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1 有机化学 第六章醇酚醚 2 本章主要内容 第一节醇一 结构 分类 命名法二 性质 一 物理性质 二 化学性质三 常见的醇第二节酚一 结构 分类和命名法二 性质 一 物理性质 二 化学性质 三 常见的酚第三节醚一 结构 分类和命名二 性质 一 物理性质 二 化学性质三 常见的醚 3 醇 酚 醚都是烃的含氧衍生物 醇 R OH OH与脂肪烃基 脂环烃基以及芳环侧链相连的化合物 酚 Ar OH OH直接与芳环相连的化合物 醚 R O R Ar O Ar Ar O R 氧原子直接与两个烃基相连的化合物 烃基 包括脂肪烃基 脂环烃基和芳基说出下列物质的类别 醇 醇 酚 醚 酚 醇 4 第一节醇 一 醇的结构 分类和命名二 性质 一 物理性质 二 化学性质1 与活泼金属反应2 与无机酸的反应3 脱水反应4 氧化反应5 邻二醇的特性三 常见的醇 5 一 醇的结构 分类和命名 一 醇的分类 1 按烃基分类 饱和醇 不饱和醇 脂环醇 芳香醇 丁醇 烯丙醇 环戊醇 苯甲醇 苄醇 6 2 按碳原子的类型分类 掌握 一级醇 伯醇 二级醇 仲醇 三级醇 叔醇 7 3 按羟基的数目分类 一元醇二元醇多元醇 甲醇 乙二醇 丙三醇 8 一 结构 分类 命名法 二 命名 1 普通命名法根据烃基的名称称为 某醇 CH3 CH2 CH2OH 正丙醇 CH2 CH CH2 OH 异丙醇 仲丙醇 烯丙醇 CH3 CH2 CH2 CH2OH 正丁醇 9 一 结构 分类 命名法 2 系统命名法 1 饱和醇选择含有 OH所连碳原子在内的最长碳链作为主链 按照主链中所含碳原子数称为 某醇 从靠近羟基的一端开始编号 使羟基和取代基的位次尽可能小 取代基的位次 数目 名称及羟基的位次写在 某醇 之前 5 甲基 4 氯 3 己醇 2 4 二甲基 3 乙基 3 己醇 10 一 结构 分类 命名法 2 系统命名法 2 不饱和醇选择含有羟基和不饱和键 双键或叁键 在内的最长碳链为主链 根据主链上所含碳原子的数目称为 某烯醇或某炔醇 从靠近羟基一端开始编号 注明不饱和键和羟基的位次 命名为 m 某烯 炔 n 醇 3 丁烯 2 醇 2 丙炔 1 醇 11 一 结构 分类 命名法 2 系统命名法 3 芳香醇可将芳基作为取代基加以命名 2 乙基 3 苯基 1 丁醇 4 苯基 2 丁烯 1 醇 12 一 结构 分类 命名法 2 系统命名法 4 脂环醇在环烃基的名称后加 醇 字 再从连接羟基的碳原子开始 给环上的碳原子编号 并尽量使环上取代基的位次最小 环己醇 2 甲基环己醇 13 一 结构 分类 命名法 2 系统命名法 5 多元醇选择含有尽可能多的羟基的最长碳链作为主链 根据主链上碳原子的数目和羟基的数目 用汉字 命名为 某某醇 羟基的位次写在 某某醇 的前面 当羟基数目与主链的碳原子数目相同时 可不标明羟基的位次 丙三醇 乙二醇 2 5 庚二醇 14 4 甲基 3 戊烯 2 醇 2 甲基 3 丁烯 1 醇 练习 命名 3 甲基 4 庚醇 15 1 乙基环戊醇 练习 命名 3 苯基 1 丙醇 16 二 性质 一 物理性质1 状态气味 C1 C4醇有酒味的无色液体 C5 C11的醇具有不愉快气味的油状液体 C12以上的醇为无臭无味的蜡状固体 