθαρή αιθανόλη φιλτράροντας αποσταγμένη αιθανόλη διαμέσου ενεργού άνθρακα. Ο Γάλλος Αντουαν Λαβουαζιέ (Antoine Lavoisier) περιέγραψε την αιθανόλη ως χημική ένωση άνθρακα, υδρογόνου και οξυγόνου και το 1807 ο Νικολά - Τεοντόρ ντε Σοσίρ (Nicolas-Théodore de Saussure) επιβεβαίωσε το χημικό τύπο της αιθανόληςLowitz, T. (1796) "Anzeige eines, zur volkommen Entwasserung des Weingeistes nothwendig zu beobachtenden, Handgriffs" (Report of a task that must be done for the complete dehydration of wine spirits [i.e., alcohol-water azeotrope]), (Crell's) Chemische Annalen …, vol. 1, pp. 195–204. See pp. 197–198: Lowitz dehydrated the azeotrope by mixing it with a 2:1 excess of anhydrous alkali and then distilling the mixture over low heat.. 50 χρόνια αργότερα, ο Άρτσιμπαλ Σκοττ Κούπερ (Archibald Scott Couper) δημοσίευσε το συντακτικό τύπο της αιθανόλης. Ήταν ένας από τους πρώτους συντακτικούς τύπους που επιβεβαιώθηκαν.

Η αιθανόλη παρασκευάστηκε για πρώτη φορά συνθετικά το 1826 με ανεξάρτητες προσπάθειες του Ολλανδού Χένρυ Χέννελ (Henry Hennel), στη Μεγάλη Βρετανία, και του Σεριλλά (George Simon Serullas) στη Γαλλία. Το 1828, ο Μάικλ Φάραντεϊ (Michael Faraday) παρασκεύασε αιθανόλη με όξινης κατάλυσης υδρόλυση αιθενίου, διεργασία παρόμοια με τη σύγχρονη βιομηχανική σύνθεση αιθανόλης.

Η αιθανόλη χρησιμοποιήθηκε ως καύσιμο για λάμπες φωτισμού στις ΗΠΑ από το 1840, αλλά η καθιέρωση φορολογούμενης βιομηχανικής αιθανόλης κατά τον Εμφύλιο Πόλεμο έκανε αυτήν την πρακτική αντιοικονομική. Ο φόρος αυτός καταργήθηκε το 1906, με αποτέλεσμα τα κλασσικά μοντέλα Φορντ Μόντελ Τ να κινούνται με αιθανόλη ως το 1908. Το 1920 όμως με την Ποτοαπαγόρευση οι παραγωγοί καυσίμων αιθανόλης κατηγορήθηκαν ότι συμμάχησαν με τους λαθρέμπορους αλκοολούχων ποτών και η κατανάλωση αιθανόλης ως καυσίμων έπεσε και πάλι σε δυσμένεια μέχρι τα τέλη του 20ού αιώνα. Παραμένει ένα συνηθισμένο καύσιμο για τις «λάμπες οινοπνεύματος».

 Μοριακή δομή 
ΔεσμοίΤα δεδομένα προέρχονται εν μέρει από το «Table of periodic properties of the Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, Σελ. 34.Δεσμόςτύπος δεσμούηλεκτρονική δομήΜήκος δεσμούΙονισμόςC-Hσ2sp3-1s109 pm3% C- H+C-Cσ2sp3-2sp3154 pmC-Oσ2sp3-2sp3150 pm19% C+ O-O-Hσ2sp3-1s96 pm32% H+ O-Κατανομή φορτίωνσε ουδέτερο μόριο O-0,51 C#2-0,09 Η (C-H)+0,03 C#1+0,13 Η (O-H)+0,32

 Παραγωγή 
 Βιομηχανική 
Η αιθανόλη παράγεται τόσο πετροχημικά, μέσω της ενυδάτωσης αιθενίου, όσο και με βιοχημικές διεργασίες, όπως η ζύμωση σακχάρων με ζύμες. Η επιλογή της πιο οικονομικής μεθόδου εξαρτάται από τις σχετικές τιμές των ορυκτών καυσίμων και των αποθεμάτων κατάλληλων για ζύμωση αγροτικών προϊόντων.

