СПИРТЫ

СПИРТЫ — класс органических соединений, входящих в состав различных природных продуктов и широко используемых во многих областях медицины, химии, техники и др. Многие С. и их производные используются в синтезе лекарственных средств; адреналин (см.), холин (см.) и другие С. играют важную роль в обмене веществ. Различные типы органических соединений, содержащих спиртовые группировки, являются важнейшими компонентами обмена веществ и энергии (см.). Этиловый спирт (см.) применяют в качестве дезинфицирующего средства и растворителя. С. являются исходными веществами или растворителями в производстве многих видов синтетических волокон, пластических масс, лакокрасочных материалов, моющих средств, красителей, парфюмерных изделий. Ряд С. представляет собой значительную профвредность, отравления ими на соответствующих производствах и в быту могут быть весьма серьезными. Одноатомные С. обладают наркотическим действием, высоко токсичен метиловый спирт (см.), ненасыщенные С. проявляют раздражающее действие. Двух- и многоатомные С., за исключением этиленгликоля (см. Антифриз), малотоксичны. С. широко распространены в растительном и животном мире.

С. являются производными углеводородов (см.), содержащими у насыщенных атомов углерода одну или несколько гидроксильных групп (гидроксилов, OH-групп). У родственных С. фенолов (см.) OH-группа находится в ароматическом кольце, в енолах (см.) — при двойной углерод-углеродной связи. С. (общая формула к-рых ROH, где R — углеводородный радикал) в зависимости от характера радикала R делят на ациклические, или алифатические (алканолы), алпциклические (циклоалканолы), жирно-ароматические (аралканолы) и гетероциклические. Количество OH-групп в молекуле С. характеризует так наз. атомность С.: соединения с одной OH-группой называют одноатомными С. (алкоголи), с двумя OH-группами — двухатомными, или гликолями (см.), с тремя OH-группами — трехатомными, напр, глицерин (см.), с несколькихми OH-группами — многоатомными, напр. сорбит (см.). Спирты, у к-рых OH-группа находится при первичном атоме углерода, называют первичными (их общая формула ИСН2ОН), спирты с OH-группой у вторичного углеродного атома — вторичными (общая формула R₂CHOH), с OH-группой у третичного атома углерода — третичными (общая формула R₃COH). Согласно Международной классификации названия С. образуют от названий соответствующих углеводородов, к к-рым прибавляют окончание -ол, -диол, -триол и т. д., а цифрой указывают положение ОН-группы. Например, CH₃CH₂OH — этанол, CH₃СН₂СН₂СН₂OH — бутанол-1, CH₃CHOHCH₂OH — пропандиол-1,2. Употребительны также рациональные названия — метиловый, этиловый, пропиловый спирты, изоамиловый спирт (CH₃)₂CHCH₂OH — и так наз. тривиальные названия — бензиловый спирт, этиленгликоль, глицерин, ментол и др.; для наименования С. иногда применяют термин «карбинолы» (от группировки —COH), например (C₆H₅)₃COH — трифенилкарбинол.

Низшие одноатомные С. представляют собой бесцветные жидкости, хорошо растворимые в органических растворителях и сами являющиеся хорошими растворителями. Метиловый, этиловый, пропиловый и изопропиловый С. смешиваются с водой во всех отношениях и обладают характерным спиртовым запахом; С. с длиной цепи в 4—5 углеродных атома ограниченно растворимы в воде и имеют резкий («сивушный») запах; более высокомолекулярные С. в воде нерастворимы; высшие С. являются твердыми веществами. Простейшие двух- и трехатомные С.— вязкие жидкости, смешивающиеся с водой. С. кипят при значительно более высокой температуре, чем соответствующие углеводороды, вследствие ассоциации молекул С., обусловленной межмолекулярными водородными связями. Из изомерных С. самые высокие температуры кипения у первичных, а самые низкие — у третичных изомеров. Низшие спирты образуют азеотропные смеси с водой и различными органическими соединениями (см. Растворы), что используют, напр., для получения безводного (абсолютного) этилового спирта. Реакции С. связаны гл. обр. с разрывом связей O—H или R—OH, а также с отщеплением водорода от радикала R. Поскольку С. обладают свойствами очень слабых к-т, они образуют со щелочными и нек-рыми другими металлами солеобразные соединения — алкоголяты (ROH + Na —>* RONa + 0,5H₂), к-рые используют, напр., для получения простых эфиров: CH₃ONa + C₂H₅Br -> CH₃OC₂H₅ + NaBr. При взаимодействии с карбоновыми к-тами и их производными С. дают сложные эфиры: C₂H₅OH + CH₃COOH -> CH₃COOC₂H₅ + H₂O, аналогично образуются эфиры С. с неорганическими к-тами, напр, фосфаты С., играющие существенную роль в био-хим. процессах. При действии на С. сильных к-т (или реагентов со сходными свойствами) в зависимости от строения С. и условий реакции происходит их дегидратация с образованием простых эфиров либо ненасыщенных углеводородов (олефинов):

наиболее легко дегидратируются до олефинов третичные С. Окисление первичных С. приводит к образованию альдегидов (см.) или карбоновых кислот (см.):
Окисление первичных спиртов

вторичные С. окисляются в кетоны R₂CHOH -> R₂CO; эти реакции катализируются ферментами алкогольдегидрогеназами (см.). Окисления третичных С. либо не происходит, либо оно идет с расщеплением углеводородного радикала.

Промышленными методами получения С. служат гидратация олефинов (в производстве этилового, изопропилового и трет-бутилового С.), восстановление альдегидов и кетонов. Гидрогенизацией оксида углерода получают метиловый спирт. Этиловый и бутиловый С. в промышленных масштабах производят также с помощью микробиол. процессов сбраживания сахаров (см. Брожение). Для лаб. синтеза различных С. используют реакции между карбонильными и металлорганическими соединениями и другие методы. Для получения изолированных С. широко применяют перегонку и дистилляцию (см.).

С. определяют колориметрическими методами (см. Колориметрия) на основе реакции с n-диметиламинобензальдегидом, ванилином и другими реактивами, а также с помощью газожидкостной хроматографии (см.). Широко применяют предварительное количественное превращение С. в характеристические производные (сложные эфиры, уретаны и др.), с последующей хроматографией и другие методы.

Основной элемент С.— OH-группа — входит не только в состав собственно С., но и в молекулы многих полифункциональных природных соединений (углеводов, белков, липидов, витаминов, стероидов, алкалоидов и др.). Нек-рые одноатомные С., гл. обр. в виде сложных эфиров, относятся к продуктам метаболизма растений (гексен-3-ол-1, бензиловый С., гераниол и др.) и служат феромонами насекомых (см.), напр, бомбикол, но в организмах высших животных обычно не встречаются.

Спирты как профвредность — см. в статьях Амиловые спирты, Бутиловые спирты, Денатурированный спирт, Отравления, Растворители, Сивушные масла, Яды промышленные и др.

Библиография: Терней А. Современная органическая химия, пер. с англ., т. 1, М., 1981.

А. И. Точилкин.