Спирты

Спирты, производные углеводородов, содержащие в молекуле одну или несколько гидроксильных групп (-ОН) у насыщенных атомов углерода. Соединения с ОН-группами в ароматическом кольце называются фенолами, с ОН-группами при углерод-углеродной двойной связи - енолами.

Классификация и номенклатура. В зависимости от характера углеводородного радикала С. могут быть ациклическими, или алифатическими (например, метиловый спирт, этиловый спирт, аллиловый спирт), алициклическими (циклогексанол), жирноароматическими (бензиловый спирт) и гетероциклическими. По числу ОН-групп в молекуле различают С. одноатомные (алкоголи), двухатомные (гликоли),трёхатомные (см. Глицерин), четырёхатомные (см. Пентаэритрит) и др. многоатомные спирты (см. также Гекситы, Ксилит). ОН-группы в С. могут быть связаны с первичным (-СН₂ОН), вторичным ( ) и третичным ( ) атомом углерода. По этому признаку одноатомные С. делят на первичные, вторичные и третичные.

Названия С. обычно производят от названий соответствующих углеводородных радикалов: CH₃-OH (метиловый С.), C₂H₅-OH (этиловый С.), C₃H₇-OH (пропиловый С.) и т.д. По Женевской номенклатуре к название соответствующего углеводорода прибавляют окончание "ол" (или диол, триол) и цифрой указывают номер атома углерода, с которым связана ОН-группа, например CH₃-CH(OH)-CH₃ (пропанол-2), HOCH₂-CH₂-CH₂OH (пропандиол-1, 3). Иногда для построения название вторичных и третичных С. употребляют т. н. рациональную номенклатуру (см. Номенклатура химическая). Некоторые С. имеют тривиальные название, например этиловый С. называется винным, метиловый С. - древесным. С. называются некоторые лекарственные средства, не имеющие отношения к этому классу соединений. Например, борный, камфорный и салициловый С. представляют собой соответственно растворы борной кислоты, камфоры и салициловой кислоты в этиловом спирте, нашатырный С. - водный раствор аммиака.

Свойства. Низшие одноатомные алифатические С. - бесцветные жидкости, высшие (начиная с С₁₂) - твёрдые вещества. Спирты C₁-C₃ обладают характерным алкогольным запахом и жгучим вкусом, C₄-C₅ - сладковатым удушливым запахом (они придают неприятный запах сивушному маслу); высшие С. без запаха. Простейшие гликоли и глицерины - вязкие жидкости. В жидком и твёрдом состоянии молекулы С. связаны водородными связями. Этим обусловлены их аномально высокие температуры кипения (например, CH₃OH кипит при 64,7 ?С, тогда как CH₃SH - при 6 ?С). С. хорошо растворяются во многих органических растворителях и сами обладают хорошей растворяющей способностью. Неограниченно смешиваются с водой одноатомные С. (C₁-C₃), гликоли (до C₇), глицерин; растворимость в воде С. (C₄-C₅) ограничена, высшие С. нерастворимы. С. образуют азеотропные смеси с водой и рядом органических соединений, что используется, например, при абсолютировании С.
Химические свойства С. определяются наличием ОН-группы. При взаимодействии с щелочными и некоторыми др. металлами образуются солеобразные продукты - алкоголяты, например C₂H₅ONa (см. Алкоголяты и феноляты), с кислотами - эфиры сложные RCOOR' (см. также Этерификация); первичные С. в мягких условиях окисляются в альдегиды RCHO и далее в карбоновые кислоты RCOOH, вторичные - в кетоны R-CO-R. С. сравнительно легко дегидратируются; при этом в зависимости от природы С. и условий реакции образуются эфиры простые ROR или олефины. Взаимодействие с PCl?₅ и SOCl₂ приводит к алкилхлоридам RCl, RCl₂ и т. д.
Получение и применение. В промышленности гидролизом алкилгалогенидов получают, например, амиловые спирты, бензиловый спирт; гидролиз сложных эфиров С. и серной кислоты (алкилсульфатов) - важная стадия промышленного способа получения изопропилового спирта, этилового, трет-бутилового спиртов (см. Бутиловые спирты) из олефипов. Многие С. синтезируют прямой гидратацией олефинов в присутствии катализаторов, восстановлением карбонильных соединений - альдегидов (получаемых, например, оксосинтезом, т. е. присоединением СО и H₂ к олефинам) и кетонов, карбоновых кислот и их эфиров. Гидрогенизацией окиси углерода получают, например, метиловый, н-пропиловый и изобутиловый С.; этиловый и некоторые др. С. - ферментативным брожением сахаров (см. Углеводы, Брожение, Гидролизная промышленность), некоторые высшие С. - с помощью алюминийорганических соединений (т. н. альфол-процесс).
С. широко распространены в природе в свободном состоянии и в виде сложных эфиров. Например, жиры - эфиры глицерина (см. также Глицериды); воски -эфиры высших алифатических С.; фенилэтиловый спирт и ментол - составные части соответственно розового и мятногоэфирных масел; цетиловый спирт найден в пчелином воске, эфир бензилового спирта и уксусной кислоты (бензилацетат) - в эфирном масле цветов жасмина.
С. - важный в практическом отношении класс органических соединений; они служат полупродуктами в производстве красителей, синтетических волокон, пластических масс, лакокрасочных материалов, моющих средств, пластификаторов, эмульгаторов, лекарственных препаратов и т.д. С. применяют как растворители, для приготовления алкилирующих агентов и др. Низшие алифатические С. обладают слабым наркотическим действием, некоторые С. ядовиты (например, метиловый спирт, этиленгликоль).
Лит.: Несмеянов А. Н., Несмеянов Н. А., Начала органической химии, т. 1-2, М., 1969-70.
? В. Н. Фросин.