4. Отдельные представители спиртов

Метиловый спирт. Еще сравнительно недавно метиловый спирт получали почти исключительно сухой перегонкой древесины. Поэтому его называли также древесным спиртом.

При сухой перегонке древесины образуется горючий газ, состоящий главным образом из СО, СО₂, СН₄, Н₂, древесный уголь и жидкие продук­ты, разделяющиеся на два слоя: верхний — смола, или деготь, и водный — подсмольная вода, в которой растворены метиловый спирт, уксусная кислота, ацетон и ряд других веществ. Эту смесь разделяют на фракции перегонкой в специальных колоннах и получают метиловый спирт, со­держащий незначительное количество воды и летучих примесей.

В настоящее время метиловый спирт синтезируют, пропуская смесь водорода и оксида углерода (II) при высокой температуре и давлении над катализатором.

Этиловый спирт. Его в громадных количествах синтезируют из этилена, который извлекают из газов нефтепереработки и попутных га­зов. Этот метод наиболее экономичен. Значительное количество этилово­го спирта получают из отходов лесной промышленности — гидролизный спирт.

Спиртовое брожение сахаристых веществ вызывается дрожжевыми грибками. Для брожения наиболее благоприятна температура 25-30 °С.

Сущность спиртового брожения заключается в том, что виноградный сахар (глюкоза) С₆Н₁₂О₆ расщепляется на спирт и оксид углерода (IV)

Вещества, вызывающие брожение, по типу действия относятся к группе веществ, называемых ферментами. Ферменты представляют со­бой весьма эффективные органические катализаторы, вырабатываемые живыми организмами. В отличие от обычных катализаторов они облада­ют большой специфичностью, т. е. способны вызывать только строго оп­ределенные реакции.

Сырьем для получения пищевого спирта чаще всего служат карто­фель и хлебные злаки. При сбраживании белковые вещества, входящие в состав этих продуктов, также подвергаются расщеплению и дают ряд примесей. Из перебродившей массы (бражки) отгоняют спирт — «сы­рец», содержащий кроме этилового спирта неприятно пахнущие приме­си. Спирт-сырец подвергают дополнительной перегонке. В результате по­лучается спирт-ректификат, содержащий 96% С₂Н₅ОН. Остатком от пе­регонки является сивушное масло — маслянистая жидкость, состоящая главным образом из пропилового и изоамиловых спиртов.

3. Виниловый спирт СН₂=СНОН.

Это простейший непре­дельный спирт. Он не способен к существованию в свободном виде и, образовавшись, тут же перегруппировывается в ацетальдегид:

Несмотря на неустойчивость виниловых спиртов, их эфиры СН₂=СН—ОR (где R — алкил или ацил) — вполне устойчи­вые вещества.

Если двойная связь удалена от гидроксильной группы, мо­лекула проявляет свойства бифункционального соединения, т. е. и двойная связь, и гидроксильная группа реагируют само­стоятельно.

Очень важное значение имеют некоторые полимеры на ос­нове виниловых эфиров (см. с. 205):

Полимеры на основе винилового спирта прозрачны и рас­творимы в воде, что иногда оказывается ценным практиче­ским свойством.

4. Многоатомные спирты

Двухатомные спирты (гликоли)

Если в углеводороде заместить два атома водорода у разных углеродных атомов на гидроксильные группы, образуются двухатомные спирты, или гликоли. Соединения, содержащие две или три гидроксиль­ные группы у одного атома углерода, не стабильны. Они тотчас теряют молекулу воды и превращаются в альдегиды, кетоны или кислоты:

Наиболее часто встречаются и применяются гликоли, со­держащие гидроксильные группы у соседних атомов углерода (α-гликоли). Первый представитель этой группы двухатомных спиртов — этиленгликолъ (этандиол-1,2) — может быть полу­чен гидролизом дихлорэтана:

Гликоли дают все реакции одноатомных спиртов с тем лишь различием, что в реакции могут участвовать как одна, так и две спиртовые группы. Поэтому для гликолей известны два ряда производных — полные и неполные. Так, при дейст­вии на гликоль металлического натрия получаются гликоляты СН₂(ОН)—СН₂(ОNа) и СН₂(ОNа)—С₂(ОNа).

Этиленгликоль (т. кип. 197 °С, т. пл. -17 °С) широко ис­пользуется в технике как заменитель глицерина, особенно для приготовления так называемых антифризов — растворов с низкой температурой замерзания, применяющихся, например, для охлаждения двигателей внутреннего сгорания в зимнее время. Обычно используют водные растворы этиленглико-ля различной концентрации. Этиленгликоль служит исходным сырьем для получения различных полиэфирных полимеров (например, лавсана). Эфиры этиленгликоля и диэтиленгликоля широко приме­няются как растворители в производстве лаков.

Трехатомные и полиатомные спирты

Трехатомные спирты, называемые также глицеринами, содержат три гидроксильные группы. Из них наиболее важен первый предста­витель этой группы, называемый просто глицерином С₃Н₈О₃.

В его молеку­ле находятся три гидроксильные группы: С₃Н₅(ОН)₃. Так как у каждого атома углерода может находиться только один гидроксил, строение глицерина должно выражаться формулой

Таким образом, глицерин — это производное пропана, в котором три атома водорода у разных углеродных атомов заме­щены тремя гидроксильными группами. По номенклатуре ИЮПАК он называется пропантриол-1,2,3.

Глицерин получают гидролизом жиров и бро­жением сахаристых веществ в присутствии гидросульфита натрия. В последнее время его получают также синтетическим путем: исходным сырьем служит пропилен из газов крекинга нефти.

Глицерин может давать три ряда производных: моно-, ди- и трипроизводные. Наиболее важное техническое значение имеют эфиры глицерина с азотной кислотой:

При мягком окислении глицерина образуются глицериновый альдегид (родоначальник сахаров) и диоксиацетон:

Глицерин широко применяется в парфюмерии, кондитер­ском производстве, для получения нитроглицерина, бездымных пороков. Поликонденсацией глицерина с многоосновными кис­лотами получают полиэфирные (алкидные) полимеры, которые используются в качестве пленкообразующих в лакокрасочной промышленности.

Спирты с большим числом гидроксилов часто встречаются в природных продуктах. Все они имеют нормальный углеродный скелет и образуются из соответствующих сахаров. Многоатомные спирты с четырьмя атомами углерода называются эритрита­ми, с пятью — пентитами, с шестью — гекситами:

7