Алкоголи

(или спирты, см.) — под этим названием известен целый класс органических соединений, которые по своим свойствам и способам происхождения сходны с обыкновенным, или этильным, алкоголем (см. это сл.). Все алкоголи заключают непременно углерод, водород и кислород; они реагируют нейтрально, но способны соединяться с кислотами, при чем выделяются элементы воды и образуются так называемые сложные эфиры, из которых, обратно, присоединением воды, снова могут быть получены спирты. Многие из алкоголей соединяются с едкими щелочами, при чем образуются алкоголяты и выделяется вода, другие дают такие же алкоголяты только при обработке их щелочными металлами, при чем выделяется свободный водород, и эта последняя реакция считается, в особенности для спиртов, характерной. Алкоголи рассматриваются как углеводороды, в которых один или несколько (но не более шести) паев водорода замещены гидроксилами, или, как чаще говорят, водяными остатками, откуда и название алкоголей: гидраты углеводородных радикалов. По числу водных остатков алкоголи подразделяются на одноатомные, двухатомные, 3-, 4-, 5- и шестиатомные, из которых многие встречаются в изомерных формах. Изомерия простейших по составу и атомности алкоголей представляется одним из наиболее изученных отделов органической химии, и здесь мы приведем лишь случаи наиболее общие и важные:

1) Одноатомные первичные алкоголи. Общие свойства этой группы: а) при окислении превращаются сперва в альдегиды (см. это сл.), а затем в одноосновные кислоты с тем же содержанием углерода в частице, как и в окисляемом спирте; б) сложные эфиры первичных алкоголей и органических кислот являются наиболее прочными, чем для других изомеров, и предел образования их из смеси спирта и кислоты — наибольший. Наиболее известными и изученными из них являются алкоголи жирного ряда, строение которых может быть выведено из предельных углеводородов, если в них один пай водорода группы метила, СН₃, заменить водным остатком (ОН); таким образом в каждом первичном алкоголе принимают присутствующей характерную для него группу [CH₂(OH)], и общая формула их будет R-CH₂(ОН). Простейшим членом этого ряда является метильный алкоголь СН₃(ОН), в котором R = H; заменяя в нем один пай водорода метильной группы одноатомными остатками других углеводородов, мы получаем формулы других первичных алкоголей. Так, напр., если ограничимся предельным рядом, то замещением водорода в радикале СН₃ метилом же будем иметь — СН₃[СН₂(ОН)] — этильный алкоголь, этилом — C₂H₅[CH₂(OH] — пропильный алкоголь и т. д.; словом, этим путем мы придем к целому гомологическому ряду алкоголей, состав соседних членов которого всегда отличается друг от друга на СН₂:

Метильный а. CH₄O или HCH₂(OH).

Этильный, или винный, а. C₂H₆O или CH₃-CH₂(OH).

Пропильный а. С₃Н₈О или C₂H₅-CH₂(ОН).

Бутильный а. C₄H₁₀O или С₃Н₇-СН₂(ОН).

Амильный, или сивушный, a. C₅H₁₂O или С₄Н₉-СН₂(ОН).

Начиная с четвертого члена первичных алкоголей, с бутильного, является возможность многочисленных случаев изомерии, из коих многие хорошо известны на самом деле; так, напр., мы знаем два первичных бутильных алкоголя, из которых один имеет строение СН₃-СН₂-СН₂[СН₂(ОН)] и называется нормальным бутильным а., а другой построен СН(СН₃)₂[СН₃(ОН)] и зовется изобутильным а. — Кроме предельных первичных а., в которых группа [CH₂(ОН)] соединена с остатками общей формулы C_nH_2n+1, известны также и непредельные, т. е. содержащие остатки углеводородов непредельных жирных и ароматических ал. Укажем на непредельный аллильный алкоголь С₂Н₃[СН₂(ОН)] и на бензильный С₆Н₅[CH₂(ОН)], из которых первый стоит к акролеину и акриловой кислоте, а второй — к маслу горьких миндалей и бензойной кислой в таком же отношении, в каком обыкновенный спирт — к альдегиду и уксусной кислоте.

