Получение спиртов — Википедия

Спирты являются обширным и очень разнообразным классом органических соединений: они широко распространены в природе, имеют важнейшее промышленное значение и обладают исключительными химическими свойствами.

Существует огромное количество методов получения спиртов, при этом их можно разделить на две условных группы:

  • химические способы получения спиртов — синтетические спирты;
  • биохимические способы получения спиртов — биоспирты.

Химические способы получения спиртов[править | править код]

Занимая одну из центральных позиций в органической химии, спирты могут быть получены из множества других соединений. На практике в качестве исходных веществ для синтеза спиртов наиболее часто используют [1][2] :

Далее в разделе будет подробно рассмотрена химия существующих методов получения одноатомных спиртов. Промышленные аспекты получения спиртов, включая биохимические методы синтеза, подробно рассмотрены в подразделе «Получение спиртов в промышленности».

Краткий обзор методов органического синтеза многоатомных спиртов будет рассмотрен в соответствующем подразделе.

Получение спиртов из галогеноуглеводородов[править | править код]

Галогенпроизводные углеводородов под действием оснований трансформируются с образованием спиртов (реакция нуклеофильного замещения).

Обычно, первичные и вторичные галогенуглеводороды вступают в реакцию по одностадийному SN2 механизму[3]. Пример — гидролиз бромэтана:
Гидролиз бромэтана

Реакции такого типа, обычно, происходят — с обращением геометрической конфигурации исходного вещества[3]. Реакционная способность алкинов уменьшается при переходе от производных йода к производным фтора [4] При этом фторпроизводные устойчивы к нуклеофильному замещению в обычных условиях и практически не используются для получения спиртов.

Первичные хлоралканы удовлетворительно гидролизуются под действием водного раствора щёлочи при нагревании[5]:

Для реакций, протекающих по SN2 механизму, используют только полярные растворители, причем скорость превращения возрастает при использовании вместо протонных растворителей (например: вода или спирт) апротонные (например: диметилсульфоксид); при этом в апротонных растворителях нуклеофильность уходящих групп будет иной[3]:

Третичные и в меньшей степени вторичные галогенуглеводороды гидролизуются по двухстадийному SN1 механизму[3]:

Гидролиз трет-бутилбромида

Реакция, протекающая по SN1 механизму проводят в полярных протонных растворителях, чаще всего воде или водном растворе метилового или этилового спирта.

Из-за устойчивости карбкатиона по такому механизму гидролизуются галогеналкены:

Так как в процессе реакции образуется карбкатион, его атака (в идеальных условиях без учёта фактора влияния заместителей) нуклеофилом может происходить с обеих сторон, что приводит к рацемизации образующегося продукта.

Для высокореакционных реагентов используют мягкое замещение с использованием соединений одновалентного серебра или двухвалентной ртути[5]:

Мягкое замещение с использованием соединений одновалентного серебра
Мягкое замещение с использованием соединений одновалентного серебра

В современной лабораторной практике описанные выше реакции сольволиза проводят достаточно редко, так как спирты — более доступные полупродукты — являются исходным объектом для синтеза галогенпроизводных. Кроме того, следует помнить, что помимо изменения стереохимии исходных компонентов, реакции замещения конкурируют с элиминированием, а также перегруппировками, что часто приводит к нежелательным продуктам[3]:

В то же время существует достаточно новый метод превращения в спирты алкилгалогенидов действием на последние супероксида калия в среде диметилсульфоксида в присутствии 18-краун-6, при этом происходит практически полное геометрическое обращение[2]:

Гидролиз алкилгалогенидов с применением суперокисда калия
Гидролиз алкилгалогенидов с применением суперокисда калия

Получение спиртов из алкенов[править | править код]

Гидратация алкенов[править | править код]

Кислотная гидратация алкенов исторически была первым синтетическим методом получения спиртов (см. подраздел «История открытия спиртов»).

Общий механизм процесса (реакция электрофильного присоединения AdE2) представлен ниже[6]:

Присоединение происходит по правилу Марковникова.

В случае использования серной кислоты в качестве катализатора промежуточным продуктом является эфир серной кислоты (R-CH(OSO2OH)-CH3), который в условиях реакции полностью гидролизуется до спирта[6].

