1V.4. Природные гидроксипроизводные.

Весьма значительное количество спиртов и фенолов присутствует в растительном и животном царствах – либо непосредственно, либо в виде производных – обычно сложных или простых эфиров. Здесь будет упомянуто лишь небольшое количество примеров.

А. Спирты. Помимо всем поголовно известного этилового спирта, из природных источников можно выделить множество спиртов, как простых так и достаточно сложных. Целый ряд спиртов входит в состав эфирных масел растений. В частности, 2-фенилэтанол PhСН₂СН₂ОН входит в состав розового масла; гераниол присутствует в том же розовом, а также в эфирном масле герани; широко известный ментол (основа сердечного препарата валидола) входит в состав эфирного масла мяты:

Ш ироко известны такие спирты животного происхождения, как холестерин и ретинол (витамин А₁):

Некоторые спирты относятся к феромонам – веществам, влияющим на поведение животных. Эти вещества выделяются эндокринными железами некоторых животных (прежде всего, насекомых) и служат для внутривидовой передачи информации; при этом информация воспринимается уже при чрезвычайно малой концентрации феромона. В частности, к феромонам относятся вещества-метчики (для обозначения территории или следа насекомого-разведчика) и половые аттрактанты – вещества, выделяемые самками для привлечения самцов. В качестве примера можно привести половой аттрактант тутового шелкопряда – бомбикол:

Отдельные спирты обладают токсическими свойствами. Хорошо известно токсическое действие метанола, более умеренное, но также заметное действие этанола. Некоторые непредельные спирты составляют основу ряда растительных токсинов. В частности, действующим началом настоя ядовитого растения цикуты является непредельный спирт цикутоксин:

Б. Фенолы. Целый ряд довольно простых по структуре фенолов входит в состав эфирных масел растений. Сам фенол входит в состав эфирного масла табачных листьев; во многих эфирных маслах, например тимьяновом, содержится тимол (5-метил-2-изопропилфенол); душистым веществом гвоздики является эвгенол:

Известны фенольные соединения с высокой биологической активностью; в качестве примеров можно привести стероидный гормон (относящийся к женским половым гормонам) эстрадиол и синтетический препарат 1,4-дигидрокси-2-метилнафталин, известный как витамин К₄:

Резюме

Свойства гидроксипроизводных со связью С(sр³)-ОН (спиртов) определяются полярными связями С-О и О-Н и неподеленной парой р-электронов на атоме кислорода.

Спирты проявляют свойства слабых кислот и слабых оснований. Как кислоты, спирты образуют алкоголяты, как основания – способны к О-протонированию.

Спирты могут участвовать в реакциях нуклеофильного замещения и в качестве субстратов и в качестве реагентов. Использование спиртов в качестве субстратов возможно только после химической модификации гидроксигруппы (О-протонирования или образования сложных эфиров), в результате которой она превращается в «хороший» нуклеофуг; аналогичная модификация является также условием протекания реакций элиминирования.

Спирты являются слабыми нуклеофильными реагентами, а алкоголяты – весьма сильными. Спирты могут выступать в качестве реагентов в реакциях S_N1 или в реакциях нуклеофильного присоединения при кислотном катализе; алкоголяты -–прекрасные реагенты в реакциях S_N2. Спирты достаточно легко дегидрируются с образованием карбонильных соединений.

Для неароматических соединений с гидроксигруппой при связи С=С характерна кето-енольная таутомерия; в большинстве случаев таутомерное равновесие сдвинуто в сторону кето-формы.

Ароматические гидроксипроизводные (фенолы) вследствие влияния ароматического ядра на группу ОН проявляют более сильные кислотные и более слабые основные свойства по сравнению со спиртами. В свою очередь, электронодонорная гидроксигруппа весьма значительно активирует бензольное ядро по отношению к электрофильным реагентам; это позволяет значительно расширить круг реакций электрофильного замещения в ядре.

Ароматические ядра фенолов легко окисляются, в частности, с образованием хинонов.