СПИРТЫ́

СПИРТЫ́ (от лат. spiritus – дух, ду­ша) (ал­ко­го­ли), ор­га­нич. со­еди­не­ния, со­дер­жа­щие в мо­ле­ку­ле од­ну или неск. гид­ро­ксиль­ных OH-групп у на­сы­щен­ных ато­мов уг­ле­ро­да. С. (а так­же ено­лы и фе­но­лы) от­но­сят­ся к гид­ро­ксисое­ди­не­ни­ям – гид­ро­ксиль­ным про­из­вод­ным уг­ле­во­до­ро­дов. Мн. С. име­ют три­ви­аль­ные на­зва­ния; напр., ме­та­нол – дре­вес­ный С., эта­нол – вин­ный С., 3-гек­се­нол – С. ли­сть­ев.

По ко­ли­че­ст­ву ОН-групп раз­ли­ча­ют од­но­атом­ные С. (тер­мин «ал­ко­го­ли» ино­гда от­но­сят толь­ко к од­но­атом­ным С.) и спир­ты мно­го­атом­ные. В за­ви­си­мо­сти от чис­ла за­мес­ти­те­лей у уг­ле­род­но­го ато­ма, со­еди­нён­но­го с ОН-груп­пой, С. мо­гут быть пер­вич­ны­ми (RCH₂OH), вто­рич­ны­ми (RR'CHOH) и тре­тич­ны­ми (RR'R''СОН) (R, R', R'' – ор­га­нич. ра­ди­ка­лы). По на­сы­щен­но­сти уг­ле­во­до­род­но­го за­мес­ти­те­ля С. под­раз­де­ля­ют на на­сы­щен­ные (напр., про­пи­ло­вый С.) и не­на­сы­щен­ные (ал­ли­ло­вый С.). Раз­ли­ча­ют С. али­фа­тич. (бу­та­но­лы), али­цик­лич. (цик­ло­гек­са­нол), аро­ма­тич. (бен­зи­ло­вый С.) и ге­те­ро­цик­лич. (фур­фу­ри­ло­вый С.) ря­дов. С. мо­гут со­дер­жать разл. функ­цио­наль­ные груп­пы, в т. ч. NH₂ (ами­но­спир­ты), СНО и СО (гид­ро­кси­аль­де­ги­ды и гид­ро­кси­ке­то­ны), СООН (гид­ро­кси­кис­ло­ты), CN (гид­ро­кси­нит­ри­лы).

В при­ро­де С. встре­ча­ют­ся в ви­де слож­ных эфи­ров (жи­ры, вос­ки, эфир­ные мас­ла) и в сво­бод­ном со­стоя­нии. Так, бен­зи­ло­вый С. со­дер­жит­ся в жас­мин­ном мас­ле, фе­не­ти­ло­вый С. – в ро­зо­вом мас­ле, бор­не­ол – в эфир­ном мас­ле бор­не­о­кам­фор­но­го де­ре­ва, мен­тол – в эфир­ном мас­ле мя­ты и ге­ра­ни; гли­це­рин – ос­нова при­род­ных триг­ли­це­ри­дов и фос­фо­ли­пи­дов. В жи­вот­ном и рас­тит. ми­ре рас­про­стра­не­ны кон­ден­сир. тет­ра­цик­лич. С., об­ла­даю­щие вы­со­кой био­ло­гич. ак­тив­но­стью и вхо­дя­щие в класс сте­рои­дов (напр., си­то­сте­рин и хо­ле­сте­рин); отд. груп­пу сте­рои­дов со­став­ля­ют жёлч­ные мно­го­атом­ные С., на­хо­дя­щие­ся в жёл­чи жи­вот­ных и че­ло­ве­ка (бу­фол, хо­ле­стан­тет­рол, мик­си­нол и др.). В рас­те­ни­ях встре­ча­ют­ся раз­но­об­раз­ные мно­го­атом­ные С., про­из­вод­ные уг­ле­во­дов (напр., сор­бит со­дер­жит­ся в яго­дах виш­ни и ря­би­ны, ман­нит – в со­ке ясе­ня). Не­ко­то­рые ви­та­ми­ны от­но­сят­ся к клас­су С.; напр., ви­та­мин А (ре­ти­нол), ви­та­мин D.