Для проведения реакции кроме серной кислоты используют и другие реагенты: смесь муравьиной и каталитического количества серной кислоты (в отдельных случаях позволяет добиться стереоспецифичности), смесь муравьиной и хлорной кислоты, трифторуксуную кислоту и др[7].

Реакции вторичных алкенов, вследствие перегруппировок карбокатионов, часто приводят к образованию смеси продуктов, что затрудняет их использование для получения вторичных спиртов[8]:

В лабораторной практике метод кислотной гидратации применим весьма ограниченно как из-за перспективы получения смеси продуктов, так и низких выходов. Чаще его используют для получения третичных спиртов, но и в этом случае выход, обычно, не превышает 40-45 %[8]:

Кислотная гидратация
Кислотная гидратация

В промышленности, помимо жидкофазной используют прямую газофазную гидратацию алкенов. В качестве катализаторов используется фосфорная кислота на твердом носителе при 200—300 °C и давлении 2-8 МПа; при этом выход спиртов достигает 95 %[9]:

Гидроксимеркурирование-демеркурирование алкенов[править | править код]

Метод получения спиртов гидроксимеркурированием-демеркурированием алкенов имеет ряд важных преимуществ перед реакцией кислотного гидролиза[10]:

  • отсутствие перегруппировок для склонных для этого субстратов;
  • анти-стереоспецифичность для нормальных алкенов за исключением особых случаев пространственного затруднения;
  • лучшие выходы;
  • строгая ориентация по правилу Марковникова.

Механизм реакции выглядит следующим образом[11]:

Механизм гидроксимеркурирования-демеркурирования алкенов

Присоединение ацетата ртути к алкену происходит по электрофильному механизму, а демеркурирование имеет радикальную природу; так как последняя стадия не обладает высокой стереоселективностью, то и весь процесс не стереоспецифичен в строгом смысле[12].

Синтез спиртов гидроксимеркурированием-демеркурированием алкенов протекает в мягких условиях, с выходами близкими к количественным (90-98 %) и практически без образования побочных продуктов; при этом промежуточное ртутьорганическое соединение не требует выделения — все стадии реакции протекают в один за другим[12].

Практические примеры использования реакции (в скобках указаны выходы, показывающие соотношение образующихся продуктов)[12]:

Присоединение воды к нонборнену

Гидроборирование алкенов с последующим окислением[править | править код]

Присоединение гидридов бора к алкенам и последующее их расщепление в щелочной среде, открытое Г. Брауном в 1958 году, является столь важной реакцией, что за её обнаружение и изучение в 1979 году учёный был удостоен Нобелевской премии по химии[13].

Присоединение происходит многоступенчато с образованием промежуточного циклического активированного комплекса, причем присоединение бора происходит против правила Марковникова — к наиболее гидрогенизированному атому углерода[14]:

Присоединение борана к алкенам

В синтезе используется, обычно, не собственно диборан, а его донорно-акцептоный комплекс с простым эфиром; а сам диборан получают реакцией борогидрида натрия с трифторидом бора в среде тетрагидрофурана[14]:

Образование ДАК

Алкилбораны легко расщепляются под действием пероксида водорода в щелочной среде, образуя спирты[14]:

Расщепление алкилборана

Реакция гидроборирования является реакцией син-присоединения — её результатом становятся цис-аддукты.

Данный метод имеет широкое препаративное значение. Например, алкены с концевой двойной связью дают первичные спирты с выходами 80-90 %. Примеры практического использования метода (в скобках указаны выходы, показывающие соотношение образующихся продуктов)[7]:

Пример синтеза бициклических терпеновых спиртов[15]:

Синтез бициклических терпеновых диолов

Для повышения селективности реакции гидроборирования используют замещённые, пространственно затруднённые бораны[16]:

Тексилборан
2,3-диметилбутил-2-боран
Дисиамилборан
бис-(1,2-диметилпропил)боран
9-ББН
9-борабицикло[3,3,1]нонан
Диизопинокамфеилборан
(+)3-дипинанилборан
Дисиамилборан
Дисиамилборан
9-ББН
Диизопинокамфеилборан
Диизопинокамфеилборан

Использование, например, в реакции со стиролом дисиамилборана (DIAB) повышает выход первичного спирта с 80 % до 98 %[17]:

Высокая селективность указанных выше производных борана позволяет избирательно вступать в реакцию с цис-изомером, находящемся в смеси транс-изомером или гидроборировать одну двойную связь из двух имеющихся в молекуле алкена, например[6]:

Гидроборирование алкенов с последующим присоединением окиси углерода[править | править код]

Одним из лучших способов получения третичных спиртов является присоединение к окиси углерода к алкилборанам. Реакция легко протекает при обычном давлении и температуре около 125 °C, в качестве растворителя используется диглим[7]:

Этот метод даёт неплохие выходы со многими алкенами[14]:

Синтез третичных спиртов присоединением CO к боранам

Если данную реакцию проводить в присутствии водного раствора щёлочи, получаются вторичные спирты[18]:

Гидроформилирование алкенов[править | править код]

Широко используемая в промышленности классическая реакция гидроформилирования алкенов, то есть каталитического присоединение к ним водорода и монооксида углерода с получением на выходе альдегидов[19], может быть проведена таким образом, что продуктом её реакции сразу будут спирты без выделения промежуточных карбонильных соединений Это метод иногда называют восстановительным гидроформилированием.

Катализирует реакцию координационно ненасыщенный гидрокарбонил кобальта, образующийся в ходе реакции[19]:

Цикл синтеза спирта на основе CO

Для получения спиртов в одну стадию в качестве катализаторов используют карбонилы кобальта, модифицированные фосфинами, что помимо более активного гидрирования, позволяет добиться существенно более высокой селективности выхода нормальных продуктов (до 90 %) вследствие стерического эффекта объёмного фосфинового лиганда в переходном состоянии[20].

Получение спиртов из простых эфиров и спиртов[править | править код]

Реакция гомологизации спиртов[править | править код]

Гомологизация, то есть превращение органического соединения в свой гомолог путём внедрения одной или нескольких метиленовых групп, для спиртов была впервые осуществлена в 1940 году — на основе метанола каталитическим путём под воздействием высокого давления был синтезирован этанол[21]:

Реакция гомологизации по своему механизму близка реакции гидроформилирования алкенов и в настоящее время с помощью модифицированных катализаторов кобальта и рутения и добавления йодид-ионов в качестве промоторов удаётся добиться 90 % выхода по этанолу[21].

Исходный метанол также получают из окиси углерода (катализаторы на основе оксидов меди и цинка, давление 5-10 МПа, температура 250 °C)[21], так что общая схема выглядит следующим образом:

Побочными продуктами реакции в случае синтеза этанола будут ацетальдегид, этилен и диэтиловый эфир.

Реакция Гербе́[править | править код]

Реакция Гербе представляет собой высокотемпературный (200 °C, давление 5—6 МПа) процесс каталитической конденсации первичных алифатических спиртов, не имеющих разветвления в α-положении, по следующей схеме[22]:

В качестве катализаторов используют сложную смесь на основе никеля Ренея, меди, солей железа и других компонентов[23].

Предполагаемый условный механизм реакции[23]:

или

Реакция имеет ограниченное применение как из-за жестких условий её проведения и относительно низкого выхода (как правило, до 70 %), так и образования кислоты и альдегида в качестве побочного продукта[23].

Кислотное расщепление простых эфиров[править | править код]

В лабораторной практике подобный способ получения спиртов крайне редок, так как именно спирты служат исходным компонентом для синтеза простых эфиров. Вместе с тем, если в качестве исходного объекта выбран, скажем природный простой эфир сложной структуры, его лабораторное расщепление до исходного спирта может оказаться востребованным. Кроме того, в некоторых случаях для защиты гидроксильной группы в процессе многоступенчатого синтеза, её могут перевести в эфирную и вводить в реакцию уже простой эфир. По окончании процесса для обратного превращения соединения в спирт может потребоваться расщепление эфира (см. подробнее подраздел «Защита через простые эфиры»).