17 2 沸点 低级醇的沸点比相近分子量的烷烃要高得多 因为醇羟基可形成分子间氢键 18 3 水溶性 低级醇与水任意混溶 因为水分子与醇分子之间也能形成分子间氢键 19 二 化学性质 1 O H断裂与活泼金属的反应2 C O断裂发生取代反应和酯化反应3 脱 H发生消除反应 脱水反应 4 脱 H发生氧化反应 20 1 与活泼金属反应 酸性 H被取代 反应激烈 反应缓和 酸性 H2O ROH 碱性 NaOH RONa 醇钠呈强碱性 遇水迅速水解为醇和氢氧化钠 溶液滴入酚酞试液呈红色 RONa H2O ROH NaOH 二 化学性质 21 二 化学性质 2 与无机酸的反应 OH被取代 与HX的反应醇与氢卤酸作用 醇中的 OH被卤素原子取代而生成卤代烃和水 不同氢卤酸的活泼顺序为 HI HBr HCl醇的反应活性顺序为 烯丙醇 苄醇 叔醇 仲醇 伯醇 22 二 化学性质 与HX的反应用浓盐酸与无水氯化锌混合所配制的溶液称作卢卡斯 Lucas 试剂 可以鉴别六个碳以下的低级醇 卢卡斯试剂分别与伯 仲 叔醇 烯丙醇 苄醇作用 烯丙醇 苄醇 叔醇最快 立即浑浊 仲醇需放置10分钟才会出现浑浊 伯醇在室温下数小时无浑浊或分层现象 需加热才能反应 23 二 化学性质 ZnCl2 室温 24 课堂思考题 1 下列醇中与卢卡斯试剂反应最慢的是 A CH3CH2CH OH CH3B CH3 2C OH CH2CH3C CH3CH2CH2OHD CH3 3COH2 下列化合物与卢卡斯试剂作用最快的是 A 2 丁醇B 2 甲基 2 丁醇C 2 甲基 1 丙醇D 1 丙醇3 能区别6个碳以下的伯 仲 叔醇的试剂为 A 高锰酸钾B 卢卡斯试剂C 斐林试剂D 溴水 C B B 25 二 化学性质 3 脱水反应条件 醇和浓硫酸共热1 分子内脱水 消除反应 a 扎依采夫规则 p58 主要脱去含H较少 C上的H原子 主要产物 b 反应活性 叔醇 仲醇 伯醇叔醇容易发生分子内脱水 伯醇容易发生分子间脱水 26 二 化学性质 2 分子间脱水 取代反应 分子间脱水生成醚 27 4 氧化反应a 加氧氧化氧化剂 高锰酸钾或重铬酸钾反应规律 脱 OH上的H和 H 伯醇 醛 酸 仲醇 酮 叔醇不被氧化 酮 醛 酸 28 完成下列反应 29 二 化学性质 伯醇 仲醇被氧化 而橙红色的K2Cr2O7被还原为绿色的三价铬离子 叔醇不发生反应 利用K2Cr2O7和稀硫酸溶液作氧化剂鉴别伯 仲与叔醇 酒精分析仪 30 二 化学性质 b 脱氢氧化条件 高温下和铜 或银 镍等 催化剂反应规律 脱 OH上的H和 H 伯醇 醛 仲醇 酮 叔醇没有 H 不发生反应 Cu325 Cu325 31 二 化学性质 5 邻二醇的特性邻二醇 两个 OH连在两个相邻碳原子上的多元醇与新制的Cu OH 2反应 生成深蓝色物质作用 可以鉴别具有邻二醇结构的化合物 深蓝色可溶性配合物 32 用化学方法区分下列各组化合物 1 正丁醇 仲丁醇和叔丁醇 2 1 3 丁二醇和2 3 丁二醇 1 加卢卡斯试剂 立即产生浑浊的是叔丁醇 放置片刻产生浑浊的是仲丁醇 数小时也不产生浑浊的是正丁醇 2 加新制氢氧化铜 产生深蓝色的是2 3 丁二醇 练习 33 三 常见的醇 1 甲醇甲醇又称木醇或木精 为无色透明液体具有类似酒精的气味 沸点65 能与水 乙醇 乙醚等混溶 甲醇具有麻醉作用 