До насичених одноатомних спиртів належать аліфатичні спирти, молекули яких містять одну гідроксильну групу, сполучену з алкільним радикалом.
Гомологічний ряд. Члени гомологічного ряду насичених одноатомних спиртів мають загальну формулу , де n=1, 2, 3, 4. Першими членами цього ряду є – метанол, – етанол, – пропаном, – бутанол.
Властивості. За звичайних умов насичені одноатомні спирти з нормальною будовою ланцюга, що містять від 1 до 11 атомів вуглецю, - це безбарвні рідини. Зі збільшенням молекулярної маси спиртів їх розчинність у воді зменшується: метанол, етанол і пропаном змішуються з водою в будь-яких співвідношеннях, бутанол та інші різкі за звичайних умов спирти розчиняються у воді мало, а вищі спирти практично не розчиняються у воді.
Спирти мають досить високі температури кипіння. Це пов’язано з асоціацією їх молекул, яка відбувається так само, як і асоціація молекул води, за рахунок утворення водневих зв’язків між молекулами ROH (R – вуглеводневий радикал):
R R R
│ │ │
O – H O – H…. O – H
Хімічні властивості спиртів зумовлені переважно наявністю гідроксильної групи в молекулі.
1. Взаємодія з лужними металами.Під дією лужних металів на спирти утворюються алкоголяти:
2C2H5 – OH + 2Na → 2C2H5 – ONa + H2
Етилат натрію
Ця реакція відбувається з розривом зв’язку у гідроксильній групі.
2. Взаємодія з галогеноводнями та іншими галогеновмісними речовинами. Під дією галогеноводнів або хлоридів фосфору на насичені одноатомні спирти відбувається заміщення групи ОН у спиртах на галогени, наприклад:
С2H5OH + HBr → C2H5Br + H2O
Ця реакція за участю гідроксильної групи відбувається з розривом зв’язку С-О.
3. Дегідратація.При наявності фосфорної або концентрованої сірчаної кислоти при нагріванні від спиртів відщеплюється вода і утворюються ненасичені вуглеводні, наприклад:
CH3 – CH(OH) – CH3 CH3 – CH═CH2 + H2O
4. Взаємодія з кисневмісними кислотами.Спирти реагують з кислотами, утворюючи складні ефіри. Наприклад, під час взаємодії етанолу з азотною кислотою утворюється складний ефір азотної кислоти – метилнітрат:
CH3OH + HNO3 → CH3 – O – NO2 + H2O
Складні ефіри утворюються також при взаємодії спиртів з органічними кислотами.
5. Окислення.Під час спалювання спиртів (окислення киснем повітря) утворюються оксид вуглецю (IV) і вода:
2CH3OH + 3O2 → 2CO2 + 4H2O
При каталітичному окисленні киснем повітря, окислені перманганатом калію, дихроматом калію при наявності сірчаної кислоти утворюються альдегіди і кетони, наприклад:
CH3 – CH2OH + [O] →CH3 – COH + H2O
Етанол Ацетальдегід
O
││
СН3 – CH(OH) – CH3 + [O] →CH3 – C – CH3 + H2O
Пропанол 2 Ацетон
Третинні спирти більш стійкі до окислення. Тільки під дією сильних окиснювачів вони можуть окислюватися з розщепленням вуглецевого ланцюга.
6. Дегідрування.Під час каталітичного дегідрування первинних спиртів утворюються альдегіди, вторинні спирти – кетони:
СН3 – СН2 – СНОН →СН3 – СН2 – СОН + Н2
Первинний спирт Альдегід
СН3 – СН(ОН) – СН3 → CH3 – CО – CH3 + Н2
Вторинний спмрт Кетон
Каталізатором дегідрування спиртів звичайно є мідь (температура 300 ).
Добування. Насичені спирти можна добути гідролізом галогенопохідних відповідних алканів водним розчином лугу, наприклад:
С4Н9Br + H2O C4H9OH + HBr
Бромбутан Бутанол
Спирти утворюються також при гідратації алкенів:
СН3 – СН ═СН2 + H2O →СН3 – СН – СН3
Пропілен │
ОН
Пропанол 2
Спирти можна добути відновленням інших кисневмісних сполук – альдегідів і кетонів.