С. – бес­цвет­ные жид­ко­сти или твёр­дые ве­ще­ст­ва, хо­ро­шо рас­тво­ря­ют­ся во мно­гих ор­га­нич. рас­тво­ри­те­лях. Низ­шие али­фа­тич. С. рас­тво­ря­ют­ся в во­де; выс­шие С. пло­хо рас­тво­ря­ют­ся в во­де. Низ­шие али­фа­тич. С., имею­щие 1–3 ато­ма уг­ле­ро­да, об­ла­да­ют ха­рак­тер­ным ал­ко­голь­ным за­па­хом, бу­та­но­лы и пен­та­но­лы (С₄–С₅) име­ют удуш­ли­вый (си­вуш­ный) за­пах, выс­шие али­фа­тич. С. – без за­па­ха, ари­ла­ли­фа­тич. С. и тер­пе­нои­ды, со­дер­жа­щие ОН-груп­пу, име­ют фрук­то­во-цве­точ­ный за­пах. Из-за спо­соб­но­сти ОН-групп к об­ра­зо­ва­нию во­до­род­ных свя­зей С. име­ют от­но­си­тель­но вы­со­кие зна­че­ния темп-ры ки­пе­ния.

Боль­шин­ст­во ре­ак­ций С. про­те­ка­ет с раз­ры­вом свя­зи О─H или С─О. Пер­вич­ные и вто­рич­ные С. лег­ко окис­ля­ются. Так, при дей­ст­вии окис­ли­те­лей (Na₂Cr₂O₇, KMnO₄ и др.) пер­вич­ные С. пре­вра­ща­ют­ся в аль­де­ги­ды и да­лее в кар­бо­но­вые ки­сло­ты, вто­рич­ные С. – в ке­то­ны. Тре­тич­ные С. ус­той­чи­вы к окис­ле­нию в ней­траль­ных и ще­лоч­ных сре­дах, в ки­слой сре­де про­ис­хо­дит от­ще­п­ле­ние во­ды и рас­ще­п­ле­ние уг­ле­род­но­го ске­лета с об­ра­зо­ва­ни­ем ке­то­нов или ки­слот с мень­шим чис­лом ато­мов уг­ле­ро­да. В пром-сти час­то при­ме­ня­ют ка­та­ли­тич. окис­ле­ние С. ки­сло­ро­дом воз­ду­ха для по­лу­че­ния, напр., фор­маль­де­ги­да из ме­та­но­ла, аце­таль­де­ги­да и ук­сус­ной ки­сло­ты из эта­но­ла. Под дей­ст­ви­ем во­до­от­ни­маю­щих средств (напр., кон­цен­трир. H₂SO₄) при 160–180 °С про­те­ка­ет ре­ак­ция де­гид­ра­та­ции с об­ра­зо­ва­ни­ем ал­ке­нов, при 130–140 °С и из­быт­ке С. – меж­мо­ле­ку­ляр­ная ре­ак­ция де­гид­ра­та­ции с об­ра­зо­ва­ни­ем про­стых эфи­ров. Со ще­лоч­ны­ми, щё­лоч­но­зе­мель­ны­ми и др. ме­тал­ла­ми С. об­ра­зу­ют ал­ко­го­ля­ты; ще­лоч­ные ме­тал­лы с низ­ши­ми С. реа­ги­ру­ют бур­но, с вос­пла­ме­не­ни­ем и взры­вом. При взаи­мо­дей­ст­вии С. с ми­нер. или кар­бо­но­вы­ми ки­сло­та­ми об­ра­зу­ют­ся слож­ные эфи­ры; ре­ак­цию про­во­дят в из­быт­ке С. в при­сут­ст­вии ка­та­ли­за­то­ров (НСl, BF₃, H₂SO₄), од­но­вре­мен­но уда­ляя во­ду. К слож­ным эфи­рам при­во­дят так­же ре­ак­ции С. с ан­гид­ри­да­ми, хло­ран­гид­ри­да­ми, нит­ри­ла­ми, ке­те­на­ми. При взаи­мо­дей­ст­вии С. с НСl, SOCl₂, PCl₃ про­ис­хо­дит об­мен ОН-груп­пы на атом Сl (лег­че все­го для тре­тич­ных С.). Вос­ста­нов­ле­ние С. при­во­дит к уг­ле­во­до­ро­дам, дей­ст­вие NH₃ – к ами­нам (ре­ак­цию ис­поль­зу­ют в пром-сти для по­лу­че­ния низ­ших али­фа­тич. ами­нов).

