Apskatīt Spirti izejas kodu

[[Attēls:Alcohol general.svg|thumb|200px|Vispārīga spirtu struktūrformula]]
[[Attēls:Alcohol.png|200px|thumb|Spirta molekulas modelis. R var būt alkilgrupas vai ūdeņraža atomi. Ja visi trīs R ir ūdeņraža atomi, tad tas ir [[metanols]] — visvienkāršākais spirts]]
'''Spirti''' ir [[ogļūdeņraži|ogļūdeņražu]] [[hidroksilatvasinājumi]], kam viens vai vairāki (vairākvērtīgajiem spirtiem) [[ūdeņradis|ūdeņraža]] [[atoms|atomi]] ir aizvietoti ar [[hidroksilgrupa|hidroksilgrupām]] (−[[skābeklis|O]][[ūdeņradis|H]]). Spirtu molekulās hidroksilgrupa ir pie ''sp<sup>3</sup>'' hibridizēta [[ogleklis|oglekļa]] atoma<ref name=Neilands281288>{{harvnb|Нейланд|1990|p=281.—288}}</ref> (kā [[piesātinātie ogļūdeņraži|piesātinātos ogļūdeņražos]]; t.i. bez dubultsaitēm vai trīskāršajām saitēm). Vienkāršāko piesātināto spirtu jeb alkanolu vispārējā formula ir C<sub>n</sub>H<sub>2n+1</sub>OH. Ļoti bieži ar jēdzienu 'spirts' saprot [[etanols|etanolu]] jeb etilspirtu. Spirti parasti ir stabilas vielas.

Var būt arī tādi spirti, kas bez hidroksilgrupas satur citas funkcionālās grupas (aminogrupas, aldehīdgrupas u.c.). Tos sauc par aminospirtiem, aldehīdspirtiem, ketospirtiem utt. Ja bez hidroksilgrupas vielas molekulā ir [[karboksilgrupa]], tad vielu sauc par [[hidroksikarbonskābes|hidroksikarbonskābi]] un pieskaita organiskajām skābēm, nevis spirtiem. Spirtu molekulas var saturēt [[halogēni|halogēnu]] atomus vai [[heterocikliskie savienojumi|heterocikliskus]] grupējumus.

Dažreiz spirtus dēvē novecojušā nosaukumā par '''alkoholiem'''.

== Spirtu atrašanās dabā un ieguve no dabas produktiem ==
Hidroksilgrupas saturoši savienojumi ir plaši izplatīti dabā. [[Ogļhidrāti]] ir uzskatāmi par daudzvērtīgiem aldehīdspirtiem vai ketospirtiem. To polimēri veido lielu daļu no [[augi|augu]] ķermeņa. Daudzi ogļhidrāti ir svarīgas visu dzīvo organismu sastāvdaļas ([[riboze]] un [[dezoksiriboze]] ir [[nukleīnskābes|nukleīnskābju]] sastāvā). Arī daudzvērtīgie spirti, kas atvasināti no cukuriem, dabā ir plaši sastopami ([[sorbīts]], [[mannīts]]). Starp [[olbaltumvielas]] veidojošajām [[aminoskābes|aminoskābēm]] ir arī hidroksilatvasinājums [[serīns]]. Spirts [[holesterīns]] ir labi pazīstama [[lipīdi|lipīdu]] sastāvdaļa. Neiromediatora [[acetilholīns|acetilholīna]] avots organismā ir [[holīns]] — aminospirta atvasinājums. Konjugētais alilspirts [[retinols]] piedalās acu gaismjutīgā pigmenta [[rodopsīns|rodopsīna]] sintēzē. Dažu kukaiņu (piemēram, [[zīdtauriņi|zīdtauriņu]]) [[feromoni]] ir sarežģīti spirti. No dažādiem spirtiem ([[koniferilspirts]] u.c.) un to atvasinājumiem veidojas [[lignīns|lignīna]] sarežģītās molekulas.

Daudzus spirtus satur ziedu [[ēteriskās eļļas]] ([[geraniols]], [[citronelols]] un [[linalools]]), daļa [[terpenoīdi|terpenoīdu]] ir spirti ([[borneols]], [[fenhols]], [[mentols]]). [[Latvāņi]] satur nedaudz metanola.<ref>Химическая энциклопедия, 1992, т. 3, с. 118—119 {{krieviski}}</ref>

Etanolu bieži iegūst spirta raudzēšanas procesā no ogļhidrātus bagātīgā daudzumā saturošiem dabas produktiem. Metanolu agrāk rūpnieciski ieguva koksnes sausajā [[pārtvaice|pārtvaicē]].

== Spirtu iedalījums ==
Spirtus var uzskatīt par alkilhidroksiatvasinājumiem, kur ogļūdeņraža molekulā pie kāda no oglekļa atomiem pievienota hidroksilgrupa −OH.
Atkarībā no tā, cik neaizvietotu ūdeņraža atomu ir pie oglekļa atoma, ar kuru saistīta hidroksilgrupa, spirtus iedala
* pirmējos (2 neaizvietoti H atomi);
* otrējos (1 neaizvietots H atoms);
* trešējos (nav neaizvietotu H atomu).
Oksidējot (dehidrogenējot) pirmējos spirtus, var iegūt [[aldehīdi|aldehīdus]], šī reakcija notiek relatīvi viegli, salīdzinot ar otrējo spirtu oksidēšanos, kur iegūst [[ketoni|ketonus]]. Oksidējot trešējos spirtus, var iegūt tikai [[karbonskābes|karbonskābju]] maisījumu, un šī reakcija notiek tikai ļoti agresīvos apstākļos.

Spirtu molekulās var būt viena vai vairākas hidroksilgrupas. Hidroksilgrupas parasti ir pie dažādiem oglekļa atomiem, jo savienojumi, kam pie viena oglekļa atoma pievienotas divas hidroksilgrupas, — geminālie dioli — ir nestabili (atšķeļ ūdeni un pārvēršas par [[ketoni]]em). Izņēmums ir gadījumi, kad pie šāda oglekļa atoma ir stipri elektronu akceptori ([[hlorāls]] hidratējas par [[hlorālhidrāts|hlorālhidrātu]], [[indāntrions]] (zemāk) – par [[ninhidrīns|ninhidrīnu]]). Geminālo diolu veidotie ēteri ir stabili ([[acetāli]] un [[ketāli]]).

[[Attēls:Ninhydrine evenwicht.svg|center|300px]]

Geminālie trioli [[dehidratācija|dehidratējas]] par karbonskābēm (šādus spirtus sauc arī par ortokarbonskābēm, analoģiski kā neorganiskajā ķīmijā), taču pazīstami to ēteri, kurus dēvē par karbonskābju ortoesteriem.

Atkarībā no pārējās struktūras (neapskatot to C atomu, pie kura ir OH grupa) mēdz būt šāds spirtu iedalījums:
* ja spirta molekulā ir tikai vienkāršās saites, tos mēdz dēvēt par ''alkanoliem'' ([[metanols]], [[glicerīns]]);
* ja atlikumā ir C=C dubultsaite – par ''alkenoliem'' ([[alilspirts]], [[geraniols]]);
* ja trīskāršā saite C≡C, tad par ''alkinoliem'' ([[propargilspirts]]);
* ja aizvietotājs ir ciklisks, spirtus dēvē par ''cikloalkanoliem'' vai ''cikloalkenoliem'' ([[cikloheksanols]], [[borneols]] – bicikloalkanols jeb spirts, kas atvasināts no bicikloalkāna);
* ja aromātiskie aizvietotāji – par ''arenoliem'' ([[benzilspirts]], [[trifenilmetanols]]).

Spirtus, kuriem ogļūdeņraža atlikums ir taisns, nesazarots, dēvē (tāpat kā visas pārējās [[organiskās vielas]]) par ''normālajiem''. Spirtus ar ļoti gariem, galvenokārt nesazarotiem ogļūdeņraža atlikumiem mēdz saukt par ''augstākajiem'' vai ''taukskābju spirtiem'', jo tos var iegūt, reducējot [[taukskābes]].

Atbilstoši hidroksilgrupu skaitam molekulā, spirta nosaukuma izskaņa ir:
* -ols (1 −OH grupa);
* -diols (2 −OH grupas);
* -triols (3 −OH grupas).
Spirtus, kuru molekulās ir vairāk par trim −OH grupām, sauc par [[daudzvērtīgie spirti|daudzvērtīgajiem spirtiem]] jeb [[polioli]]em.