Обычно реакцию проводят нагреванием эфира и концентрированного раствора бромоводородной или йодоводородной кислоты, при этом расщепление может осуществляться как по механизму SN1, так и SN2[24]:

SN1 механизм расщепления простых эфиров
SN2 механизм расщепления простых эфиров

Если в реакцию вступают несимметричные эфиры, в результате получаются два спирта и два галогенпроизводных, однако если эфир метиловый, продуктом реакции будет спирт и метилиодид или метилбромид[25]:

Расщепление (1-метоксиэтил)бензола

Для расщепления эфиров могут использоваться также кислоты Льюиса: BF3, BCl3, AlCl3 и др[25], а также сильные органические кислоты. Например, расщепление трет-бутилциклогексилового эфира трифторуксуной кислотой происходит по механизму SN1 с образованием циклогексанола и 2-метилпропена[26]:

Расщепление трет-бутилциклогексилового эфира

Перегруппировка Виттига[править | править код]

Простые эфиры под действием фениллития перегруппировываются в спирты (Георг Виттиг, 1942 год):

Реакция представляет собой карбанионную перегруппировку, которая осуществляется через радикальный механизм расщепления-рекомбинации[27]:

Перегруппировка Виттига — механизм

Говоря о стереохимии перегруппировки Виттига, следует отметить, что образование новой C-C связи происходит настолько быстро, что радикал R не успевает инвертироваться, поэтому обычно, реакция протекает с сохранением исходной конфигурации[28]. Изучение перегруппировки на примере β-алкоксиалкилаллиловых эфиров (общий вид: ) показало, что в результате реакции с выходом 14-32 % образовывались син-1,3-диол производные с селективностью 90-95 %[29].

Перегруппировка Виттига может осуществляться не только с помощью алкил- или ариллитиевых соединений (фениллитий, бутиллитий, метиллитий, диэтиламид лития и пр.), но и под действием других сильных оснований; например, следующая реакция протекает в жидком аммиаке в присутствии амида калия (выход 90 %)[30]:

Синтез 9,10-дигирофенантрен-9-ола

Для аллильно-замещённых субстратов (1,2)-перегруппировка конкурирует с (2,3)-перегруппировкой, которую можно наблюдать практически полностью независимо при низких температурах[27]:

2,3 перегруппировка Виттига

Получение спиртов из альдегидов и кетонов[править | править код]

В данном разделе помимо получения собственно спиртов из альдегидов и кетонов приведены синтезы гидроксикарбонильных соединений (кетоспирты и производные гидроксикарбоновых кислот; смотри подразделы «Альдольная конденсация», «Бензоиновая конденсация», «Реакция Реформатского», «Реакция Иванова»). Это связано с тем, что приведённые реакции являются мощными препаративными методами и широко используются на практике.

Этинилирование карбонильных соединений[править | править код]

Важным методом получения ацетиленовых спиртов является реакция Фаворского, иначе говоря, реакция этинилирования карбонильных соединений:

В реакцию вступают незамещённые алкины (берутся в большом избытке), кетоны и некоторые альдегиды (чаще всего используется формальдегид) в присутствии оснований (KOH или NaNH2 в органическом растворителе) при температуре от −70 до +40 °C, давлении 0,4-0,9 МПа[31].

Механизм данной реакции связан с нуклеофильным присоединеним этинильного карбаниона к карбонильной группе[32]:

Механизм реакции этинилирования

Примеры реакций[33]:

Существуют, по-меньшей мере, две модификации этого метода:

Взаимодействие альдегидов с аллилборанами[править | править код]

Современным методом получения аллильных спиртов заданной конфигурации является применение в качестве агента аллилборана, который реагирует с альдегидами в присутствии оснований по следующей схеме[36]:

Реакция была использована, в частности, в качестве базовой для полного синтеза ряда природных соединений и их аналогов, например, феромонов короеда[36]:

Ипсенол Ипсдиенол
Ипсенол Ипсдиенол

Существуют различные методики этой реакции, среди которых:

  • Присоединение кротилборана к альдегидам (Хоффман, 1982 год)[37]:

Присоединение кротилборана к альдегидам

Если в реакцию вступают цис-алкены, в основном, будут образовываться син-продукты присоединения (97 % от общего выхода).

Другим удобным агентом, реагирующим по данной схеме является аллилборный эфир винной кислоты (Рауш, 1985 год)[38].

  • Региоселективный синтез линейных или разветвлённых аллиловых спиртов (Ямамото, 1983 год)[37]:

Региоселективный синтез линейных или разветвлённых аллиловых спиртов

Как видно из схемы, меняя температуру реакции, можно вызвать миграцию атома бора к соседнему углероду, получив тот или иной изомерный спирт.