 Από αιθένιο 

Η αιθανόλη που προορίζεται για βιομηχανική πρόδρομη ύλη ή ως διαλύτης (αυτή ονομάζεται συχνά «συνθετική αιθανόλη») παράγεται (συνήθως) πετροχημικά, κυρίως με όξινα καταλυόμενη προσθήκη ύδατος σε αιθένιο. Ως οξέα για την αντίδραση αυτή χρησιμοποιούνται συνήθως θειικό οξέύ(H2SΟ4), φωσφορικό οξύ (Η3ΡΟ4), ή ακόμη συνηθέστερα, οξείδιο του αργιλίου (Αl2Ο3), που είναι «οξύ κατά Lewis»Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 156, §6.8.3.:

 Βιοχημικά 
1. Με αλκοολική ζύμωση γλυκόζης:

2. Με αλκοολική ζύμωση ζάχαρης:

 Εργαστηριακή 

 Οι παρακάτω μέθοδοι πρακτικά δεν εφαρμόζονται, παρά μόνο για την ακαδημαϊκή μελέτη τους:

 Από αιθυλαλογονίδια 

1. Με υδρόλυση αιθυλαγολογονιδίων (CH3CH2X) παράγεται αιθανόληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.197, §8.2.3α.:

 Ισχυρές βάσεις όπως το υδροξείδιο του νατρίου παράγουν αιθένιο, αποσπώντας υδραλογόνο.
 Ως AgOH στην πράξη χρησιμοποιείται υδατικό εναιώρημα οξειδίου του αργύρου (Ag2O):

2. Με επίδραση καρβοξυλικών αλάτων (RCOONa) παράγονται αρχικά καρβοξυλικοί αιθυλεστέρες (RCOOCH2CH3), που υδρολόνται προς αιθανόληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.197, §8.2.3β.:

 Από αιθυλεστέρες 

Με υδρόλυση αιθυλεστέρων (RCOOCH2CH3) παράγεται αιθανόληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.198, §8.2.5.:

 Από αιθανάλη 

Με αναγωγή αιθανάλης (CH3CHO):1. Με καταλυτική υδρογόνωσηΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 218, §9.2.2.:

2. Με λιθιοαργιλιοϋδρίδιο (LiAlH4)Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 197, §8.2.2α.:

 Από αιθανικό οξύ 

Με αναγωγή αιθανικού οξέος με LiAlH4:

 Από αιθανικό αιθυλεστέρα 

Ο αιθανικός αιθυλεστέρας δίνει αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, σχηματίζοντας αιθανόληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 307, §13.7.5.:

1. Με νάτριο (Na) και αιθανόλη (CH3CH2OH):

2. Με διυδρογόνο (H2) και νικέλιο (Ni):

3. Με λιθιοαργιλιοτετραϋδρίδιο (LiAlH4):

 Από αιθαναμίνη 

Με επίδραση νιτρώδους οξέος (ΗΝΟ2) σε αιθαναμίνη Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.198, §8.2.6.:

 Από μεθανόλη 

Υπάρχουν δύο (2) μέθοδοι για ανοικοδόμηση μεθανόλης προς αιθανόληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.198, §8.2.7.:Αρχίζουν και οι δύο με την παραγωγή ιωδομεθάνιου και μετά αιθανονιτρίλιου:

1. Υδρόλυση αιθανονιτριλίου προς αιθανικό οξύ και μετά αναγωγή προς αιθανόλη:

2. Αναγωγή προς αιθαναμίνη και μετατροπή της τελευταίας σε αιθανόλη:

 Από 1-προπανόλη 

Με αποικοδόμιση της ανθρακικής αλυσίδας της 1-προπανόλης::