== Spirtu fizikālās īpašības ==

[[Attēls:Ethanol IR Spectrum.png|right|thumb|400px|Etanola IS spektrs]]
Spirta grupa C—OH parasti absorbē [[elektromagnētiskais starojums|elektromagnētisko starojumu]] pie [[viļņa garums|viļņa garuma]] apmēram 170–180&nbsp;nm, tādēļ šīs vielas ir bezkrāsainas. Turklāt, šis viļņa garums attiecas jau uz [[Ultravioletais starojums|vakuuma UV]] spektra daļu. Spirta grupa tādēļ nav [[hromofori|hromofors]], bet tiek pieskaitīta auksohromiem, jo padziļina krāsu, ja atrodas konjugācijā ar hromoforām grupām.<ref name=Palm /> [[Ūdens]] absorbcijas maksimums ir pie 167&nbsp;nm; dialkilēteriem tas ir pie 185–190&nbsp;nm, un te parādās alkilgrupu vājās donora īpašības.<ref name=Neilands281288 /> Pārejai ir n→σ* tips pēc Kašas klasifikācijas.<ref name=Palm />

[[Infrasarkanais starojums|Infrasarkanajā spektrālajā rajonā]] alkanoli absorbē "pirkstu nospiedumu" rajonā (1000–1200&nbsp;cm<sup>−1</sup>), kas ietrāpa C–C absorbcijas joslā; pirmējiem un otrējiem spirtiem ir divas vājas (pirmējiem) vai vidēji stipras (otrējiem) absorbcijas joslas aptuveni pie 1350 un 1400&nbsp;cm<sup>−1</sup>. Šīs joslas attiecas uz O—H saites deformācijām.<ref name=Palm>Пальм, В. А. Введение в теоретическую органическую химию. Высшая школа: Москва, 1974.— с. 176–216.</ref> Spirtu raksturīgās frekvences ir 3500–3700&nbsp;cm<sup>−1</sup>, kur novērojama brīvās O–H saites absorbcija; ja šī grupa veido ūdeņraža saiti, tad saite ir iesvārstāma vieglāk (pie 3100–3500&nbsp;cm<sup>−1</sup>). [[Ūdeņraža saite]]s veidošanos novēro koncentrētos spirtu šķīdumos, kā arī, ja klāt ir H saites akceptora viela (Lūisa bāze).<ref>Бабушкин, А. А. Бажулин, П. А. Королёв, Ф. А. и др. Методы спектрального анализа. Изд-во Московского Университета: Москва, 1961. — с. 250–251; 262–263.</ref> Visas minētās svārstības nav aktīvas [[Ramana spektroskopija|kombinētās izkliedes (Ramana) spektros]].<ref name=Palm />

Etanolā saites garums C—C ir 1,54 Å, C—O – 1,44 Å, bet O—H ir 0,97 Å gara.<ref name=Neilands281288 /> [[Dipolmoments]] saitei O—H spirtos ir 1,51 [[debajs|debaji]], C—O saitei spirtos 1,1 D (ja saitei C—H pieņem "apgrieztu" pēc klasiskiem uzskatiem polaritāti, kā iegūts dažos darbos, tad C—O dipolmoments ir 1,9 D). OH grupas refrakcija (pēc Fogeļa) [[Nātrijs|nātrija]] D līnijai ir 2,546. Saites O—H [[refrakcija]] (tāpat pēc Fogeļa) ir 1,66, tas ir nedaudz mazāk nekā C—H saitei (1,676), mazāk nekā N—H (1,76) un ievērojami mazāk nekā S—H saitei (4,80), taču vairāk nekā C—O saitei (1,54 ēteros un 1,46 acetālos).<ref name=Palm /> Tas ir aptuvens rādītājs tam, ka O—H saite nav īpaši polarizējama – kas neizbrīna, jo skābeklis ir ļoti elektronegatīvs elements, turklāt O atoms ir izmēros neliels un saites ar H elektroni ir izvietoti visai kompakti.

<sup>1</sup>H [[Kodolu magnētiskā rezonanse|KMR]] spektrā spirtiem parasti ir plats signāls pie 0,5–5 m. d.<ref>Valters, R. Kodolu magnētiskās rezonanses spektroskopija. RTU Izdevniecība: Rīga, 2008. – 130. lpp. (pārpublicēts no: Pretsch, E. Bühlmann, P. Affolder, C. Structure determination of organic compounds. Tables of spectral data, 3rd ed. Springer: Berlin, 2000, 421 p.)</ref> (biežāk pie 1 līdz 2 m. d.), jo tie atrodas intensīvā ķīmiskā apmaiņā ar ūdeni paraugā (spirti parasti ir higroskopiski, un ūdens tvaiki no gaisa izšķīst paraugā). Signāls pazūd, ja paraugam pievieno [[Smagais ūdens|D<sub>2</sub>O]]. Jo lielāka ir spirta koncentrācija, jo vājākos laukos nobīdās OH protona signāls (līdz 5 m. d. tīram etanolam), un bez ūdens klātbūtnes tā līnijas ir asas (novērojama arī spinu sadarbības izraisītā šķelšanās multipletā). Parasti gan signāls ir ļoti plats ķīmiskās apmaiņas dēļ, ko veicina skābju klātbūtne (kā ir CDCl<sub>3</sub> šķīdumā) un kavē ūdeņraža saites ar aprotisku šķīdinātāju (kā [[DMSO]]-d<sub>6</sub>, kurā hidroksilgrupas protona signāls ir labi redzams ar visu spinu sadarbību). [[Pusacetāls|Pusacetāla]] O–H protona signāls (piemēram, [[Cukuri|cukuros]]) ir redzams vēl vājākos laukos, virs 6,5 m. d. <sup>13</sup>C KMR spektrā C atoma signālu, pie kura atrodas hidroksilgrupa, novēro parasti pie 50–70 m. d.<ref>[http://www.chem.wisc.edu/areas/reich/chem605/index.htm Chem605 NMR Spectroscopy. Sadaļas 5.02 un 6.2. Tīmeklī: http://www.chem.wisc.edu/areas/reich/chem605/index.htm]</ref>

Spirti parastajos apstākļos ir šķidras vai kristāliskās vielas. Tabulā apkopotas dažu spirtu kušanas temperatūras salīdzinājumā ar alkāniem.

{| class="wikitable sortable" style="width:60%; text-align:center;"
|+Kušanas temperatūras (°C) atkarība no C atomu skaita alkāniem un spirtiem<ref name=Palm />
|-
! style="width:15%;" | C atomu skaits molekulā !! style="width:15%;" | Alkāni !! style="width:15%;" | Normālie vienvērtīgie spirti !! style="width:15%;" | Daudzvērtīgie spirti (C<sub>n</sub>H<sub>n+2</sub>(OH)<sub>n</sub>)
|-
| 1 || –182,5 || –97,0 || –
|-
| 2 || –183,3 || –114,1 || –12
|-
| 3 || –187,6 || –127 || 20
|-
| 4 || –138,4 || –80 || 118 (eritrīts), 87 (treīts) <ref name=NIST>NIST Chemistry WebBook: Phase change data. http://webbook.nist.gov/chemistry/</ref>
|-
| 5 || –129,7 || –78,8 || 366 (ksilīts), 379 (D-arabinīts) <ref name=NIST />
|-
| 6 || –95,3 || –51,6 || 372 (sorbīts, stabilākā forma), 439 (D-mannīts) <ref name=NIST />
|-
| 7 || –90,6 || –34,1 || 
|-
| 8 || –56,8 || –18 || 
|-
| 9 || –53,6 || –5 || 
|-
| 10 || –30,3 || +7 || 
|-
| 15 || +10 || +45 || 
|-
| 16 || +18,1 || +50 || 
|}

Homologu rindas sākumā [[kušanas temperatūra]] krītas, jo molekulā parādās atšķirīgas polaritātes rajoni. Pēc tam pārsvaru gūst molekulmasas pieaugums, un kušanas temperatūra sāk pieaugt. Gandrīz nav novērojamas alkāniem raksturīgās ''T<sub>kuš</sub> = f(n<sub>C</sub>)'' kušanas temperatūras svārstības ar mazākiem pieaugumiem pie papildu atoma ievadīšanas pāra atomu skaita molekulā, ko izraisa iegūto molekulu pakojuma relatīvi mazāks izdevīgums šajā gadījumā. Vislielākās atšķirības attiecībā pret alkāniem ir, protams, daudz augstākas kušanas temperatūras, lai arī spirtu molekulmasa ir daudz zemāka – tāpat kā viršanas temperatūru gadījumā, arī šeit to izraisa ūdeņraža saišu klātbūtne kristālā. Daudzvērtīgiem spirtiem C<sub>n</sub>H<sub>n+2</sub>(OH)<sub>n</sub> kušanas temperatūras tādēļ ir vēl augstākas, turklāt ļoti ievērojami, jo molekulā nav nepolāru centru.{{nepieciešama atsauce}} Kā parasti, ievadot virknē sānu grupas, kušanas temperatūra pazeminās,<ref name=Palm /> jo molekulām ir grūtāk sakārtoties kristālā (izņemot gadījumu, ja visi pamatvirknes oglekļi ir kvartāri, bet visi aizvietotāji ir metilgrupas<ref name=Palm />).

Viršanas temperatūras spirtiem ūdeņraža saišu veidošanās dēļ ir daudz augstākas nekā atbilstošiem [[jodalkāni]]em, lai arī spirtu molekulas ir daudz vieglākas; kušanas temperatūras nav tik ekstremālas un zemākajiem rindas pārstāvjiem ir nedaudz lielākas nekā bromalkāniem.<ref name=Neilands281288/> Homologu rindas ietvaros gan novēro ''T<sub>virš</sub>'' pieaugumu līdz ar molekulmasas palielināšanos.