Реакция Сакураи[править | править код]

Другой способ аллилирования, заключающийся в электрофильном взаимодействии аллилсиланов с различными соединениями в присутствии кислот Льюиса носит название реакции Сакураи. С точки зрения получения спиртов, существуют две модификации подобного синтеза[39]:

  • Реакция с карбонильными соединениями с получением вторичных или третичных спиртов:

В качестве катализаторов реакции могут выступать: TiCl4, BF3, SnCl4 и пр.

Пример практического использования реакции Сакураи[40]:

Пример препаративного использования реакции Сакураи

Реакция Бэйлиса-Хиллмана-Морита[править | править код]

Традиционная реакция Бэйлиса-Хиллмана-Морита представляет собой метод получения аллиловых кетоспиртов взаимодействием альдегидов с метилвинилкетонами или другими активированными алкенами в присутствии третичных фосфинов и каталитических количеств фенола или его производных[41]. Впоследствии реакция была несколько модифицирована: в качестве катализатора стали использовать третичные амины (например: 1,4-диазобицикло[2.2.2]октан или DABCO[42]):

Реакция эйлиса-Хиллмана-Морита

Предположительно, механизм реакции выглядит следующим образом[43]:

Механизм реакции Бэйлиса-Хиллмана-Морита

Реакция Нозаки-Хияма-Киши[править | править код]

Реакция Нозаки-Хияма-Киши представляет собой современный метод получения спиртов селективным восстановительным сочетанием альдегидов с винил- или аллилгалогенидами (бромиды или йодиды) в присутствии хром-никелевого катализатора[44]:

Каталитический цикл реакции выглядит следующим образом[45]:

Реакция Нозаки-Хияма-Киши — каталитический цикл

Каталитическое сочетание альдегидов с аллиловыми спиртами и их производными[править | править код]

Аналогом синтетического метода, рассмотренного в предыдущем подразделе, является реакция сочетания альдегидов с аллиловыми спиртами и их производными в присутствии катализаторов. В научной литературе описано множество лабораторных методик осуществления подробного синтеза с примененением органических соединений кремния, олова, хрома, лития, рутения, палладия, цинка, титана, циркония и других металлов.

Приведём некоторые характерные примеры использования этого метода на практике:

  • Реакция аллилацетата с альдегидами в присутствии солей рутения (Denmark S. E., Nguyen S. T., 2009 год)[46]:

Реакция аллилацетата с альдегидами в присутствии солей рутения

  • Реакция аллилового спирта с алифатическими альдегидами в присутствии палладиевого катализатора (Masanari Kimura, Masamichi Shimizu, Kazufumi Shibata, Minoru Tazoe, Yoshinao Tamaru, 2003 год)[47]:

Реакция аллилового спирта с алифатическими альдегидами в присутствии палладиевого катализатора

  • Реакция аллилтрибутилстанната с альдегидами в присутствии рениевого комплекса (Yutaka Nishiyama, Fujio Kakushoua, Noboru Sonoda, 2004 год)[48]:

Реакция аллилтрибутилстанната с альдегидами в присутствии рениевого комплекса

Более подробно о современных методах получения спиртов реакцией аллиловых спиртов и их производных с карбонильными соединениями можно прочитать в монографии: Junzo Otera. Modern Carbonyl Chemistry — Wiley-VCH, Weinheim, 2000—613 Pages — ISBN 978-3-527-29871-6.

Реакция Канниццаро[править | править код]

Реакция Канниццаро представляет собой оксилительно-восстановительное диспропорционирование альдегидов в первичные спирты и карбоновые кислоты под действием оснований[49]:

На первом этапе реакции происходит нуклеофильное присоединение основания (например: гидроксид-аниона) к карбонильному углероду альдегида. Образующийся анион депротонируется (это требует воздействия достаточно сильного основания) с образованием промежуточного дианиона, который затем вступает в реакцию с молекулой альдегида: Реакция Канниццаро

В реакцию Канниццаро вступают альдегиды, не способные к енолизации (не имеющие α-водорода), поскольку для последних преобладающей будет альдольная конденсация. Например, в известном примере с бензальдегидом, выход бензилового спирта может достигать 90 %[50]:

Чаще реакция Канниццаро используется для синтеза ароматических и гетероароматических спиртов[50].

