《化学醇酚醚》PPT课件.ppt

第七章 醇、酚和醚 第一节 醇和酚 1 醇和酚的分类、构造异构和命名 1) 醇和酚的分类 按羟基的数目：一元醇、二元醇、多元醇； 按烃基的类别：脂肪醇、脂环醇、芳香醇；不饱和醇; 按羟基所连的碳原子类型：伯醇、仲醇、叔醇； 1 2) 醇和酚的构造异构 正丁醇 异丁醇 叔丁醇 仲丁醇 2 3) 醇和酚的命名 一、习惯命名法 根据与羟基相连的烃基命名， “基”字一般可以省去： 二、 甲醇衍生物命名法 三、 系统命名法： 选择含羟基的最长链作为主链；从离羟基近的一端开始编号。 不饱和醇应同时选择含有羟基和不饱和键的最长碳链为主链： (E)-6-苯基-4-己烯-2-醇 3 脂环醇则从连有羟基的环碳原子开始编号： 4 2 醇和酚的结构 5 6 3 醇和酚的物理性质 v 直链饱和一元醇，四个碳以下有酒味液体，五至十一 个碳油状液体，十二个碳以上蜡状固体。沸点比分子 质量相近的烷烃高很多，原因：分子间氢键。含支链 的醇沸点更低，因为形成氢键更困难。 v 低级醇能与一些无机盐（MgCl2, CaCl2, CuSO4）生成 结晶状的分子化合物，称为结晶醇，或醇化物，如 CaCl2.4C2H5OH, 利用这方法可除去乙醚中的少量乙醇 v 醇和酚都可以形成氢键，故多为固态，熔沸点教高 7 8 4 醇的化学性质 1） 弱酸性 C2H5OH + Na C2H5ONa + 1/2 H2 醇钠与水反应得氢氧化钠： C2H5ONa + H2O C2H5OH + NaOH 醇的反应活性：CH3OH 1 2 3 醇从强酸中接受一个质子生成质子化的醇，钅羊盐，不溶于 水的醇可溶于浓硫酸，可与烷烃、卤代烃分离。 2） 弱碱性 故醇溶于浓的强酸中，利用这点可以鉴别或分离醇 3）卤代烷的生成 与氢卤酸反应 R-OH + HX R-X + H2O 可逆反应,制备卤代烃的方法。 氢卤酸的反应活性：HI HBr HCl 醇的反应活性：烯丙式醇、苄醇 3 2 1 CH3OH 1醇与HI加热反应，与HBr必须有浓硫酸存在，与HCl必须有ZnCl2 存在。烯丙醇或3醇与浓盐酸在室温下反应生成氯化物。 卢卡斯试剂：（氯化锌和浓盐酸）鉴别1 、 2 、 3醇，氯代烷不 溶于卢卡斯试剂，会出现混浊。室温下， 3醇立即出现混浊， 2醇静置片刻后出现混浊， 1醇在加热才出现浑浊。 9 唯一产物 机理：伯醇-先生成烊盐，然后卤素离子从后面进攻 叔醇-先生成碳正离子，然后生成卤代烃；可能有重排产物： （瓦格涅尔麦尔外因重排） 10 与卤化磷的反应 与卤化磷（PX3，PX5）反应用来制备溴代烃或碘代烃。 由伯醇和仲醇制备相应的溴代烷和碘代烷 。产率高，不重排 氯代烷一般用PCl5, 反应是SN2机理进行的 11 与亚硫酰氯反应 醇与氯化亚砜反应得氯代烃： 生成的SO2和HCl都是气体，容易分离 12 4）脱水 反应 一.分子间脱水 消除与亲核取代反应的竞争：较低的温度有利于亲核取代反应 ： 叔醇只能分子内脱水得到烯。仲醇也主要得到烯烃。 伯醇按SN2机理进行，仲醇和叔醇按SN1机理进行。 不同的醇分子间脱水可生成3种醚的混合物。 13 二、分子内脱水 1、 酸催化（硫酸或磷酸），醇脱水的反应活性：3 2 1 仲醇、叔醇分子内脱水，札依采夫规则,可能发生重排： 主要产物 14 2、 醇蒸气高温下通过催化剂（氧化铝）脱水生成烯烃 温度高，很少重排。 