{| class="wikitable sortable" style="width:60%; text-align:center;"
|+Viršanas temperatūras (°C) atkarība no C atomu skaita alkāniem, spirtiem un ēteriem<ref name=Palm />
|-
! style="width:15%;" | C atomu skaits molekulā !! style="width:15%;" | Alkāni !! style="width:15%;" | Normālie vienvērtīgie spirti !! style="width:15%;" | Normālie metilēteri
|-
| 1 || –161,6 || +64,7 || –23,6
|-
| 2 || –88,6 || +78,3 || +7,5
|-
| 3 || –42,2 || +97,2 || +39,9
|-
| 4 || –0,5 || +117,7 || +70,3
|-
| 5 || +36,1 || +138 || +88,5
|-
| 6 || +68,8 || +157,2 || +126,1 <ref name=NIST />
|-
| 7 || +98,4 || +176,3 || 
|-
| 8 || +125,7 || +194,5 || 
|-
| 9 || +149,5 || +213 || 
|-
| 10 || +173,0 || +231 || 
|}

Īpaši spilgti ūdeņraža saites ietekme parādās salīdzinājumā ar metilēteriem, kuri, lai arī smagāki par 14 daltoniem, virst daudz zemākā temperatūrā nekā attiecīgie spirti. Neskatoties uz to, ēteri ir polārāki par alkāniem, tādēļ vārās pie ievērojami lielākas temperatūras. Jo lielāks ir ogļūdeņraža atlikums, jo mazāka ir viršanas temperatūras starpība spirtam un attiecīgajam alkānam vai ēterim. Ja virkne ir sazarota, [[viršanas temperatūra]], kā jau ir nojaušams, krītas.<ref name=Palm />

Ūdeņraža saites izraisītā spirtu asociācija uzskatāmi parādīta zemāk.
[[Attēls:Hbondalcohol.png|center|350px]]

Zemākajiem spirtiem (līdz [[Propanols|propanolam]] ieskaitot) piemīt patīkama, saldena smarža; tāpat arī augstākajiem spirtiem, bet izopropanolam, butanolam, pentanolam un tiem tuviem alkanoliem smarža ir nepatīkama;<ref name=Neilands281288/> tie veido [[sīveļļas]] pārtikas etanola ražošanas procesā.

== Spirtu iegūšana ==
* '''Halogēnatvasinājumu [[hidrolīze]]'''

:[[Halogēnogļūdeņraži]] ar saiti C(sp<sup>3</sup>)–Hal viegli [[Hidrolīze|hidrolizējas]] ūdens vidē vai [[Sārmi|sārma]] šķīdumā. Reakcija notiek gan pēc ''S<sub>N</sub>1'', gan pēc ''S<sub>N</sub>2'' mehānisma (atkarībā no savienojuma struktūras mainās konkurējošo procesu īpatsvars).<ref name=Neilands>{{harvnb|Нейланд|1990}}</ref>

:[[Attēls:Etylbromide hydrolysis.svg|center|400px]]

:Sārms nedrīkst būt pārāk koncentrēts, lai nenotiktu ūdens atšķelšanās un neveidotos dubultsaite (ja tāda iespēja pastāv, protams, – gadījumos, ja pie α oglekļa ir ūdeņraža atoms). Īpaši tas ir raksturīgs trešējiem alkilhalogenīdiem, kā arī sildot. Lai halogēnūdeņradis neatšķeltos, parasti šķīdumam pievieno sārmzemju metāla karbonātus, PbO vai Ag<sub>2</sub>O, un tad reakcijas maisījumu var pat vārīt. Vēl izdevīgāk ir sākumā pārvērst halogēnatvasinājumu esterī ar CH<sub>3</sub>COOAg, jo acetātanjons ir labs nukleofils, bet vāja bāze, un nesekmē alkēnu veidošanos. Iegūto alkilacetātu uzmanīgi hidrolizē un iegūst spirtu bez alkēna piemaisījuma.<ref name=Gudriniece150>{{harvnb|Gudriniece|1976|p=150.—152}}</ref>

:Viegli hidrolizējas alilhalogenīdi, kam ir izdevīgi veidot alilkatjonu.

* '''Esteru hidrolīze''' (pārziepjošana)

:Reakcija ir pretējs process esterifikācijai, to izmanto dažādu, tostarp augstāko, spirtu iegūšanai no dabā sastopamiem esteriem (ēteriskajām eļļām, vaskiem, taukiem).<ref name=Stepanenko107>{{harvnb|Степаненко|1951|p=107}}</ref>

* '''Ūdens pievienošana alkēniem'''

:Alkēni skābu [[Katalizators|katalizatoru]] ([[sērskābe]], [[fosforskābe]], ar skābi apstrādāts [[Alumīnija oksīds|Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]] katalizators) klātbūtnē pievieno ūdeni un pārtop par spirtiem. Sākumā pievienojas [[protons]], tad otram dubultsaites ogleklim uzbrūk ūdens molekula. Izveidojies oksonija jons deprotonējas, atgriežot katalizatoru (H<sup>+</sup>) vidē. Tā kā reakcijas norise saistās ar karbkatjoniem kā starpproduktiem, pievienošana pakļaujas Markovņikova likumībai (hidroksilgrupa pievienojas pie oglekļa, kas ir visvairāk aizvietots).

:[[Attēls:Isobuten Hydratation.png|center|400px]]

:Taču šī pievienošanās ir atkarīga no aizvietotājiem alkēna virknē; ja tie ir stipri elektronakceptori, var veidoties arī pirmējais spirts.<ref name=Gudriniece106>{{harvnb|Gudriniece|1976|p=106.—118}}</ref>

:Hidratācija var norisēt pēc diviem mehānismiem: tiešā un netiešā hidratācija.<ref name=Gudriniece106 />

:* Tiešajā hidratācijā ūdens tieši pievienojas alkēnam, tas notiek gāzes fāzē, paaugstinātā temperatūrā un spiedienā, iespējams, ar nelielu daudzumu katalizatora (H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>). Tā rūpnieciski iegūst, piemēram, izopropilspirtu no propilēna. Rūpnieciskā etilēna hidratācija ir lētākā etanola iegūšanas metode.<ref name=Gudriniece106 />

:*Netiešajā hidratācijā sākumā veidojas sērskābes esteris, kas pēc tam hidrolizējas. Šajā procesā izmanto lielas sērskābes koncentrācijas (80—90 %), arī nelielu spiedienu; temperatūra nav augsta, var būt arī istabas temperatūras līmenī. Arī šo metodi izmanto rūpniecībā.

[[Attēls:Alkene-hydratation-sulfuric-acid.svg|center|600px]]

:Ja alkilsulfātu apstrādā atkal ar spirtu, nevis ūdeni, iegūst ēterus.

* '''Metālorganisko savienojumu reakcijas ar karbonilsavienojumiem'''

:Griņjāra (''Grignard'') reaģenti (magnijorganiskie savienojumi) pievienojas karbonilsavienojumiem, veidojot spirtus. No [[ketoni]]em veidojas trešējie spirti, no [[aldehīdi]]em (sākot ar CH<sub>3</sub>CHO) – otrējie, no [[Formaldehīds|formaldehīda]] – pirmējie.<ref name=Neilands /><ref name=Plotniece />

:[[Attēls:Grignard reaction scheme.svg|center|500px]]

:Reakcijai ir virkne iespējamo blakusproduktu. Iegūtais trešējais spirts var viegli dehidratēties, īpaši sazarotas molekulas gadījumā (tas stabilizē karbkatjonu ''E<sub>N</sub>1'' reakcijā). Bez tam, ja karbonilsavienojums ir spējīgs enolizēties, tas to var darīt tik stipras bāzes kā metālorganiskais savienojums gadījumā. Novērots arī, ka, ja Griņjāra reaģents satur H atomus pie β oglekļa, tie mēdz pievienoties karbonilgrupas ogleklim, tā ka veidojas galu galā otrējais spirts no ketona un pirmējais – no aldehīda. No bijušā Griņjāra reaģenta veidojas [[Alkēni|alkēns]].<ref name=Plotniece />

:Analoģiskas ir reakcijas ar [[Karbonskābes|karbonskābēm]] un to dažādiem karbonskābju atvasinājumiem. Šoreiz pie karbonilfragmenta oglekļa pievienojas divi ogļūdeņraža atlikumi no metālorganiskā reaģenta. Trešējie spirti kā pamatprodukti parasti veidojas reakcijās ar karbonskābju [[sāļi]]em, [[halogēnanhidrīdi]]em, parastajiem [[anhidrīdi]]em, ar [[esteri]]em. Nitrilu gadījumā trešējie spirti tiek iegūti, ja secīgi pievienojas divi ekvivalenti metālorganiskā reaģenta un iegūtais amīns tiek hidrolizēts. Parasti šajā gadījumā tomēr rodas karbonilsavienojumi.<ref name=Plotniece />

* '''Metālorganisko savienojumu reakcija ar epoksīdiem'''

:Reakcijā notiek [[Oksirāns|epoksīda]] cikla uzslēgšana, turklāt ogļūdeņraža virkne (kas ietilpa metālorganiskajā savienojumā) tiek pagarināta par diviem C atomiem (neskaitot aizvietotājus pie epoksīdiem).<ref name=Plotniece />

:[[Attēls:Alcohols from epoxides via grignard.png|center|500px]]

* '''Arēnu alkilēšana ar epoksīdu'''

:[[Lūisa skābes|Lūisa skābju]] (Frīdela—Kraftsa katalizatoru) klātbūtnē etilēnoksīds alkilē aromātiskā ogļūdeņraža gredzenu un veido 2-aril-1-etanolu.<ref name=Neilands />{{jāprecizē}}

* '''Favorska''' (''Фаворский'') '''reakcijā''' terminālais alkīns sārmainā vidē pievieno formaldehīda vai ketona molekulu un veido [[propargilspirts|propargilspirtu]]. Šeit spēcīgs nukleofils acetilenīdanjons uzbrūk karbonilgrupai, un veidojas alkinilalkilspirti.