Для повышения реакционного диапазона используемых альдегидов и увеличения выхода спиртов на практике используется перекрестная реакция Канниццаро, то есть использование двух различных альдегидов, причем в качестве альдегида-восстановителя обычно используется формальдегид, который в ходе реакции окисляется в муравьиную кислоту[51]:

В настоящее время существуют более эффективные синтетические методы, поэтому полезность реакции Канниццаро ограничена, как правило, диспропорционированием кетоальдегидов в гидроксикарбоновые кислоты[52]:

Циангидринный синтез[править | править код]

Карбонильные соединения, особенно альдегиды и стерически не затруднённые кетоны, легко вступают в реакции нуклеофильного присоединения c цианистым водородом (нуклеофил CN) с образованием циангидринов[53]:

Для ароматических кетонов вместо HCN используют цианид диэтилалюминия (C2H5)2AlCN или цианотриметилсилан (CH3)3SiCN, продукт присоединения которого затем гидролизуется до циангидрина[53]:

Далее при необходимости циангидрин легко гидролизуется до гидроксикислоты или восстанавливается в аминоспирт:

Альдольная конденсация[править | править код]

Альдольная конденсация — это одна из старейших реакций органического синтеза (1872 год, Вюрц), в которой две молекулы альдегида или кетона под действием основания или кислоты соединяясь, образуют кетоспирты или альдоли[54]:

Альдольное присоединение

Возможны два механизма этой реакции: щелочной или кислотный, однако с точки зрения синтеза спиртов, последний менее предпочтителен, так как часто реакция не останавливается на стадии спирта а протекает дальше с дегидратацией и образованием непредельных карбонильных соединений (кротоновая конденсация)[54].

Механизм конденсации, происходящий под действием основания, следующий[54]:

Механизм альдольной конденсации

Для проведения конденсации, как видно из её механизма, необходимо, чтобы хотя бы одна из молекул содержала водород в α-положении к карбонильной группе. Обычно, для отрыва этого атома водорода силы гидроксид-иона бывает достаточно, но в отдельных случаях используют и более сильные основания, например — бутиллитий.

Возможны пять комбинаций протекания альдольной конденсации[53]:

  • Взаимодействие двух молекул одного альдегида: реакция легко осуществима и приводит к одному продукту, однако из-за электроноакцепторного эффекта альдегидной группы, использование их для синтеза спиртов не эффективно из-за обычно преобладающего расщепления образующегося альдоля до непредельного альдегида, например:

  • Взаимодействие двух молекул различных альдегидов: теоретически реакция может привести к четырём разным продуктам, но если один из альдегидов не будет содержать α-карбонильный водород, возможно осуществление только перекрестной реакции;
  • Взаимодействие двух молекул одного кетона: реакция сильно смещена влево, поэтому для её проведения либо пользуются специальным оборудованием (аппарат Сокслета), позволяющим фактически удалять из реакционной зоны продукт реакции или использовать в качестве основания особые реагенты (например: нитрид бария);
  • Взаимодействие двух молекул разных кетонов: применяется довольно редко и в случаях, когда один из кетонов не содержит α-карбонильный водород;
  • Взаимодействие одной молекулы альдегида с одной молекулой кетона: чаще всего в качестве альдегида используют формальдегид, который даёт один продукт конденсации. Другой вариант — использование не самого кетона, а его енольной формы, например в виде литиевой соли или силилового эфира.

Кроме собственно альдегида, возможно использование имина и диизопропиламида лития в качестве основания[53]:

Модифицированная альдольная реакция

Разновидностью альдольной реакции является реакция Мукаямы, в которой используются силиленольные эфиры:

Реакция Мукаямы

Бензоиновая конденсация[править | править код]

Бензоиновая конденсация представляет собой обратимое образование из альдегидов (преимущественно — ароматических) под действием цианид-ионов CN α-оксикетонов (ацилоинов) с общей формулой —СR(ОН)—С(O)О—:

Бензоиновая конденсация

В этой реакции на первом этапе цианид анион вступает в реакцию нуклеофильного присоединения с альдегидом. Перегруппировка образующегося интермедиата в карбанион завершается дальнейшим присоединением второй карбонильной группы также по нуклеофильному механизму. Завершает реакцию переноса протона и отщепление цианидной группы с образованием бензоина в качестве конечного продукта.

