Одноатомные спирты: гомологический ряд, номенклатура и изомерия, применение

Насыщенные одноатомные спирты – это производные алканов, в молекулах которых один атом водорода замещён на гидроксильную группу.

Общая формула насыщенных одноатомных спиртов C_nH_2n+1OH. В общем виде формула однотомных спиртов R – OH, где R – алкильная группа. Кроме этого, можно использовать формулу, которая отражает молекулярный состав насыщенных одноатомных спиртов – это C_nH_2n+2O.

Первым представителем этого класса является метанол – СН₃ОН. В состав функциональной группы спиртов входит атом кислорода, который обладает высокой электроотрицательностью, поэтому атом кислорода оттягивает на себя электронную плотность от связанных с ним атомов и получает частичный отрицательный заряд. Атом водорода и соседний от кислорода атом углерода  приобретают частичные положительные заряды.

При этом связи О – Н и С – O являются полярными.

По правилам номенклатуры ИЮПАК названия насыщенных одноатомных спиртов образуются от названий соответствующих алканов с добавлением суффикса -ол.

Так, первый представитель спиртов CH₃OH называется метанол, или метиловый спирт, второй представитель имеет формулу С₂Н₅OH – этанол, или этиловый спирт, третий – СН₃СН₂СН₂OH – пропанол-1, или пропиловый спирт, четвёртый представитель гомологического ряда одноатомных спиртов СН₃(СН₂)₂СН₂OH называется бутанол-1, или бутиловый спирт, пятый член этого класса соединений СН₃(СН₂)₃СН₂OH называется пентанол-1, или амиловый спирт.

При названии спиртов следует использовать правила: нумерация углеродных атомов начинается с того конца, ближе к которому расположена гидроксильная группа. Названия спиртов образуются добавлением суффикса -ол к названию соответствующего алкана, затем цифрой указывают положение гидроксильной группы.

Например, назовём следующие спирты. Первый спирт называется бутанол-1, так как гидроксильная группа отходит от первого атома углерода. Второй спирт называется бутанол-2, потому что гидроксильная группа отходит от второго атома углерода.

Для того, чтобы назвать спирт с разветвлённой углеродной цепью, начинать отсчёт следует с того конца, ближе к которому расположена гидроксильная группа. Указывают положение заместителей, названия заместителей перечисляются в алфавитном порядке и затем цифрой указывается положение гидроксильной группой.

Назовём следующие спирты. У первого вещества отсчёт начинаем слева, потому что с этой стороны ближе расположена гидроксильная группа. От второго атома углерода отходит заместитель «метил». Поэтому этот спирт называется 2-метилбутанол-2.

Нумерацию у второго спирта начинаем справа, потому что с этой стороны ближе расположена гидроксильная группа, от второго атома углерода отходит заместитель «этил», а от пятого атома углерода – заместитель «метил». Поэтому полное название данного спирта будет 5-метил-2-этилгексанол-1.

Для насыщенных однотомных спиртов характерна структурная изомерия: изомерия углеродного скелета и изомерия положения гидроксильной группы. Для метанола и этанола изомеры отсутствуют. Рассмотрим изомерию спиртов на примере вещества с формулой С₄Н₁₀О.

В зависимости от строения углеродного скелета изомерами будут бутанол-1 и 2-метилпропанол-1.

В зависимости от положения гидроксильной группы возможны ещё два изомера для вещества состава С₄Н₁₀О. Это бутанол-2 и 2-метилпропанол-2.

Спирты широко используются для различных синтезов. Во многих производствах спирты используют как растворители. Так, метанол, или метиловый спирт используется в синтезе при получении формальдегида, в производстве пластмасс, для синтеза лекарственных веществ. Метанол является хорошим растворителем.

Метанол является сильным ядом. Употребление нескольких граммов метанола приводит к слепоте, а затем к смерти.

Этанол, или этиловый спирт используется в лакокрасочной промышленности, фармацевтической промышленности, при получении взрывчатых веществ, при производстве бытовой химии, этанол применяют в кондитерском деле.

Этанол является исходным веществом в производстве диэтилового эфира, этилацетата, из этанола получают уксусную кислоту.

Спирт-ректификат – это смесь этанола и воды, в котором 4,4 % воды.

Абсолютный спирт – это безводный спирт.

Денатурат – это технический этанол, содержащий ядовитые и дурнопахнущие вещества.

Этанол оказывает негативное влияние на организм и является своего рода наркотиком. Даже небольшие дозы этанола снижают остроту зрения, замедляют реакции и уменьшают способность здраво рассуждать.

Длительное употребление этого спирта приводит к тяжёлым заболеваниям нервной и сердечно-сосудистых систем, он разрушает печень и приводит к преждевременной смерти.

Высшие спирты используют для изготовления медицинских препаратов, в парфюмерной и косметической промышленности.

Ненасыщенный аллиловый спирт применяют в производстве глицерина, в фармацевтической и парфюмерной промышленности.

Таким образом, насыщенные одноатомные спирты – это производные алканов, в молекулах которых один атом водорода замещён на гидроксильную группу. Общая формула одноатомных спиртов С_nH_2n+1OH. Структурная изомерия обусловлена строением углеродного скелета и различным положением гидроксильной группы. Спирты используют для синтеза многих органических веществ.