:[[Attēls:Faworski.svg|center|600px]]

:Šādā veidā rūpnieciski iegūst propargilspirtu un 2-butīn-1,4-diolu (katalizators ir [[vara acetilenīds]], reakcija noris zem spiediena). Minētajam diolam ir plašs rūpniecisks pielietojums (dažādi monomēri, [[Tetrahidrofurāns|THF]] sintēze utt.).<ref name=Neilands />

=== Dažādas reducēšanas reakcijas ===
* '''Buvo—Blāna''' (''Bouveault–Blanc'') '''reducēšanā''' spirtus iegūst no [[esteri]]em, izmantojot metālisko [[Nātrijs|nātriju]] etanola šķīdumā (etanols ir protonu avots). Reakcijai ir rūpnieciska nozīme.<ref name=Neilands />

[[Attēls:Bouveault-Blanc Reduction Mechanism.png|center|400px]]

* Laboratorijā parasti izmanto '''jonu hidrogenēšanu'''. Esterus spēj hidrogenēt LiAlH<sub>4</sub>, bet nespēj NaBH<sub>4</sub>, kas ir pārāk mīksta bāze pēc Pīrsona. Karbonskābes LiAlH<sub>4</sub> arī var reducēt, taču, ja gadījumā savienojums satur gan karboksilgrupu, gan estera grupējumu, LiAlH<sub>4</sub> hidrēs esteri. Pretēji tam, diborāns "dod priekšroku" karbonskābes hidrogenēšanai.<ref name=Plotniece />

[[Attēls:Alcohols from ester via reduction.png|center|400px]]

* '''Liša''' (''Luche'') '''reducēšanā''' par spirtiem tiek pārvērstas tikai karbonilgrupas, neskarot divkāršās saites (pat konjugētas), kā arī aldehīdgrupas reaģē lēnāk nekā ketogrupas. Netiek skartas no karboksilāta atvasinātās grupas, sulfīdi u. c. Šeit NaBH<sub>4</sub> un arī karbonilgrupu aktivizē [[Cērijs|Ce]]Cl<sub>3</sub>, ko ievada reakcijas vidē – spirta šķīdumā (arī tas tiek CeCl<sub>3</sub> aktivēts).<ref name=Plotniece />

[[Attēls:Luche reduction.png|center|350px]]

* '''Mērveina—Pondorfa—Verleja''' (''Meerwein–Ponndorf–Verley'') '''reducēšana''' ir aldehīdu vai ketonu reducēšana ar [[Izopropanols|izopropanolu]] alumīnija izopropanolāta pārākumā. Reakcija notiek caur periciklisku hidrīdjona pārnesi no izopropanolāta, kas piesaistīts alumīnija atomam, uz ketonu, kas veido ar to [[donorakceptorsaite|donorakceptorsaiti]].<ref name=Neilands /><ref name=Plotniece />

[[Attēls:Mechanismus Meerwein-Ponndorf-Verley V6.svg|center|750px]]

* '''Tiščenko''' (''Тищенко'') '''reakcija''' – aldehīdu [[disproporcionēšanās]] alumīnija alkoksīdu klātbūtnē – arī notiek caur hidrīdjona pārnesi. Var izmantot arī citus alkoksīdus, taču tikai aldehīdiem, kas nespēj enolizēties (citādi notiks aldolā kondensācija).<ref name=Neilands />

[[Attēls:Tishchenko reaction mechanism.svg|center|650px]]

:Piemērā rodas esteris, kuru var hidrolizēt par spirtu un skābi.

* '''Kanicāro''' (''Cannizzaro'') '''reakcija''' notiek ar arēnkarbaldehīdiem [[Sārmu metāli|sārmu]] vai [[Sārmzemju metāli|sārmzemju]] metālu hidroksīdu klātbūtnē un ir analoģiska Tiščenko reakcijai.<ref name=Neilands /><ref name=Plotniece />

[[Attēls:Cannizzaro reaction mechanism v1.svg|center|500px]]

* '''Pinakonu iegūšana''' no karbonilsavienojumiem reakcijā ar metālisku nātriju, [[Magnijs|magniju]], [[Cinks|cinku]] vai citu aktīvu metālu. Reakcijas gaitā rodas ketilradikālis, kas dimerizējas.<ref name=Neilands /><ref name=Plotniece />

[[Attēls:Pinakol Kupplung.svg|center|600px]]

:Pazīstama arī citāda pinakona iegūšanas metode – hidrogenējot acetonu alumīnija klātbūtnē.<ref name=Stepanenko81>{{harvnb|Степаненко|1951|p=81}}</ref>

=== Dažādas oksidēšanas reakcijas ===

* '''Fermentatīvās reakcijas'''

:Plaši pazīstamais variants, kas notiek [[spirta rūgšana]]s procesā, ir [[Etanols|etanola]] rašanās no [[glikoze]]s.

:{{center|<math> \mbox{C}_{6} \mbox{H}_{12} \mbox{O}_6 + \mbox{H}_{3} \mbox {PO}_{4} + 2 \mbox{ADF} \longrightarrow 2 \mbox{C}_{2} \mbox{H}_{5} \mbox{OH} + 2 \mbox{CO}_{2} + 2 \mbox {ATF}</math><ref>{{Tīmekļa atsauce|url=http://biologymic.ru/mikrobiologiya/56-spirtovoe-brozhenie.html|title=Спиртовое брожение|publisher=Biologymic.ru|accessdate={{dat|2014|9|3||bez}}|archiveurl=https://web.archive.org/web/20150131112331/http://biologymic.ru/mikrobiologiya/56-spirtovoe-brozhenie.html|archivedate={{dat|2015|01|31||bez}}}} {{ru ikona}}</ref>}}

:Spirta rūgšana ir viens no senākajiem [[bioķīmija|bioķīmiskajiem]] procesiem, ko pazīst cilvēce. Shēma augstāk ir vienkāršota, jo procesā ir daudzas stadijas, katru no kurām katalizē noteikts ferments (jeb enzīms), ko satur [[raugs|rauga]] sēnītes. Kā dažus no starpproduktiem reakcijā var minēt [[acetaldehīds|acetaldehīdu]] un [[glicerīns|glicerīnam]] tuvas vielas. Svarīgs starpprodukts ir [[pirovīnogskābe|piruvāts]] CH<sub>3</sub>C(O)COO<sup>-</sup>. Raudzēšanas produktu sastāvs ir atkarīgs gan no lietotās sēnītes šķirnes, gan no procesa apstākļiem; optimālos apstākļos var iegūt pat 95 % iznākumu (relatīvi pret teorētisko). Parastie blakusprodukti ir ''n''-[[propilspirts]], ''n''-[[butilspirts]], 3-metil-1-butanols ([[izoamilspirts]]) un 2-metil-1-butanols. Kopā tie veido 99 % (izoamilspirts un tā izomērs – ap 68 %) no tā saucamās [[sīveļļa]]s, kas nosaka neattīrītā etanola ievērojamu toksiskumu. Bez minētām vielām sīveļļa satur arī dažus garākas ķēdes (C<sub>6</sub>—C<sub>9</sub>) spirtus, garākas ķēdes karbonskābes un slāpekļa savienojumus;<ref name=StepanenkoSpiFerm>{{harvnb|Степаненко|1951|p=115.—120}}</ref> var saturēt arī izobutilspirtu un ''n''-amilspirtu.<ref name=Neilands /> Sīveļļai piemīt nepatīkama smarža.<ref name=Neilands /><ref name=StepanenkoSpiFerm />

:Modificējot procesu, raudzēšanas rezultātā var iegūt arī citas vielas, piemēram, to pašu glicerīnu, kas rodas no minētajiem starpproduktiem. Metilbutanolu maisījumu izmanto par izejvielu amilacetāta ražošanā, kas tiek izmantots pārtikas rūpniecībā kā [[Bumbieres|bumbieru]] smaržviela. Amilspirtu esterus izmanto arī kā šķīdinātājus.<ref name=StepanenkoSpiFerm />

* KMnO<sub>4</sub> stipri bāziskā vidē var '''oksidēt [[Kumols|kumola]] homologus''' par trešējiem arilalkanoliem.<ref name=Plotniece>Plotniece, M. Lekciju materiāli RTU MLĶF ĶK priekšmetā ĶVĶ527 "Sintētiskā organiskā ķīmija". Rīga, 2014.</ref>
* '''Metālorganisko un bororganisko savienojumu oksidēšana'''