 Από διμεθυλαιθέρα 

Με επίδραση αλκυλολιθίου (π.χ. μεθυλολιθίου) σε διμεθυλαιθέρα έχουμε τη μετάθεση Wittig, με την οποία παράγεται αιθανόλη και αλκάνιο (μεθάνιο αν είχε χρησιμοποιηθεί μεθυλολίθιο)Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.201, §8.5.4.:

 Φυσικές ιδιότητες 

Είναι υγρό άχρωμο και ευδιάλυτο στο νερό. Έχει ευχάριστη γεύση και σχετικά ευχάριστη, αν και δριμεία, οσμή. Η αιθανόλη αναμιγνύεται με το νερό σε κάθε αναλογία και κατά την ανάμειξη παρατηρείται ελάττωση όγκου, ενώ εκλύεται θερμότητα. Το μείγμα 95% αλκοόλης και 5% νερού χαρακτηρίζεται ως αζεοτροπικό, επειδή κατά την απόσταξη δεν διαχωρίζονται τα συστατικά του, καθώς ζέουν στην ίδια θερμοκρασία.

 Χημικές ιδιότητες και παράγωγα 
 Αλκοολικά άλατα 
1. Αντίδραση με αλκαλιμέταλλαΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.2.4α.:

2. Αντίδραση με αμίδια μετάλλωνΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.2.4β.::

3. Αντίδραση με αιθινικά μέταλλαΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.2.4γ.::

4. Αντίδραση με αντιδραστήρια GrignardΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.2.4δ.::

 Ενδεικτική σειρά οξύτητας ορισμένων ενώσεων: νερό (H2O) > αιθανόλη (CH3CH2OH) > αιθίνιο (HC ≡ CH) > αμμωνία (NH3) > μεθάνιο (CH4).

 Υποκατάσταση από αλογόνα 

1. Αντίδραση με υδροϊώδιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.2β.:

2. Αντίδραση με άλλα αλογόνα (X: F, Cl, Br)Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.2γ.:

3. Αντίδραση με ισχυρά χλωριωτικά μέσαΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.3α.:
1. Με PCl5:

2. Με PCl3Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.3β.:

 Η συγκεκριμένη μέθοδος εφαρμόζεται επίσης για την παραγωγή αιθυλοβρωμίδιου από αιθανόλη, με την ανάλογη χρήση του τριβρωμιούχου φωσφόρου.
3. Με SOCl2Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.3γ.:

 Αιθένιο 

Με ενδομοριακή αφυδάτωση αιθανόλης παράγεται αιθένιο. Η αντίδραση ευνοείται σε σχετικά υψηλές θερμοκρασίες, >150 °C. Σε χαμηλότερες ευνοείται η διαμοριακή αφυδάτωση που δίνει διαιθυλαιθέρα, ενώ χωρίς καθόλου θέρμανση παράγεται ο όξινος θειικός αιθυλεστέρας (CH3CH2OSO3H), που αποτελεί την ενδιάμεση ένωση για τις αφυδατώσεις.Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.153, §6.3.3.:

 Πριν την καθιέρωση του πετρελαίου ως βασικής στρατηγικής πρώτης ύλης, χρησιμοποιήθηκε και για βιομηχανική παραγωγή αιθενίου.

 Διαιθυλαιθέρας 

Παραγωγή διαιθυλαιθέραΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.5β.:

 Καρβοξυλικοί εστέρες 

Αντίδραση με ακυλιωτικά μέσα:
1. Εστεροποίηση με καρβοξυλικό οξύΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.4α.:

2. Εστεροποίηση με ανυδρίτη καρβοξυλικού οξέοςΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.4β.:

3. Εστεροποίηση με ακυλαλογονίδιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.199, §8.4.4γ.:

 Όπου Py: πυριδίνη.