且毒性很强 饮用少量会失明 量多会致死 假酒中含有甲醇 2 乙醇俗称酒精 是饮用酒的主要成分 具有酒味的无色透明液体 沸点78 5 相对密度0 789g cm3 可与水混溶 临床上用体积分数为75 的乙醇溶液做外用消毒剂 又称消毒酒精 利用乙醇挥发时能吸收热量的性质 用体积分数为25 50 的乙醇溶液给高热患者擦浴 可以达到退热 降温的目的 体积分数为95 的乙醇又称为药用酒精 在医药中主要用于提取中草药的有效成分 配制液体试剂等 34 三 常见的醇 3 丙三醇丙三醇俗称甘油 为无色有甜味的粘稠液体 甘油有润肤作用 由于有吸湿性 对皮肤有刺激性 故使用时需用1 3的水稀释 临床上用甘油栓或50 甘油溶液灌肠 治疗便秘 4 戊五醇又称木糖醇 广泛存在于植物中 是多元醇中最甜的甜味剂 甜度相当于蔗糖 常用做蔗糖和葡萄糖的替代品 如用在口香糖和糖果中作为主要甜味剂 5 硫醇低级硫醇有难闻的气味 在燃气中起到报警的作用 35 第二节酚 一 分类 命名和结构二 性质 一 物理性质 二 化学性质1 弱酸性2 酚醚的形成3 酚酯的形成4 苯环上的取代反应5 与三氯化铁的显色反应6 氧化反应三 常见的酚 36 二 酚的分类 了解 1 按酚羟基所连芳基的不同分 苯酚 萘酚 酚 羟基 OH 直接与芳环相连的化合物 通式 Ar OH 一 分类 命名和结构 一 酚的结构 37 2 按酚羟基的数目分 一元酚 二元酚 多元酚 38 三 酚的命名 一元酚的命名 以酚为母体 芳环上其他原子 原子团或烃基作为取代基 从连有 OH的碳原子开始编号 使取代基的代数之和最小 也可用邻 间 对表示取代基与酚羟基间的位置 苯酚 邻氯苯酚2 氯苯酚 邻甲苯酚2 甲酚 39 三 酚的命名 二元酚的命名 以二酚为母体 两个酚羟基间的相对位置用阿拉伯数字或邻 间 对表示 对苯二酚1 4 苯二酚 邻苯二酚1 2 苯二酚 间苯二酚1 3 苯二酚 40 三 酚的命名 三元酚的命名 以三酚为母体 酚羟基的相对位置用阿拉伯数字或连 偏 均表示 均苯三酚1 3 5 苯三酚 连苯三酚1 2 3 苯三酚 偏苯三酚1 2 4 苯二酚 41 p 共轭 二 酚的性质 42 二 酚的性质 1 弱酸性苯酚具有弱酸性 能溶于氢氧化钠水溶液 生成可溶于水的酚钠 酸性 苯酚 水 强酸制弱酸 强酸 弱酸 43 二 酚的性质 如果在苯酚钠溶液中加入二氧化碳 可使苯酚析出 而使溶液变浑浊 酸性 碳酸 苯酚 酸性比较 碳酸 苯酚 水 醇 强酸 弱酸 强酸制弱酸 44 2 与三氯化铁的显色反应 45 二 化学性质 3 氧化反应 了解 酚类化合物很容易氧化 产物随氧化剂和反应条件而不同 苯酚长期与空气接触 随氧化反应的进行 颜色逐渐变深 苯酚与重铬酸钾的硫酸溶液作用 则氧化生成对苯醌 黄色晶体 46 二 化学性质 4 苯环上的取代反应酚羟基是邻 对位定位基 能使苯环活化a 卤代酚很容易进行卤化反应 苯酚与溴水在常温下即可作用 生成三溴苯酚的白色沉淀 这一反应很灵敏 可用于苯酚的鉴别 47 二 化学性质 b 硝化苯酚在室温下与稀硝酸作用生成邻硝基苯酚和对硝基苯酚的混合物 混合物可用水蒸气蒸馏法分离 48 分子内氢键 沸点较低 分子间氢键 沸点较高 49 四 苯环上的取代反应 c 磺化在25 时 主要产物为邻羟基苯磺酸 在100 时 主要产物为对羟基苯磺酸 50 三 常见的酚 