:Bororganisko savienojumu izmantošana ļauj no terminālajiem alkēniem iegūt pirmējos spirtus, kamēr tiešā hidratācijā būtu veidojušies otrējie. [[Diborāns]] (no kura ēterī veidojas monomēra ēterāts) pievienojas dubultsaitei pretēji [[Markovņikova likumība]]i, jo saitei B–H ir netipiska polaritāte (līdzīgi kā metālorganiskajos savienojumos). Iegūtos alkilborānus (parasti alkēna pārākumā izveidojas trialkilborāni) oksidējot (piemēram, ar H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>), tiek iegūti borskābes esteri, kuru hidrolīze dod pirmējos spirtus.<ref name=Neilands /><ref name=Plotniece />

:[[Attēls:Hydroboration-oxidation.png|center|450px]]

:Diborānu iegūst no joniskajiem hidrīdiem (piemēram, NaBH<sub>4</sub>) un bora trifluorīda ēterī.<ref name=Gudriniece106 />

{{center|<math>3 \mbox{NaBH}_{4} + 4 \mbox{BF}_{3} ~ \rightarrow ~ 2 \mbox{B}_{2} \mbox{6} + 3 {NaBF}_{4}</math>}}

:Analoģiski arī alumīnijorganiskos savienojumus var oksidēt – šoreiz praksē (rūpniecībā) tiek izmantots [[skābeklis]]. Hidrolīzē iegūst spirtus un [[Alumīnija hidroksīdi|alumīnija hidroksīdu]].<ref name=Neilands />

* '''1,2-Diolu iegūšana no alkēniem'''

:'''Vāgnera reakcijā''' KMnO<sub>4</sub> pievienojas dubultsaitei un veido ''cis'' glikolus, taču ļoti jāuzmana koncentrācija un temperatūra, citādi var tikt šķelta C–C saite.<ref name=Neilands />

:Pilnīgi analoģiski reaģē [[osmija tetroksīds|OsO<sub>4</sub>]], kuru katalītiskos daudzumos izmanto '''Šārplesa''' (''Sharpless'') '''asimetriskās hidroksilēšanas metodē''' (arī iegūst ''cis'' glikolus). OsO<sub>4</sub> reģenerē ar NaClO<sub>4</sub>, dzelzs cianoferātiem u. tml.<ref name=Plotniece />

:[[Attēls:Sharpless Dihydroxylation Mechanism.png|center|550px]]

:'''Prevo''' (''Prevost'') '''reakcijā''' uz alkēniem iedarbojas ar [[Jods (elements)|jodu]] un [[Sudrabs|sudraba]] acilātiem bezūdens [[Benzols|benzolā]]. Iegūti tiek ''trans'' 1,2-dioli.<ref name=Plotniece />

:[[Attēls:Prevost Reaction Mechanism.png|center|550px]]

:Ūdens klātbūtnē veidojas cis 1,2-dioli ('''Vudvorda—Bruthera''' (''Woodward–Brutcher'') modifikācija).<ref name=Plotniece />

:[[Attēls:Prevost-Woodward-Reaktionsmechanismus 1.svg|center|550px]]

== Spirtu ķīmiskās īpašības ==

=== Reakcijas ar skābekļa atoma saglabāšanu savienojumā ===

* '''Spirtiem piemīt skābes īpašības''', jo saite O–H ir izteikti polāra (saites dipolmoments ir ap 1,5 [[debajs|debaji]]).<ref name=Neilands281288 /> Tomēr alkanoli pārsvarā ir vājākas skābes par ūdeni, kas neizbrīna, jo alkilgrupām piemīt elektrondonors efekts, kura nav ūdens molekulā. Tāpēc trešējiem spirtiem ir visvājākās skābes īpašības, otrējiem tās ir stiprākas un pirmējiem – visstiprākās, taču vienalga vājas. Tādēļ ūdens šķīdumos alkanola anjons praktiski neuzrādās, atskaitot stipri sārmainus šķīdumus (pH > 14, kas ir vairāk par p<sub>KH₂O</sub>). Metanols ir izņēmums, jo tā [[protolīzes konstante]] ir nedaudz zemāka nekā ūdenim (attiecīgi 15,2 un 15,7).<ref name=Neilands281288 /> Tāpat arī spirti ar elektronakceptoriem aizvietotājiem virknē var izrādīties visai skābi. Zemāk dotas pK<sub>a</sub> vērtības dažiem spirtiem salīdzinājumā ar citām vielām.

[[Attēls:PKa of Alcohols.png|center|600px]]

:Alkanolu disociācijas produkts ir ''alkanolātanjons'', savā uzbūvē analogs hidroksīdanjonam.<ref name=Neilands />

[[Attēls:Alcohol deprotonation.svg|400px|center]]

:Analoģiski kā no ūdens, arī no spirtiem aktīvie metāli izdala atomāru ūdeņradi (''in statu nascendi''), kas pēc tam dimerizējas. Otrs reakcijas produkts ir metāla alkoholāts jeb [[alkoksīdi|alkoksīds]].

[[Attēls:Alcohols acidity.png|400px|center]]

:Tā kā spirti ir vājas skābes, tad alkoholāti, saskaņā ar Brensteda—Louri [[protolīzes teorija|protolīzes teoriju]], ir stipras bāzes, stiprākas par hidroksīdiem.Tādēļ tos plaši pievieno sintēzē karbanjonu ģenerēšanai, piemēram, Klaizena kondensācijā.<ref name=Neilands />{{jāprecizē}}

[[Attēls:Claisen-Kondensation.svg|500px|center]]

:Tāpat tos lieto dubulto un trīskāršo saišu iegūšanai no halogēnogļūdeņražiem. Piemērā zemāk aizvietošanas:

[[Attēls:Dehydrohalogenation bromide alcoholate.svg|500px|center]]

:'''Alkoholātjoni ir arī stipri nukleofili'''. Tie viegli acilējas, veidojot karbonskābju esterus. Tāpat tie viegli alkilējas ar alkilhalogenīdiem – Viljamsona (''Williamson'') ēteru sintēze. Iepriekšējā reakcijā šādai reakcijai neļauj notikt apjomīgās metilgrupas pie potenciālā reakcijas centra. Vispārīgā gadījumā [[Viljamsona reakcija]] noris šādi.<ref name=Neilands />

[[Attēls:Williamson-ether-synthesis-2D.png|400px|center]]

* '''Spirti ir arī vājas bāzes''', jo skābeklim ir nesapārotie elektronu pāri. Līdzīgi ūdenim, spirti tātad ir [[amfiproti protolīti]].

[[Attēls:Alcohol protonation.svg|400px|center]]

:Iegūto anjonu dēvē par ''alkoksonija'' katjonu – hidroksonija katjona H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> alkilatvasinājumu. Vispārīgā gadījumā spirts var pievienot jebkuru elektrofilu daļiņu, ne tikai ūdeņraža jonu; tad veidojas citi oksonija joni, kuru kopējā iezīme ir trīsvērtīgs skābekļa atoms. Piemēram, oksonija jons veidojas esterifikācijas reakcijā.<ref name=Neilands />

[[Attēls:Fischer esterification mechanism.svg|500px|center]]

:Nereti reakciju realizē, karsējot spirtu kopā ar karbonskābi un skābu katalizatoru. Tad to sauc par '''Fišera—Špeijera''' (''Fischer—Speier'') '''[[esterificēšana|esterificēšanu]]'''.{{nepieciešama atsauce}} Līdzīgi var iegūt arī neorganisku skābekli saturošu skābju esterus – nitrītus, nitrātus. Piemēram, šādi iegūst labi pazīstamu sprāgstvielu un bioloģiski aktīvu vielu [[nitroglicerīns|nitroglicerīnu]] (faktiski gliceriltrinitrātu).

[[Attēls:Nitroglycerin Synthesis V.1.svg|400px|center]]

:Acilēt var arī ar halogēnanhidrīdiem vai anhidrīdiem. Tā iegūst arī fosforskābes esterus.<ref name=Neilands /> Reakcijas ir neapgriezeniskas (atšķirībā no Fišera—Špeijera gadījuma), kas ir priekšrocība, bet vienlaicīgi rodas ļoti korozīvi halogēnogļūdeņraži.

* '''Spirtu pievienošanās dubultām un trīskāršajām saitēm'''

:Spirti, līdzīgi ūdenim, spēj pievienoties dubultām un trīskāršajām saitēm. Pievienojoties dubultsaitei, rodas alkilēteri.

[[Attēls:Cyclopentyl methyl ether synthesis 2.png|400px|center]]

:Šo reakciju lieto '''ēteru iegūšanai''', kad citas metodes neder; piemēram, trešējo alkilhalogenīdu un citu sazarotas virknes alkilhalogenīdu gadījumā Viljamsona reakcija ir nepiemērota, jo iegūtais karbkatjons viegli eliminē protonu, veidojot blakusproduktus alkēnus. Toties sazarotie alkēni (piemēram, izobutilēns, izoamilēns) ir ļoti reaģētspējīgi attiecībā uz spirtu pievienošanu, jo šiem olefīniem ir izteiktākas bāziskās īpašības. No spirtiem šajā reakcijā visaktīvākie ir pirmējie spirti. Piemēram, šādi rūpniecībā iegūst diizopropilēteri no propēna un izopropilspirta BF<sub>3</sub> klātbūtnē.<ref name=Gudriniece106 />

:Pievienojoties alkīniem (labāk Hg<sup>2+</sup> vai Cu<sup>+</sup> klātbūtnē),{{nepieciešama atsauce}} spirti veido vinilēterus, kas ir stabili enolu atvasinājumi.