15 16 5） 醚的生成 与无机酸的反应； 与硫酸、硝酸、磷酸等反应 一、 醇与硫酸作用得到酸式硫酸酯， 6） 酯的生成 二、 醇与硝酸作用得硝酸酯 ： 甘油三硝酸酯 三、 醇与磷酸（或磷酰氯）作用生成磷酸酯 。 17 四、 醇与有机酸（或酰氯、酸酐）反应生成酯。 18 7） 氧化反应 一、一元醇的氧化 Sarett试剂： 仲醇氧化成酮，叔醇不容易氧化 伯醇易被氧化 二、一元醇的脱氢 三、-二醇的氧化 被高碘酸的水溶液氧化，定量消耗HIO4， 用于分析多羟基化合物的结构 19 20 5 酚的化学性质 a. 酚羟基上氢原子的 反应 1） 弱酸性 酚的酸性比水强，比碳酸要弱 21 鉴别、分离和提纯 2） 醚的生成 在碱作用下，酚形成金属盐，再与卤代烃或硫酸酯等反应 ，生成相应的醚 22 23 3） 酯的生成 酚的亲核性比醇弱，难于直接酯化，通常用酸酐和酰氯 24 b 芳环上的反应 酚羟基由于p-共轭而难于被取代，但苯环上的氢原子可被取代 ，发生卤化、硝化和磺化等反应。并且羟基是邻、对位定位基， 对苯环有活化作用，故酚比苯更容易进行亲电取代反应。 1）卤化 苯酚水溶液与液溴反应立刻生成三溴苯酚白色沉淀，环境检 测中常用来对苯酚定性或定量测定： 在强酸中，得到二溴苯酚 在低温下，四氯化碳中，得到一溴苯酚 25 2）磺化 3）硝化 苯酚在室温下可被稀硝酸硝化，生成邻、对位硝基化合物 ： 26 4） 傅-克烷基化和酰基化反应 95% 微量 27 5） 与甲醛的缩合 6） 与丙酮的缩合 苯酚和甲醛作用，生成邻或对羟基苯甲醇，进一步生 成酚醛树酯。 苯酚和丙酮缩合，生成双酚A和环氧树脂 28 d、酚的氧化 c 与三氯化铁的显色反应 酚和烯醇型化合物，即羟基连在SP2杂化碳原子上 的化合物，与三氯化铁作用显示特殊的颜色 29 由合成气合成甲醇 由烯烃合成 直接水合，间接水合，环氧化水解 由羰基合成 醛、酮、羧酸和羧酸衍生物的还原 卤代烃或重氮盐的水解 1） 醇的合成 30 补充： 醇和酚的制法 一、异丙苯法 二、芳卤代烃水解 三、碱熔法 31 2） 酚的工业合成 第二节 醚 1 醚的命名 通式：R-O-R、Ar-OR、Ar-O-Ar。 饱和醚：简单醚，混和醚。不饱和醚：芳醚：环醚： 1、习惯命名法：如 二乙醚，二苯醚，甲基叔丁基醚，苯基异丙基醚，二乙烯醚， 二可省去，混和醚一般将小的烃基放在前面、芳基放在前面。 2、系统命名法： 将烃氧基作为取代基：如 3-甲氧基己烷 2-甲氧基乙醇 32 环醚一般叫环氧烃或按杂环化合物命名，如环氧乙烷，1，2-环氧 丙烷，3-氯-1，2-环氧丙烷（环氧氯丙烷）， 1，4-环氧丁烷 1，4-二氧六环 乙二醇二乙醚 乙二醇二甲醚 （四氢呋喃） （二噁烷） 33 2 醚的结构 34 3 醚的物理性质 v甲醚，甲乙醚为气体，大多数为易燃液体。 v沸点比同碳数的醇低，在水中的溶解度相似。 v醚氧的结构，决定其有一定的偶极矩。 v是良好的有机溶剂。 35 与水分子形成氢键 4 醚的化学性质 相对稳定，可用钠干燥。 1） 钅羊盐的生成 醚溶于强酸，生成盐： 36 2） 酸催化C-O键断裂 醚与浓的氢卤酸（HI或HBr）反应，伯烷基醚发生SN2反应 ， 37 叔烷基醚发生SN1反应： 38 3） 过氧化合物的生成 可用碘化钾淀粉试纸或硫酸亚铁、硫氰酸钾溶液检验； 可加入