Гидроксилпроизводные со связью С(sp3)-OH (спирты).

Гидроксилсодержащие производные углеводородов

Спирты – органические соединения, в молекулах которых есть одна (одноатомные) или несколько (многоатомные) ОН-групп, связанных с sp³-углеродным атомом.

Как и другие классы органических веществ, спирты классифицируют по углеродному атому, с которым связана ОН-группа, на первичные, вторичные и третичные.

В номенклатуре спиртов используют тривиальные названия, спиртовую и номенклатуру IUPAC.

Методы синтеза

Ранее обсуждалось получение спиртов гидратацией алкенов и гидролизом галогеноалканов.

Восстановление альдегидов приводит к первичным, а кетонов – к вторичным спиртам.

Существует много методов восстановления карбонильных соединений. Оно может быть проведено: водородом на гетерогенном катализаторе (Pt, Pd, Ni), амальгамой цинка в присутствии соляной кислоты (по Клеменсену), гидразином (NH₂-NH₂) в присутствии сильных оснований (по Кижнеру-Вольфу), литийаллюминийгидридом (LiAlH₄) в абсолютном апротонном растворителе. Следует отметить восстановление борогидридом натрия (NaBH₄), который не восстанавливает двойные связи, что позволяет получать непредельные спирты.

Гидратация алкенов не позволяет получать первичные спирты. Прекрасным методом получения спиртов против «правила Марковникова» является реакция гидроборирования-окисления. На первой стадии синтеза алкен, реагируя с гидридом бора (кислотой Льюиса), образует алкилборан, окисление которого перекисью водорода в щелочной среде приводит к спирту.

ОН-Группа в продукте всегда связана с наиболее гидрогенизированным атомом исходного алкена.

Самые разнообразные по строению спирты получают в реакциях с реактивами Гриньяра.

Для получения первичных спиртов используют формальдегид или эпоксиэтилен.

Реакции реактивов Гриньяра с альдегидами приводят к вторичным спиртам, а с кетонами – к третичным.

Реакции Гриньяра особенно важны в случаях, когда строение углеродного скелета продукта реакции и исходных веществ значительно отличаются. Углерод-углеродная связь всегда образуется между атомов углерода карбонильной группы и углеродом, связанным с металлом (в прошлом – с галогеном).

Для получения, имеющих большое промышленное значение, низших спиртов (метилового и этилового) разработаны специальные методы.

Метанол получают каталитическим гидрирование угарного газа.

Технический этанол синтезируют гидратацией этилена, большие количества которого получают крекингом. Технический спирт всегда содержит значительное количество примеси – пропнола-2, поскольку не проводят полное отделение этилена от пропилена.

Этанол для медицинских и бытовых целей получают ферментативным гидролизом растительного сырья, содержащего большое количество полисахаридов (в первую очередь крахмала).