* '''Spirtu oksidēšana'''

:Labs oksidētājs otrējiem spirtiem (par ketoniem) ir Džonsa (''Jones'') reaģents ([[hroma trioksīds|CrO<sub>3</sub>]] vai [[kālija dihromāts|K<sub>2</sub>Cr<sub>2</sub>O<sub>7</sub>]] un H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>, abi nelielā koncentrācijā, acetona šķīdumā). Tas neoksidē molekulā esošās dubultsaites, pat alilstāvoklī. Pirmējos spirtus tas gan oksidē par karbonskābēm.<ref name=Plotniece />

[[Attēls:Jones Oxidation Scheme.png|250px|center]]

:Metālu oksoskābju joni parasti oksidē spirtus caur šo skābju esteru veidošanu, kuri pēc tam sadalās, metālam mainot savu oksidēšanas pakāpi.<ref name=Plotniece />

[[Attēls:Jones Oxidation of Primary Alcohol.png|400px|center]]

:Lai no pirmējiem spirtiem iegūtu aldehīdus, nepieciešami citi, mazāk aktīvi reaģenti. Agrāk tika plaši lietots piridīnija hlorhromāts un piridīnija dihromāts (''PCC'' un ''PDC''), taču šīs vielas ir visai toksiskas. Mūsdienās vairāk lieto oksidēšanu ar [[dimetilsulfoksīds|dimetilsulfoksīdu]] (DMSO), piemēram, Sverna (''Swern'') oksidēšanu un Mofata–Pficnera (''Moffatt—Pfitzner'') oksidēšanu. Aktīva daļiņa pirmajā gadījumā ir dimetilhlorsulfonija jons (analogs oksonija jonam), kurš rodas šādi.<ref name=Plotniece />

[[Attēls:Dimethylchlorosulfonium Formation Mechanism.png|400px|center]]

:Tālāk hlors apmainās ar spirta skābekli, un notiek sigmatropā pārgrupēšanās.<ref name=Plotniece />

[[Attēls:Swern Oxidation Mechanism.png|500px|center]]

:Mofata—Pficnera gadījumā DMSO tiek aktivēts, pievienojoties pie protonēta dicikloheksilkarbodiimīda (vai cita karbodiimīda).<ref name=Plotniece />

[[Attēls:Pfitzner-moffatt.png|600px|center]]

:Abos gadījumos trūkums ir gaistošā, smacīgā un ļoti indīgā [[dimetilsulfīds|dimetilsulfīda]] rašanās reakcijā. Sverna reakcijas pluss ir iespēja oksidēt savienojumus, jo reakcijas vidē nav skābes. Mofata—Pficnera reakcijā lieto katalītisku daudzumu skābes,<ref name=Plotniece /> kā arī ir grūti atdalīt blakusproduktu – aizvietoto urīnvielu. Savukārt Sverna reakcija ir jārealizē pazeminātā temperatūrā (–60…–50 °C).<ref name=Plotniece />

:Laba alternatīva ir oksidēšana ar Dessa—Martina (''Dess—Martin'') perjodinānu (DMP) jeb 1,1,1-tris(acetoksi)-1λ<sup>5</sup>,2-benz[c]jodoksol-3(''1H'')-onu. Dessa—Martina perjodināns ir ļoti maigs oksidējošais aģents: netiek skarts [[furāns|furāna]] gredzens, vinilēteri, otrējie amīdi, sulfīdi. Netiek oksidēti arī aizsargātie amīni. DMP spēj oksidēt alilspirtus par α,β nepiesātinātajiem karbonilsavienojumiem. Reakcijas ar DMP notiek istabas temperatūrā un pie neitrāla pH. Acetilgrupas pie joda atoma nodrošina šī reaģenta labu šķīdību daudzos organiskos šķīdinātājos.<ref name=Plotniece />

[[Attēls:Oxidation by Dess-Martin-Peridinan.png|600px|center]]

:Reakcijā piecvērtīgais jods tiek reducēts par trīsvērtīgo.

:Bez tam, alilspirtu un benzilspirtu oksidēšanai izmanto [[vara(II) acetāts|vara acetātu]], ''o''-[[hloranils|hloranilu]] jeb ''o''-TCQ, kā arī [[sudraba(I) karbonāts|sudraba karbonātu]] vai [[Mangāna dioksīds|MnO<sub>2</sub>]] aprotiskos šķīdinātājos.<ref name=Plotniece />

:Selektīvi otrējos spirtus oksidē Openauera (''Oppenauer'') oksidētājs – acetons alumīnija triizopropanolāta klātbūtnē. Reakcija ir apgriezenisks process Mērveina—Pondorfa—Verleja reakcijai; līdzsvaru nobīda, veicot sintēzi acetona un benzola maisījumā. Aldehīdi pēc Mērveina, Pondorfa un Verleja reducējas ievērojami aktīvāk nekā ketoni,<ref name=Plotniece /> kādēļ ir grūtāk panākt to oksidēšanos apgriezeniskajā reakcijā.{{nepieciešama atsauce}}

[[Attēls:Oppenauer oxidation mechanism layout.png|600px|center]]

=== Reakcijas, kurās skābekļa atoms aiziet no spirta molekulas ===

Nereti oksonija jona veidošanās izraisa '''karbkatjona atšķelšanu''' vai '''nukleofilās aizvietošanās reakcijas pie spirta α atoma'''.<ref name=Neilands />

* Viens piemērs ir apgriezenisks process vienai no spirtu sintēzes metodēm – hidroksilgrupas aizvietošana ar halogēna atomu reakcijā ar halogēnūdeņražiem. Ūdens šķīdumā reakcijā stājas HCl, HBr un HI, HF ir pārāk asociēta un vāja skābe. Uz to balstās viena sena metode dažādu spirtu izšķiršanai. '''Lūkasa''' (''Lucas'') '''reaģents''' ir bezūdens [[cinka hlorīds|ZnCl<sub>2</sub>]] ([[Lūisa skābe]]s) šķīdums koncentrētā sālsskābē; reakcija notiek caur hidroksilgrupas migrāciju uz cinka atomu un karbkatjona ģenerēšanu. Trešējie spirti reaģē ļoti ātri, otrējie dažu minūšu laikā, bet pirmējie istabas temperatūrā nereaģē vispār. Reakcijas norisi iezīmē šķīduma saduļķošanās, jo hlorogļūdeņradis parasti nešķīst tik polārā vidē. Tomēr sildot var iegūt arī labus iznākumus hloralkāniem.{{nepieciešama atsauce}}

[[Attēls:Alcohols - 5.png|300px|center]]

:Halogēnūdeņražus bieži ģenerē reakcijas maisījumā no sārmu metālu halogenīdiem un sērskābes; jodūdeņražskābi ģenerē no sarkanā fosfora, joda un ūdens.<ref name=Neilands />

{{center|<math>2 \mbox{P} + 3 \mbox{I}_{2} + 6 \mbox{H}_{2} \mbox{O} ~ \rightarrow ~ 6 \mbox {HI} + 3 \mbox {H}_{3} \mbox{PO}_{3}</math>}}

* Reakcijās ar neorganisko skābju halogēnanhidrīdiem (PCl<sub>3</sub>, POCl<sub>3</sub>, SOCl<sub>2</sub>, SF<sub>4</sub>) veidojas halogēnalkāni, kā blakusprodukti – šo skābju esteri. Reakcijā notiek nukleofilā aizvietošana, parasti iekšmolekulāra (S<sub>N</sub>i),<ref name=Neilands />  bet bāzes klātbūtnē – starpmolekulārā (S<sub>N</sub>2). Ja bāzes nebūtu, piridīnija gredzena vietā pēdējās stadijas izejas daļiņā paliktu Cl atoms, kurš arī aizvietotu O atomu pie alkilgrupas, vienlaicīgi atšķeļoties no sēra.

[[Attēls:Alcohols - 7.svg|400px|center]]

* Neorganisko skābekli saturošo skābju esteri veidojas no alkanoliem, tiem mijiedarbojoties ar šīm skābēm; ja savienojums nav izteikti skābs, reakcijas maisījumu paskābina ar sērskābi. Piemēram, tā sintezē borskābes esterus.<ref name=Neilands />

[[Attēls:Borates formation.png|300px|center]]

* Stipru skābju klātbūtnē alkanoli spēj darboties kā alkilējošie reaģenti, jo tiek ģenerēti karbkatjoni. Piemērs ir pašalkilēšana ne pārāk koncentrētā un ne pārāk siltā skābē – [[Ēteri|ēteru]] rašanās.<ref name=Neilands />

[[Attēls:Alkoholkondensation.svg|400px|center]]

:Alkilējot ar spirtiem, skābju katalītiskā aktivitāte samazinās rindā HF > H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> > P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> > H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub>. Fosfora pentoksīds ir labāks katalizators par fosforskābi, jo darbojas arī kā ūdensatņēmēja viela. Kā katalizatorus izmanto arī p-tolilsulfoskābi (tozilskābi), kā arī [[Lūisa skābju un bāzu teorija|Lūisa skābes]].<ref name=Gudriniece61>{{harvnb|Gudriniece|1976|p=61.—63}}</ref>

:Lūisa skābju klātbūtnē tiek alkilēti, piemēram, [[arēni]]. [[Bora fluorīds|Bora trifluorīds]] kā elektrofils reaģents pievienojas spirta skābekļa atomam un atšķeļ hidroksilgrupu, atbrīvojot karbkatjonu un pašam pārvēršoties par anjonu [HOBF<sub>3</sub>]<sup>—</sup>. Tālāk karbkatjons alkilē aromatisko ogļūdeņradi.