Реакция Иванова[править | править код]

Реакция Иванова представляет собой метод получения β-гидроксикарбоновых кислот общей формулой —CR(OH)—CR1(COOH)— из карбонильных соединений и реактивов Иванова: магнийгалогенпроизводных солей арилуксусных кислот (обычно — фенилуксусной кислоты)[55]. Например:

При необходимости оксикислота может быть легко превращена в соответствующий спирт методом декарбоксилирования.

Получение спиртов из карбоновых кислот и сложных эфиров[править | править код]

Гидролиз сложных эфиров карбоновых кислот[править | править код]

Гидролиз сложных эфиров карбоновых кислот является типичной реакцией алифатического нуклеофильного замещения, проходящей по следующей условной схеме:

Обычно реакцию проводят при нагревании в щелочной среде. В частности, данный способ является одним из промышленных путей получения глицерина из животных или растительных жиров.

Ацилоиновая конденсация[править | править код]

Ацилоиновая конденсация представляет собой получение α-гидроксикетонов (ацилоинов) восстановлением сложных эфиров металлическим натрием:

Ацилоиновая конденсация

Данная реакция включает в себя несколько стадий, при которых сначала образуются анион-радикалы, а после ряда трансформаций алкоголяты, которые под действием воды переходят в ацилоины.

Декарбонилирование карбоновых кислот[править | править код]

Декарбонилирование (отщепление CO) карбоновых кислот достаточно редкий лабораторный способ получения спиртов, который может быть осуществлён с использованием металлических катализаторов.

Получение спиртов восстановлением эпоксидов и карбонильных соединений[править | править код]

Восстановление эпоксидов гидридами металлов[править | править код]

Восстановление карбонильных соединений гидридами металлов[править | править код]

Восстановление карбонильных соединений по реакции Меервейна-Пондорфа-Верлея[править | править код]

Восстановление карбонильных соединений органическими реагентами[править | править код]

Восстановление ароматических кетонов щелочными металлами[править | править код]

Восстановление карбоновых кислот и сложных эфиров по методу Буво-Блана[править | править код]

Восстановление по Буво-Блану

Восстановление хлорангидридов карбоновых кислот[править | править код]

Каталитическое гидрирование карбонильных соединений[править | править код]

Получение спиртов с использованием металлорганических соединений[править | править код]

Присоединение реактивов Гриньяра к эпоксидам[править | править код]

Присоединение реактивов Гриньяра к альдегидам или кетонам[править | править код]

Реакция Гриньяра

Присоединение реактивов Гриньяра к сложным эфирам или ацилгалогенидам[править | править код]

Получение спиртов окислительными методами[править | править код]

Окисление алканов и циклоалканов[править | править код]

Окисление алкенов[править | править код]

Многоатомные спирты можно получить путём мягкого окисления (по Вагнеру) алкенов - для этого необходимо пропустить их через водный раствор окислителя, например - перманганата калия, - при температуре от 0 до 5 градусов Цельсия: Также возможно и получение вторичных спиртов методом жёсткого окисления разветвлённых алкенов (либо подкисленным раствором окислителя, либо оксидом осмия (VIII)) с последующим восстановлением:

Озонолиз алкенов с последующим восстановлением[править | править код]

Спирт можно получить озонированием алкена с дальнейшей реакцией с сильным восстановителем (тетрагидроборат натрия, тетрадигидроалюминат лития):

Реакцию озонолиза следует проводить с использованием таких органических растворителей, как хлористый метилен или этилацетат[56].

Реакция Циглера[править | править код]

Является методом синтеза высших спиртов (С8 и выше) при помощи алюминийорганических соединений. Алюминийорганические соединения легко могут быть получены из олефинов в присутствии водорода. Данным методом можно получать чистые первичные спирты:

Окисление реактивов Гриньяра[править | править код]

Окисление Тамао-Кумада-Флеминга[править | править код]

Прочие методы получения спиртов[править | править код]

Гидролиз эфиров неорганических кислот[править | править код]

Диазотирование первичных алифатических аминов[править | править код]

Реакция Демьянова[править | править код]

Реакция Фриделя-Крафтса[править | править код]

Реакция Фриделя-Крафтса с участием окиси этилена

Восстановление сложных эфиров тиокислот[править | править код]

Реакция Кулинковича[править | править код]

Краткий обзор методов органического синтеза многоатомных спиртов[править | править код]

Получение 1,2-диолов гидратацией эпоксидов[править | править код]