 Οξείδωση 

1. Με υπερμαγγανικό κάλιο (KMnO4). Παράγεται αιθανικό οξύΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.200, §8.4.6α.:

2. Με τριοξείδιο του χρωμίου (CrO3). Παράγεται αρχικά αιθανάλη και στη συνέχεια, με περίσσεια τριοξειδίου του χρωμίου, αιθανικό οξύΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ.200, §8.4.6β.:

 Η διαφορά είναι ότι στην περίπτωση #2, η οξείδωση μπορεί να σταματήσει στην αιθανάλη.
 Στην περίπτωση #1 χρησιμοποιείται αραιό διάλυμα KMnO4. Αν χρησιμοποιηθεί πυκνό, το αιθανικό οξύ οξειδώνεται επίσης, παράγοντας διοξείδιο του άνθρακα (CO2).

 Αποικοδόμηση προς μεθανόλη 

Με αποικοδόμηση της ανθρακικής αλυσίδας της αιθανόλης παράγεται μεθανόλη::

 Ανοικοδόμηση προς 1-προπανόλη 

Υπάρχουν δύο (2) μέθοδοι για ανοικοδόμηση αιθανόλης προς 1-προπανόλη:
Αρχίζουν και οι δύο με την παραγωγή αιθυλοϊωδίδιου και μετά προπανονιτρίλιου:

1. Υδρόλυση προπανονιτριλίου προς προπανικό οξύ και μετά αναγωγή προς 1-προπανόλη:

2. Αναγωγή προς 1-προπαναμίνη και μετατροπή της τελευταίας σε 1-προπανόλη:

 Ανοικοδόμηση προς 1-βουτανόλη 

Αρχίζει με την παραγωγή αιθυλοϊωδίδιου και μετά, με επίδραση οξιρανίου σε αιθυλομαγνησιοϊωδίδιο, παράγεται 1-βουτανόλη:
40px|Οξιράνιο

 Προσθήκη σε εποξυαιθάνιο 

Με επίδραση σε εποξυαιθάνιο παράγεται 2-αιθοξυαιθανόληΝ. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §2.1., σελ. 16-17, εφαρμογή γενικής αντίδρασης για Nu = CH3CH2O-.:
40px|Οξιράνιο

 Επίδραση καρβενίων 

Παρεμβολή καρβενίων, π.χ. με μεθυλενίου παράγονται 1-προπανόλη, 2-προπανόλη και αιθυλομεθυλαιθέραςΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7.3, R = CH2OH.:

 Φαρμακολογία 

Όταν η αιθυλική αλκοόλη καταποθεί σε μικρές ποσότητες, προκαλεί αίσθημα ευφορίας. Σε μεγαλύτερες ποσότητες διαταράσσει την ομαλή λειτουργία του εγκεφάλου, προκαλώντας την κατάσταση που χαρακτηρίζεται ως μέθη (κοινώς μεθύσι). Σε ακόμη μεγαλύτερες ποσότητες προκαλεί απώλεια αισθήσεων και, σε σπάνιες περιπτώσεις, θάνατο. Θανατηφόρος είναι, επίσης, και η ενδοφλέβια χορήγησή της.