{{center|<math>\mbox{Ar} - \mbox{H} + \mbox{R}^{{} + {}} [ \mbox{HO} - \mbox{BF}_{3} ]^{{} - {}} ~ \rightarrow ~ \mbox{Ar} - \mbox{R} + \mbox{H}^{{} + {}} [\mbox{HO} -  \mbox{BF}_{3} ]^{{} - {}}</math>}}

:Tā kā starpprodukts ir karbkatjons, tas tiecas pārgrupēties reakcijas vidē. Tādēļ, alkilējot benzolu ar ''n''-butilspirtu BF<sub>3</sub> un P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> klātbūtnē, rodas izobutilbenzols.<ref name=Gudriniece61 />

[[Attēls:Benzene butylation.svg|400px|center]]

:Bez BF<sub>3</sub> izmanto arī AlCl<sub>3</sub>, SnCl<sub>4</sub>, ZnCl<sub>2</sub>. AlCl<sub>3</sub>, piemēram, palīdz novērst karbkatjona izomerizēšanos, jo alkilēšanā ar ''n''-propilspirtu benzola pārākumā iegūst ''n''-propilbenzolu un ''meta''-di-''n''-propilbenzolu. No otras puses, metālu gadījumos problēmas rada blakusreakcija: komplekss ar katalizatoru izšķeļ halogēnūdeņradi un, piemēram, no AlCl<sub>3</sub> veidojas AlOCl (oksohlorīds), bet no spirta – halogēnatvasinājums.<ref name=Gudriniece61 />

{{center|<math>\mbox{C}_{2} \mbox{H}_{5} \mbox{OH} + \mbox{AlCl}_{3} ~ \rightarrow ~ \mbox{C}_{2} \mbox{H}_{5} \mbox{OAlCl}_{2} + \mbox{HCl}</math>}}
<br />
{{center|<math>\mbox{C}_{2} \mbox{H}_{5} \mbox{OAlCl}_{2} ~ \rightarrow ~ \mbox{C}_{2} \mbox{H}_{5} \mbox{Cl} + \mbox{AlOCl}</math>}}

:Zemākie spirti ir slikti alkilēšanas reaģenti, bet alifātiskie spirti C<sub>4</sub>—C<sub>12</sub> un benzilspirts un tā homologi ir labi alkilētāji, īpaši BF<sub>3</sub> + P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> klātbūtnē.<ref name=Gudriniece61 />

* '''Spirtu dehidratācija'''

:Stipru skābju vai katalizatora (piemēram, Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) klātbūtnē paaugstinātā temperatūrā spirti atšķeļ ūdeni. Reakcija notiek caur karbkatjona (stabilākā no iespējamajiem) vai skābes estera veidošanos, kurš pēc tam atšķeļ protonu. Īpaši viegli atšķelšana notiek trešējo spirtu gadījumā.<ref name=Neilands />

[[Attēls:Dehydration of alcohols.png|400px|center]]

:Ķīmiskās rūpniecības vēsturē spirtu dehidratācijas reakcijai ir nozīmīga vieta, jo to izmantoja izejvielu iegūšanai  vairāku dažādu sintētisko kaučuku šķirņu radīšanai. Īpaši aktuāls šis uzdevums bija valstīs ar ierobežotu piekļuvi dabīgā kaučuka ieguves vietām (kolonijas ar tropisku klimatu, kur audzēja hevejas kokus (Dienvidamerika) vai gutaperčas kokus (Dienvidaustrumāzija)). Tieši dehidratācijas reakcija ļāva pirmoreiz (1916. g., karojošā Vācijā) radīt sintētiskā kaučuka rūpniecisku ražošanas metodi. Ar jau minēto acetona hidrogenēšanas metodi Al klātbūtnē ieguva pinakonu un pēc attīrīšanas dehidratēja ar KHSO<sub>4</sub>.<ref name=Stepanenko81 />

[[Attēls:Acetone to pinacol to methylkautschuk.svg|400px|center]]

:Metilkaučukam piemita daudz neizdevīgu īpašību,<ref name=Neilands /> taču tas bija tikai pirmais solis. 1927. g. tirdzniecības ziņā izolētajā PSRS Sergejs Ļebedevs radīja veidu 1,3-butadiēna sintēzei no etilspirta, kas pavēra iespēju sākt butadiēnkaučuka ražošanu.

[[Attēls:Lebedev.svg|400px|center]]

:Reakcija notiek spirta tvaikos virs uzkarsēta Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+ZnO katalizatora.<ref name=Stepanenko81 /> Uzskata, ka virs katalizatora etanols dehidratējas par acetaldehīdu, tālāk seko aldolā kondensācija un iegūtā aldola pārvērtības.<ref name=Neilands132>{{harvnb|Нейланд|1990|p=132}}</ref>

* '''Spirtu karbonilēšana'''

:Oglekļa monoksīdu uz kobalta katalizatora (piemēram, HCo(CO)<sub>4</sub>) var iestarpināt starp R un OH saiti spirtos. Uzskata, ka arī šeit veidojas karbkatjons.<ref name=Neilands />

[[Attēls:Carbonylation alcohol cobalt tetracarbonylhydride.svg|500px|center]]

:Šis kobalta komplekss ir skābs, tādēļ vispirms notiek alkoksonija jona veidošanās. Reakcijai ir rūpnieciska nozīme.

* '''Karbkatjonu pārgrupēšanās'''

:* Alilpārgrupēšanās notiek ar alilkatjonu, kas rodas, atšķeļoties ūdenim no protonētā alilspirta. Katjonam ir divi reakciju centri, un jebkurās tālākās reakcijās iegūs produktu maisījumu. Izomēru attiecības būs atkarīgas no abu alilkatjona mezomēro struktūru relatīvās stabilitātes un tātad no to īpatsvara reālajā alilkatjona struktūrā.<ref name=Neilands />

[[Attēls:Delocalization allyl cation.svg|500px|center]]

::Nukleofils reaģents vairāk uzbruks izteiktākam elektrofilajam centram katjonā.

:* Retropinakolīna pārgrupēšanās – spirta dehidratācija skābes klātbūtnē, ja α C atomam nav klāt H.<ref name=Neilands294>{{harvnb|Нейланд|1990|p=294}}</ref>  Šajā gadījumā veidotajā karbkatjonā notiek alkilgrupas migrācija pie blakusesošā oglekļa atoma. Līdzīgi mēdz notikt pārgrupēšanās bicikloalkānos, piemēram, [[borneols|borneola]] pārgrupēšanās par kamfēnu. To sauc par Vāgnera—Mērveina pārgrupēšanos,<ref name=Neilands />  taču dažkārt šādi dēvē visas reakcijas ar alkilgrupas migrāciju karbkatjonā, tajā skaitā arī [[pinakolīnpārgrupēšanās|pinakolīnpārgrupēšanos]].<ref>Меди — Полимерные // Химическая энциклопедия в 5 томах. — М.: Большая Российская Энциклопедия, 1992. — Т. 3. — 639 с.</ref> Zemāk ir piemērs ar apgriezenisku procesu, kurā no [[pinēns|α-pinēna]] tiek iegūts [[kampars]].

[[Attēls:Camphersynthese.svg|500px|center]]

::Pinakolīna pārgrupēšanās ir ketona veidošanās no vicinālā diola, kas notiek caur alkilgrupas migrāciju. Pirmoreiz šo reakciju novēroja gadījumam, kad 2,3-dimetilbutān-2,3-diols – [[pinakons]] (angliski ''pinacol'') pārgrupējās par 3,3-dimetilbutān-2-onu (pinakolīnu; angliski ''pinacolone'').<ref name=Neilands />

[[Attēls:800px-Pinacol rearragement.png|400px|center]]

* '''Haloformu reakcija'''

:Haloformu reakcija ir īpatnējs daudzpakāpju process, kurā no etanola vai otrējiem spirtiem, kas satur metilgrupu pie C—OH saites (arī no acetaldehīda un metilketoniem) veidojas haloformi (hloroforms, bromoforms vai jodoforms). Reakcija notiek, pievienojot joda spirta šķīdumam sārma šķīdumu.<ref name=Stepanenko93>{{harvnb|Степаненко|1951|p=93.—94}}</ref>

:Pirmajā stadijā rodas spēcīgs oksidētājs – hipohalogenītanjons (IO<sup>-</sup>, BrO<sup>-</sup> vai ClO<sup>-</sup>), kas oksidē spirtu līdz karbonilsavienojumam:

{{center|<math>\mbox{Br}_{2} + 2 \mbox{OH}^{{}-{}} ~ \rightarrow ~ \mbox{Br}^{{}-{}} + \mbox{BrO}^{{}-{}} + \mbox{H}_{2} \mbox{O}</math>}}

[[Attēls:Iodoform 1.svg|center|600px]]

:Otrajā stadijā halogenējas karbonilsavienojuma enolātanjons:

:[[Attēls:Haloform Schritt 1.svg|center|450px]]

:Trešajā stadijā trishalogēnmetilgrupu nukleofīli aizvieto hidroksīdjons; pēc tam trihalogēnmetīdanjons atrauj iegūtajai skābei protonu, un rodas haloforms.