2) Одноатомные вторичные алкоголи имеют следующее общее им свойство: при действии окисляющих веществ они превращаются в кетоны, которые при дальнейшем окислении распадаются на кислоты с меньшим содержанием углерода в каждой, чем в исходном спирте. Строение их может быть рассматриваемо происходящим из метильного спирта СН₃(ОН) таким образом, что два водорода метильной группы замещаются какими-либо одноатомными углеводородными радикалами. Остаточная группа [СН(ОН)] является характерной для всех вторич. а., общая формула которых будет

Простейшим членом этой группы будет алкоголь с тремя атомами углерода, изомерный первичн. пропильному ал. (СН₃)₂[СН(ОН)], называемый вторичным пропиленным, или изопропильным,алкоголем; ближайшим гомологом его является вторичный бутильный спирт, имеющий строение

3) Одноатомные третичные алкоголи при действии окисляющих веществ прямо распадаются на продукты с меньшим содержанием углерода в частице; с органич. кислотами образуют сложные эфиры, но предел образования их очень мал, самые эфиры малопрочны и уже от нагревания легко распадаются на кислоты и непредельные углеводороды. Строение их по отношению к метильному спирту может быть представлено так, что все три атома водорода метильной группы замещаются тремя одноатомными углеводородными радикалами и общая их формула будет R₃C(ОН), где R.-ы могут быть одинаковы или различны. Начальный член ряда содержит четыре атома углерода, т. е. изомерен с бутильными алкоголями: (СН₃)₃ С(ОН); гомолог его, третичный амильный алкоголь, имеет строение

Кроме приведенных примеров предельных вторичных и третичных алкоголей, следует указать еще и на непредельные, т. е. в которых радикалы R суть остатки углеводородов непредельных жирных или ароматических: (C₃H₅)₂СН(ОН) — вторичный непредельный алкоголь (С₆Н₅)₂СН(ОН) и (C₆H₅)₃СН(ОН) — вторичный и третичный ароматические алкоголи.

Рациональная номенклатура одноатомных алкоголей исходит из названия простейшего спирта, метильного, называемого также карбинолом, с прибавкою к нему названий заменяющих радикалов; т. обр., этильный спирт зовется метилкарбинолом, изопропиловый — диметилкарбинолом, третичнобутильный — триметилкарбинолом, третичноамиловый — диметилэтилкарбинолом и т. д.

К третичным ароматическим алкоголям относят иногда особый класс органических гидратов, в которых водный остаток примыкает к негидрогенизированному атому углерода, т. е. они содержат, как и третичные, группу С(ОН), но с тою разницею, что в них пригидроксильный атом углерода соединяется только с двумя другими углеродными атомами, а не с тремя, как в третичных спиртах. Такие гидраты имеют многие особенности, приближающие их к кислотам, зовутся фенолами, и простейший из ныне известных имеет состав C₆H₅(OH) — собственно фенол, или карболовая кислота.

Двухатомные алкоголи, или гликоли, являются двугидратами двухатомных углеводородных радикалов и, подобно гидратам двухатомных металлов, содержат в своем составе всегда два водных остатка. Простейшим членом этих соединений является этиленгликоль

Характеристикой этих алкоголей является более сложное окисление; так, этиленгликоль может дать при окислении и двухатомную одноосновную кислоту, гликоловую

или альдегиды

и

или, наконец, двухосновную щавелевую кислоту

Более сложные гликоли, в которых гидроксилы находятся в ином положении, вторичном или третичном, окисляются иначе. Из непредельных двухатомных алкогольных гидратов укажем на двухатомные фенолы; напр. гидрохинон C₆H₄(OH)₂.

Трехатомные алкоголи изучены менее предыдущих, и между ними укажем на предельный глицерин, всем знакомый и очень распространенный в природе в виде его сложных эфиров, называемых обыкновенно глицеридами, или жирами. Глицерин по своему составу представляет радикал C₃H₅ (глицерин) соединенный с тремя гидроксилами: С₃Н₅(ОН)₃. Между ароматическими трехатомными гидратами наиболее известен C₆H₃(OH)₃ — пирогаллол, или пирогалловая кислота.

Многоатомные алкоголи лишь в самое последнее время стали исследоваться, хотя многие из них известны давно и найдены по преимуществу в соках различных растений; укажем для примера на четырехатомный эритрит С₄Н₆(ОН)₄ и шестиатомный маннит C₆H₈(OH)₆. Алкоголи эти по своему характеру приближаются к сахаристым веществам.