1 苯酚俗称石炭酸 因最初是从煤炭中提取的 又具有弱酸性而得名 具有特殊气味 常被空气氧化变为粉红色 常温下微溶于水而使溶液呈现浑浊 苯酚具有杀菌作用 常用作消毒剂和防腐剂 但有毒及腐蚀性 使用时要小心 2 甲酚因其来源于煤焦油 又名煤酚 有3种异构体 分别是邻甲酚 间甲酚 对甲酚 有杀菌能力 能溶于肥皂溶液 常配制成50 的肥皂溶液 称为煤酚皂液 俗称 来苏儿 用于器械和环境消毒 51 第三节醚 一 结构 分类和命名二 性质 一 物理性质 二 化学性质1 盐的生成2 醚键的断裂反应3 过氧化物的生成三 重要的醚 52 一 结构 分类和命名 一 结构醚 氧原子直接与两个烃基相连的化合物 可以看成水分子中的两个氢原子被烃基取代生成的化合物 通式 R O R Ar O Ar R O Ar官能团 醚分子中含有两个碳氧单键 称为醚键 例如 甲醚CH3OCH3 53 R R 按烃基分 R R R R 单醚 混醚 饱和醚 不饱和醚 芳香醚 含有芳香烃基 环醚 二 分类单醚 与氧相连的两个烃基相同 混醚 与氧相连的两个烃基不同 54 三 命名 1 单醚在醚字前面加上烃基的名称 称 某醚 CH3 O CH3甲醚 C2H5OC2H5 乙醚 CH2 CH O CH CH2 乙烯醚 55 2 混醚 脂肪混醚 按小的烃基在前 大的烃基在后 命名为 某某醚 芳香混醚 按芳基在前 烷基在后 命名为 某某醚 CH3 O C CH3 3 甲基叔丁基醚 乙基乙烯基醚 苯甲醚 CH2 CH O CH2CH3 甲乙醚 56 3 环醚 环醚 碳氧形成三元环的化合物 叫做 环氧某烷 环氧乙烷 1 2 环氧丙烷 2 3 环氧丁烷 57 4 复杂醚用系统命名法 将较小的烷氧基 OR 作为取代基 较大的烃基作母体来命名 58 二 性质 一 物理性质在常温下除甲醚和甲乙醚为气体外 大多数醚为易燃的液体 有特殊气味 相对密度小于1 低级醚的沸点比相对分子质量相近的醇的沸点低得多 醚一般微溶于水 易溶于有机溶剂 由于醚在许多反应中活性很低 所以在有机反应中常用醚作溶剂 常用来提取有机物或作有机反应的溶剂 二 化学性质醚键 C O C 是醚的官能团 比较稳定 所以醚对碱 氧化剂 还原剂都很稳定 在常温下醚也不与金属钠作用 但是在一定条件下 醚也能发生某些化学反应 59 二 化学性质 醚分子的氧原子有未共用电子对 能接受质子 所以醚能与强酸作用 以配位键的形式结合生成佯盐 佯盐很不稳定 在水中立即分解 又重新分出醚 利用此性质可将醚从烷烃或卤代烃中分离出来 1 佯盐的生成 了解 60 二 化学性质 2 醚键的断裂反应醚与强无机酸 浓HI 作用 醚键断裂 反应规律 O归大烃基所有 O与H结合 含有两个不同烷基的混合醚 与氢碘酸作用时 一般是较小的烷基形成碘代烷 61 二 化学性质 2 醚键的断裂反应反应规律 O归大烃基所有 O与H结合 芳基烷基醚与氢碘酸作用时 总是烷氧键断裂 生成酚和碘代烷 62 二 化学性质 3 过氧化物的生成醚对氧化剂较稳定 但长期与空气接触可被空气中的氧氧化为有机过氧化物 醚的过氧化物不稳定 在加热或蒸馏的过程中很容易分解而发生猛烈的爆炸 所以蒸馏醚类化合物时 一般不宜蒸干 久置的醚在使用前 应先检测是否含有过氧化物 过氧化物 63 二 化学性质 检验过氧化物的方法 A 可用硫酸亚铁和硫氰化钾溶液 溶液变红 证明有过