:[[Attēls:Haloform Schritt 2.svg|center|500px]]

:Šo reakciju kādreiz lietoja etanola, otrējo spirtu ar metilgrupu pie C—OH un metilketonu noteikšanai (mūsdienās pārsvarā izmanto spektroskopiskās metodes, kā KMR un IS spektroskopiju). Haloforma reakcija ir pazīstama ļoti sen, vismaz kopš 1822;<ref>László Kürti and Barbara Czakó (2005). Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis. Amsterdam: Elsevier. {{ISBN|0-12-429785-4}}.</ref> Pārbaudi ar jodoformu ieteica Ādolfs Lībens 1871. gadā.<ref>Reynold C. Fuson and Benton A. Bull (1934). "The Haloform Reaction". Chemical Reviews 15 (3): 275–309. doi:10.1021/cr60052a001.</ref>

== Fenoli un enoli ==
Ja hidroksilgrupa atrodas pie ''sp<sup>2</sup>'' hibridizēta oglekļa atoma, tad attiecīgos savienojumus nepieskaita pie spirtiem. Ja hidroksilgrupa atrodas tieši pie [[benzols|benzola]] gredzena vai cita [[aromātiskie savienojumi|aromātiskā cikla]], tad šo savienojumu sauc par '''[[fenoli|fenolu]]'''. Ja −OH grupa atrodas pie nepiesātināta ogļūdeņraža dubultsaites, tad savienojumu sauc par '''[[enoli|enolu]]'''. Enoli ir visai nestabili un pēc rašanās izomerizējas ([[tautomērija|tautomerizējas]]) par [[aldehīdi]]em (Eļtekova—Erlenmeiera likumība), parasti tas notiek dažu sekunžu līdz dažu desmitu minūšu laikā. Tomēr vienalga enols kā tautomērā forma pastāv šķīdumā. Dažu vielu enolformas var būt visai stabilas, piemēram, pentafluor-1-propēn-2-ols.<ref name=Neilands310>{{harvnb|Нейланд|1990|p=310}}</ref>

== Pazīstamākie spirti un to triviālie nosaukumi ==
: Vienvērtīgie spirti:
[[Attēls:Ethanol-2D-flat.png|thumb|right|150px|Etanola struktūrformula]]
:: Pirmējie spirti
::: [[Etanols]] — CH<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>OH
::: [[Metanols]] — CH<sub>3</sub>OH
::: Tribrometanols, avertīns jeb narkolāns (CBr<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>OH) — spēcīgs narkotiskais līdzeklis, kādreiz izmantots [[anestēzija|anestēzijā]], tagad pielietots veterinārijā kā līdzeklis pret [[parazīti]]em<ref>{{Tīmekļa atsauce |url=http://webmvc.com/vet/leki/8/largespectre/avertin.php |title=АВЕРТИН (Avertinum) / Справочник ветеринарных препаратов / Московский Ветеринарный WEB-Центр |access-date={{dat|2014|06|23||bez}} |archiveurl=https://web.archive.org/web/20130313015247/http://webmvc.com/vet/leki/8/largespectre/avertin.php |archivedate={{dat|2013|03|13||bez}} }}</ref>
::: [[Amilspirts]] — ''n''-C<sub>5</sub>H<sub>11</sub>OH
::: [[Izoamilspirts]] — ''i''-C<sub>5</sub>H<sub>11</sub>OH (3-metil-1-butanols)
::: Neopentilspirts — 2,2-dimetil-1-propanols
::: Cetilspirts — ''n''-heksadekanols, ''n''-C<sub>16</sub>H<sub>33</sub>OH (ietilpst no [[kašalots|kašalotiem]] iegūstamajā [[spermacets|spermacetā]], ko izmanto kosmētikā)
::: Miricilspirts — ''n''-trikozanols, ''n''-C<sub>30</sub>H<sub>61</sub>OH (ietilpst vaska sastāvā)
:: Otrējie spirti
::: [[Izopropanols]] — (CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>CHOH
::: [[Izobutanols]] — 2-butanols
::: [[Pairkla spirts]]
{{Vairāki attēli

<!-- Essential parameters -->
| align     = right
| direction = horizontal

<!-- Image 1 -->
| image1    = Linalool-vertical.svg
| width1    = {{#expr: (150 * 51 / 151) round 0}}
| alt1      = 
| caption1  = Linaloola struktūrformula. Linalools ir ziedu ēterisko eļļu sastāvā.

<!-- Image 2 -->
| image2    = Sobrerol.svg
| width2    = {{#expr: (150 * 571 / 786) round 0}}
| alt2      = 
| caption2  = Sobrerola struktūrformula. Sobrerolu lieto kā atkrēpojošu līdzekli.

<!-- Image 3 -->
| image3    = Pirkles_alcohol.svg
| width3    = {{#expr: (150 * 115 / 130) round 0}}
| alt3      = 
| caption3  = Pairkla spirta struktūrformula. Šo savienojumu (tīrus enantiomērus) lieto KMR spektroskopijā kā hirālu nobīžu reaģentu.<ref>{{publikācijas atsauce | title = Nuclear magnetic resonance determination of enantiomeric composition and absolute configuration of &gamma;-lactones using chiral 2,2,2-trifluoro-1-(9-anthryl)ethanol | author = William H. Pirkle, David L. Sikkenga, Mark S. Pavlin | journal = [[J. Org. Chem.]] | year = 1977 | volume = 42 | issue = 2 | pages = 384–387 | doi = 10.1021/jo00422a061}}</ref>
}}
:: Trešējie spirti
::: [[Terc-butanols]] — (CH<sub>3</sub>)<sub>3</sub>COH
::: Terc-amilspirts — 2-metil-2-butanols
::: Teksilspirts jeb ''terc''-heksilspirts (2,3-dimetil-2-butanols)
::: [[Linalools]]
::: Sobrerols
:: Alkenoli
::: [[Alilspirts]]
::: [[Geraneols]]
::: [[Linalools]]
::: Retinols ([[A vitamīns]])
:: Alkinoli
::: [[Propargilspirts]]
:: Cikloalkanoli un cikloalkenoli
::: Cikloheksanols
::: [[Mentols]]
::: [[Borneols]] (bicikloalkanols)
:: Arenoli
::: [[Benzilspirts]]
::: 2-fenil-1-etanols
::: Trifenilmetanols

[[Attēls:Xylitol Structural Formula V.1.svg|thumb|right|150px|Ksilīta (viena no pentānpentaoliem) struktūrformula. Ksilītu lieto par [[Saldinātāji|saldinātāju]] cilvēkiem, kas [[Cukura diabēts|nepanes cukuru]].]]
: Vairākvērtīgie spirti:
:: [[Etilēnglikols]] (1,2-etāndiols)
:: [[Propilēnglikols]] (1,2-propāndiols)
:: [[Pinakons]] (2,3-dimetil-butān-2,3-diols)
:: 1,4-butilēnglikols jeb 1,4-butāndiols (izejviela tetrahidrofurānam)
:: [[Glicerīns]] (1,2,3-propāntriols)
:: [[Eritrīts]] (1,2,3,4-butāntetraols)
:: [[Pentaeritrīts]]
:: Pentīti (1,2,3,4,5-pentānpentaoli) un heksīti (1,2,3,4,5,6-heksānheksaoli) — cukura aizvietotāji; daudz stereoizomēru
:: Inozitols — 1,2,3,4,5,6-cikloheksānheksaols (arī daudz stereoizomēru)

[[Holesterīns]] arī ir spirts (cikloalkenols), bet tam ir visai sarežģīta molekulas uzbūve.

== Atsauces ==
{{atsauces}}

== Literatūra ==
* <span class="citation book" id="{{sfnRef|Нейланд|1990}}">Нейланд, О. Я. Органическая химия. Высшая школа: Москва, 1990</span>
* <span class="citation book" id="{{sfnRef|Степаненко|1951}}">Степаненко, Б. М. Органическая химия. Медгиз:Москва, 1951</span>
* <span class="citation book" id="{{sfnRef|Gudriniece|1976}}">Gudriniece, E. Kārkliņa, A. Strakova, I. Organisko savienojumu sintēzes metodes. Zvaigzne: Rīga, 1976</span>

== Galvenie avoti ==
{{commonscat|Alcohols|spirti}}
* Plotniece, M. Lekciju materiāli RTU MLĶF ĶK priekšmetā [https://estudijas.rtu.lv//course/view.php?id=77356 ĶVĶ527 "Sintētiskā organiskā ķīmija"]. Rīga, 2014.
* Нейланд, О. Я. Органическая химия. Высшая школа: Москва, 1990. – 751 с.

{{Spirti}}

{{autoritatīvā vadība}}

[[Kategorija:Organiskās vielas]]