 Προφίλ δραστηριότητας 
Η αιθανόλη είναι γνωστό ότι κατέχει την ικανότητα να ασκεί τις ακόλουθες άμεσες φαρμακοδυναμικές δράσεις (οι πιο σημαντικές δράσεις επισημαίνονται με έντονα)Spanagel R (April 2009). "Alcoholism: a systems approach from molecular physiology to addictive behavior". Physiol. Rev. 89 (2): 649–705. doi:10.1152/physrev.00013.2008. PMID 19342616.
 Υποδοχέας GABAA Υποδοχέας GABAA θετικού αλλοεστερικού ρυθμιστή (κυρίως των υποδοχέων που περιέχουν την υπομονάδα δ).
 Υποδοχέας γλυκίνης θετικού και αρνητικού αλλοεστερικού ρυθμιστή.
 Υποδοχέας NMDA αρνητικoύ αλλοεστερικού ρυθμιστήMöykkynen T, Korpi ER (July 2012). "Acute effects of ethanol on glutamate receptors". Basic & Clinical Pharmacology & Toxicology 111 (1): 4–13. doi:10.1111/j.1742-7843.2012.00879.x. PMID 22429661..
 Υποδοχέας AMPA αρνητικού αλλοεστερικού ρυθμιστή.
 Υποδοχέας nACh θετικού και αρνητικού αλλοεστερικού ρυθμιστή.
 Υποδοχέας 5-HT3θετικού και αλλοεστερικού ρυθμιστή.
 Αναστολέας επαναπρόσληψης γλυκίνηςHarald Sitte; Michael Freissmuth (2 August 2006). Neurotransmitter Transporters. Springer Science & Business Media. pp. 472–. ISBN 978-3-540-29784-0..
 Αναστολέας επαναπρόσληψης αδενοσίνηςAllen-Gipson DS, Jarrell JC, Bailey KL, Robinson JE, Kharbanda KK, Sisson JH, Wyatt TA. (2009). "Ethanol Blocks Adenosine Uptake via Inhibiting the Nucleoside Transport System in Bronchial Epithelial Cells.". Alcohol Clin Exp Res. 33 (5): 791–8. doi:10.1111/j.1530-0277.2009.00897.x. PMC 2940831. PMID 19298329..
 Φραγέας καναλιού τύπου L ασβεστίου .
 Αποφραγέας καναλιού GIRK.
 Δείτε επίσης: Αλκοολική μέθη
Κάποιες από τις δράσεις της αιθανόλης, που σχετίζονται με συναρμοτές που παίζουν το ρόλο πυλών ιόντων, ιδιαίτερα οι υποδοχείς nACh και γλυκίνης, εξαρτώνται από τη δόση αιθανόλης, με την εντατικοποίηση ή την αναστολοποίηση λειτουργίας να εξαρτάται από τη συγκέντρωση της αιθανόλης. Αυτό συμβαίνει γιατί η συνολική επίπτωση της αιθανόλης σε αυτά τα κανάλια είναι συνισταμένη μιας σειράς θετικών και αρνητικών αλλοεστερικών ρυθμιστικών υποδράσεων.

 Ιδιότητες 
Η απομάκρυνση της αιθανόλης από το ανθρώπινο σώμα, μέσω της δεϋδρογονάσης της αιθανόλης στο ήπαρ, είναι περιορισμένη. Έτσι, η απομάκρυνση μιας μεγάλης συγκέντρωσης αιθανόλης από το αίμα μπορεί να ακολουθήσει κινητική μηδενικής τάξης. Αυτό σημαίνει ότι αιθανόλη αφήνει το σώμα με ένα σταθερό ρυθμό, ή μάλλον έχει μια ημιζωή εξουδετέρωσηςBecker, CE (2013-08-12). "The Clinical Pharmacology of Alcohol". California Medicine (Ncbi.nlm.nih.gov) 113 (3): 37–45. PMC 1501558. PMID 5457514..

Ο ρυθμός εξουδετέρωσης περιορισμένων βημάτων για μια ουσία μπορεί να είναι ο ίδιος με αυτόν για κάποιες άλλες ουσίες. Ως αποτέλεσμα, η συγκέντρωση της αιθανόλης στο αίμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να εκτιμηθεί επίσης ο βαθμός μεταβολισμού της μεθανόλης και της 1,2-αιθανοδιόλης. Η ίδια η μεθανόλη δεν είναι πολύ τοξική, αλλά οι μεταβολίτες της μεθανάλη και μεθανικό οξύ είναι. Γι' αυτό, για τη μείωση του ρυθμού παραγωγής, άρα και για τη μείωση της συγκέντρωσης αυτών των βλαβερών μεταβολιτών, μπορεί να απαιτείται η χορήγηση αιθανόληςMcCoy, HG; Cipolle, RJ; Ehlers, SM; Sawchuk, RJ; Zaske, DE (November 1979). "Severe methanol poisoning. Application of a pharmacokinetic model for ethanol therapy and hemodialysis.". Am J Med 67 (5): 804–807. Retrieved 7 December 2014.. Η δηλητηρίαση από 1,2-αιθανοδιόλη μπορεί να αντιμετοπιστεί με τον ίδιο τρόπο.

