Удивительный мир органической химии

Какими же химическими свойствами обладают спирты? Сразу же отметим, что эти свойства определяются в первую очередь гидроксильной группой. Как мы уже знаем, эта группа частично поляризована, т. е. электронная плотность смещена в сторону кислородного атома. Поэтому связь водородного атома с атомом кислорода несколько ослаблена. Этот водородный атом намного «кислее», чем в молекуле ацетилена. Но это не означает, что водородный атом может оторваться от молекулы спирта. Иначе бы спирт обладал кислотными свойствами. Но спирты — не кислоты, а нейтральные вещества. Даже обычная вода «кислее» спиртов! Но все же водородный атом в гидроксильной группе можно заместить на металл, но не на любой, а на очень активный, например на натрий:

Такой продукт замещения называется алкоголятом натрия. Конечно, теоретически можно рассматривать этот продукт как «соль» спирта. Но только теоретически. Ведь спирты, еще раз повторяем, нейтральные вещества, а не кислоты. Более того, спирты даже способны взаимодействовать с кислотами — органическими и неорганическими:

Реакция взаимодействия спиртов с кислотами, в результате которой образуются сложные эфиры, называется реакцией этерификации. Такие реакции идут «туда-сюда»: при взаимодействии кислоты со спиртом образуется сложный эфир, а при действии на него водой получаются снова исходные вещества — кислота и спирт. Поэтому такие реакции называют обратимыми. Сложные эфиры находят применение в органическом синтезе. Кроме того, эти эфиры, образованные из спиртов и органических кислот, часто служат в качестве эссенций, способных имитировать запахи натуральных фруктов и растений. Поэтому некоторые из эфиров добавляют в мыла, шампуни, зубные пасты в качестве отдушек.

Если же спирт нагреть с концентрированной серной кислотой, то получается другое вещество — простой эфир. Разные спирты образуют разные простые эфиры. Например, из этилового спирта образуется диэтиловый эфир:

Диэтиловый эфир (его часто называют просто этиловым эфиром) — низкокипящая жидкость (34,5 °С). Он полностью испаряется, если его немного налить в ладонь руки. При работе с эфиром нужно помнить о его очень высокой огнеопасности. Работая даже вдали от источника огня, нельзя поручиться, что эфир не вспыхнет. Это может произойти потому, что пары эфира в 2,5 раза тяжелее воздуха и они способны «стелиться» по поверхности лабораторного стола на значительное расстояние.

История открытия диэтилового эфира противоречива. Некоторые историки химии утверждают, что эфир был открыт еще в 1200 г. испанским алхимиком Раймундом Луллием (1235-1315). В то же время в «Истории химии» Микеле Джуа говорится, что эфир стал известен около 1560 г. под названием «истинного услащенного купоросного масла». Однако хорошо известно, что с эфиром был знаком Т. Парацельс. Более того, есть сведения, что этот знаменитый ученый открыл в 1525 г. (или в 1540 г.) обезболивающее и наркотическое действие этого эфира.

Диэтиловый эфир часто применяют в качестве растворителя, а также в производстве бездымного пороха, искусственного шелка. Но особую известность он получил среди хирургов. Его впервые применили в медицине в качестве обезболивающего средства. Но об этом мы поговорим позже.

Однако вернемся к спиртам. Кроме этилового спирта, существуют и другие. Например, у этилового спирта есть его «младший брат» — метиловый спирт Н₃С—ОН. Назван он так потому, что гидроксильная группа связана с метальным радикалом (СН₃—). Чаще этот спирт называют метанолом. Впервые его синтезировал П. Бертло в 1858 г. из углерода и серы. Этот синтез (из элементов!) можно представить в виде такой схемы:

Спустя много времени метиловый спирт стали получать нагреванием древесины без доступа воздуха. Образующиеся при этом пары сжижали, получая много различных веществ. Среди них был и метиловый спирт, который назвали древесным. Кстати, название «метиловый спирт» происходит от греческих слов, обозначающих «древесное вино». Поскольку этот спирт в молекуле содержит один атом углерода, то и соответствующий углеводород с одним углеродным атомом также решили назвать метаном. Так произошло название самого первого члена гомологического ряда алканов. В настоящее время метиловый спирт получают из синтез-газа (СО + Н₂) при его нагревании в присутствии катализаторов:

Метиловый спирт применяют в органической химии для получения огромного количества разнообразных органических соединений. Его можно использовать даже в качестве добавки в бензин. В результате повышается октановое число бензина.

Но теперь о главном. Метиловый спирт — сильнейший яд. Несколько граммов этого спирта, попавшего в организм человека, приводят вначале к полной потере зрения, а немного большее количество — к смерти. Поэтому метиловый спирт для технических целей обязательно сопровождается надписью «Метанол — яд» и хранится в специальном помещении или сейфе.