Низ­шие од­но­атом­ные на­сы­щен­ные С. ток­сич­ны, об­ла­да­ют нар­ко­тич. дей­ст­ви­ем, сна­ча­ла воз­бу­ж­да­ют, за­тем рез­ко уг­не­та­ют центр. нерв­ную сис­те­му; при­во­дят к тя­жё­ло­му по­ра­же­нию ор­га­нов. Так, изо­про­пи­ло­вый С. по сво­ему ток­сич. воз­дей­ст­вию на­по­ми­на­ет эта­нол, в вы­со­кой кон­цен­тра­ции при­во­дит к ко­ме, кон­вуль­си­ям и ле­таль­но­му ис­хо­ду (ок. 3–4 г/кг мас­сы те­ла). Сре­ди С. наи­боль­шим ток­сич. дей­ст­ви­ем об­ла­да­ет ме­та­нол (смер­тель­ная до­за 0,3–0,5 г/кг), окис­ляю­щий­ся в ор­га­низ­ме до фор­маль­де­ги­да и му­равь­и­ной ки­сло­ты. Мно­го­атом­ные С. ме­нее ток­сич­ны, но про­яв­ля­ют сла­би­тель­ный эф­фект. Ис­клю­че­ние – эти­лен­гли­коль (смер­тель­ная до­за ок. 1,5 г/кг), об­ра­зую­щий в ор­га­низ­ме ща­ве­ле­вую ки­сло­ту.

По­лу­ча­ют С. гид­ра­та­ци­ей ал­ке­нов в при­сут­ст­вии H₂SO₄ или Н₃РО₄ (в осн. ал­ка­но­лы С₂–С₄); ка­та­ли­тич. при­сое­ди­не­ни­ем к ал­ке­нам СО и H₂ (гид­ро­фор­ми­ли­ро­ва­ни­ем) при 150 °C и дав­ле­нии 20 МПа (в осн. ал­ка­но­лы С₂–С₂₀); ка­та­ли­тич. гид­ри­ро­ва­ни­ем СО при темп-ре 300–400 °C и дав­ле­нии 25–45 МПа (на­ря­ду с СН₃ОН, об­ра­зу­ют­ся при­ме­си С₃–С₁₄); гид­ро­ли­зом га­ло­ген­со­дер­жа­щих со­еди­не­ний; взаи­мо­дей­ст­ви­ем кар­бо­ниль­ных со­еди­не­ний с ре­ак­ти­ва­ми Гринь­я­ра; фер­мен­та­тив­ным бро­же­ни­ем са­ха­ров и др.

При­ме­ня­ют С. в син­те­зе фор­маль­де­ги­да, аце­таль­де­ги­да, аце­то­на, ук­сус­ной ки­сло­ты, ди­эти­ло­во­го эфи­ра, слож­ных эфи­ров кар­бо­но­вых ки­слот, в про­из-ве кра­си­те­лей, син­те­тич. во­ло­кон, ду­ши­стых ве­ществ, ле­кар­ст­вен­ных пре­па­ра­тов, мою­щих средств, пла­сти­фи­ка­то­ров и мо­но­ме­ров, в пи­ще­вой пром-сти. С. ис­поль­зу­ют как рас­тво­ри­те­ли, ПАВ, в ка­че­ст­ве мо­тор­но­го то­п­ли­ва. Наи­боль­шее зна­че­ние име­ют ме­ти­ло­вый спирт, эти­ло­вый спирт, ал­ли­ло­вый спирт, бен­зи­ло­вый спирт, пен­та­но­лы, изо­про­пи­ло­вый спирт, гли­це­рин, выс­шие жир­ные спир­ты, гли­ко­ли, кси­лит, сор­бит.