Η καθαρή αιθανόλη ερεθίζει το δέρμα και τα μάτιαMinutes of Meeting. Technical Committee on Classification and Properties of Hazardous Chemical Data (January 12–13, 2010).. Ναυτία, έμετος και μέθη είναι τα συμπτώματα της κατάποσης αιθανόλης. Η μακροχρόνια χρήση αιθανόλης μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα σοβαρή βλάβη στο ήπαρ"Safety data for ethyl alcohol". Msds.chem.ox.ac.uk. 2008-05-09. Retrieved 2011-01-03..

Οι ατμοσφαιρικές συγκεντρώσεις ατμών αιθανόλης πάνω από 1 ‰ βρίσκονται πάνω από τα θεσπισμένα όρια έκθεσης της Ευρωπαϊκής Ένωσης.

 Χρήσεις 

Χρησιμοποιείται ως διαλύτης σε πολλές εφαρμογές τόσο της καθημερινής ζωής (π.χ. σε μαρκαδόρους οινοπνεύματος, κόλλες κτλ.) όσο και της βιομηχανίας. Ευρύτατη είναι η χρήση της για την παρασκευή οινοπνευματωδών ποτών, και γι' αυτό το λόγο επιβάλλεται μεγάλη φορολογία. Χρησιμοποιείται, επίσης, ευρύτατα στην ιατρική ως απολυμαντικό με ποικίλους βαθμούς πυκνότητας, 70ο το συνηθισμένο που απεδείχθη πως εξουδετερώνει και τον ιό του AIDS. Για οικιακή χρήση και για την αποφυγή καταβολής υψηλής φορολογίας, υφίσταται μετουσίωση, δηλαδή αναμιγνύεται με μικρή ποσότητα πετρελαίου, το οποίο την καθιστά ακατάλληλη προς πόση και από το οποίο είναι αδύνατο να διαχωριστεί με φθηνές μεθόδους. Για να ξεχωρίζει από τη μη μετουσιωμένη αιθυλική αλκοόλη, προστίθεται, επίσης, και η χρωστική κυανούν του μεθυλενίου, το οποίο της προσδίδει κυανοπράσινο χρώμα.

Σημαντική χρήση βρίσκει, επίσης, ως καύσιμο σε κινητήρες εσωτερικής καύσεως, αντικαθιστώντας τη βενζίνη. Δίδει καυσαέρια πολύ λιγότερο ρυπογόνα, ωστόσο έχει το μειονέκτημα της δυσχερούς ανάφλεξής της, όταν ο κινητήρας είναι κρύος. Η πλήρως μετουσιωμένη αιθυλική αλκοόλη μπορεί να χρησιμοποιηθεί και ώς καύσιμο για τα τζάκια βιοαιθανόλης. Σήμερα, η πλειονότητα των οχημάτων στη Βραζιλία χρησιμοποιεί αιθυλική αλκοόλη ως καύσιμο.  

 Αναφορές και σημειώσεις 

 Παραπομπές 

 Πηγές 

 Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
 Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
 SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982
 Δημήτριου Ν. Νικολαΐδη: Ειδικά μαθήματα Οργανικής Χημείας, Θεσσαλονίκη 1983.
 Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985

Κατηγορία:Αλκανόλες
Κατηγορία:Ψυχοτρόπες ουσίες
Κατηγορία:C2
Κατηγορία:Μεταβολίτες ανθρώπου
Κατηγορία:Ηπατοτοξίνες
Κατηγορία:Βασικά Φάρμακα του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας
Κατηγορία:Πολικοί διαλύτες