07第七章 醇酚醚.ppt

2020 1 15第七章醇酚醚1 一 醇 一 命名 二 物理性质 三 化学性质1 似水性2 与无机酸的作用3 脱水反应4 氧化或脱氢5 邻二醇与高碘酸的作用 四 重要代表物 第七章醇酚醚 二 酚 一 命名 二 物理性质 三 化学性质1 酸性2 酚醚的生成3 显色反应4 氧化5 芳环上的取代反应 四 重要代表物 2020 1 15第七章醇酚醚2 三 醚 一 命名 二 物理性质 三 化学性质1 醚键的断裂2 形成盐与络合物3 形成过氧化物 四 环醚1 环氧乙烷2 1 4 二氧六环与四氢呋喃3 冠醚 2020 1 15第七章醇酚醚3 羊 金 2020 1 15第七章醇酚醚4 醇和醚可以看作是水分子中的氢原子被烃基取代的化合物 羟基 OH 直接连在苯环上的化合物称为酚 Ar OH 2020 1 15 醇 5 一 醇 由于氧的电负性大于碳 醇分子中的C O键是极性键 ROH是极性分子 醇的结构 O原子sp3杂化 2020 1 15 醇 6 1 醇的分类 伯 仲 叔醇 饱和醇 不饱和醇 芳香醇 一 醇的分类 同分异构和命名 一元醇 二元醇 多元醇 2020 1 15 醇 7 2 醇的异构 有碳架异构和官能团位置异构 3 醇的命名 习惯命名法 饱和一元醇的通式CnH2n 1OH 2020 1 15 醇 8 系统命名法 选长链 含羟基 编位次 羟基始 或 苯乙醇 或 苯乙醇 肉桂醇 2020 1 15 醇 9 二 物理性质 沸点 原因 ROH分子间可形成氢键 思考 乙二醇和甘油的沸点高低 答案 乙二醇198 丙三醇290 CH3OH 分子量32 65 CH3CH3 分子量30 88 2020 1 15 醇 10 溶解度 醇在水中有一定的溶解度 C3以下醇与水混溶 C4以上随C数 溶解度 原因 a 醇与水可形成分子间氢键 b 随C数 R在ROH中比例 而R一般是疏水的 2020 1 15 醇 11 三 化学性质 醇反应性的总分析 氧化反应 取代反应 脱水反应 酸性 被金属取代 形成氢键形成盐 钅 羊 2020 1 15 醇 12 1 似水性 2C2H5OH 2Na2C2H5ONa H2 C2H5OH NaOHC2H5ONa H2O 亲核试剂碱性试剂 酸性 水 醇 炔 碱性 金 羊 离子 低级醇能与氯化钙形成络合物 结晶醇 CaCl2 4C2H5OH 不能用氯化钙干燥醇 可用氯化钙去除少量杂质醇 2020 1 15 醇 13 2 与无机酸的作用 醇与酸失水生成酯 有机酸 有机酸酯 2020 1 15 醇 14 与硝酸的反应 醇与浓硝酸或发烟硝酸作用生成硝酸酯 2020 1 15 醇 15 与硫酸的反应 高级醇的硫酸酯是常用的合成洗涤剂之一 如C12H25OSO2ONa 十二烷基磺酸钠 无色液体 剧毒甲基化试剂 2020 1 15 醇 16 与磷酸的反应 2020 1 15 醇 17 与氢卤酸的反应 2020 1 15 醇 18 醇与HX反应时 常伴有重排现象 2020 1 15 醇 19 2020 1 15 醇 20 醇的活性比较 苯甲型 烯丙型 3oROH 2oROH 1oROH CH3OH 原因 C 的稳定性 3 2 1 CH3 HX的活性比较 HI HBr HCl 2020 1 15 醇 21 卢卡斯 Lucas 试剂 浓HCl 无水ZnCl2 应用 伯 仲 叔醇的区别方法 生成的RX不溶于卢卡试剂出现浑浊或分层现象 2020 1 15 醇 22 3 脱水反应 醇与催化剂共热即发生脱水反应 随反应条件而异可发生分子内或分子间的脱水反应 醇的脱水反应活性 3 R OH 2 R OH 1 R OH 烯烃水合反应的逆反应 2020 1 15 醇 23 醇分子内脱水反应 制备烯烃的方法 1 主要生成札依切夫烯 特点 2020 1 15 醇 24 2 用硫酸催化脱水时 有重排产物生成 经历碳正离子中间体的反应物可能发生的反应 取代反应消除反应重排反应 2020 1 15 醇 25 醇分子间脱水反应 制备简单醚 140 C 2020 1 15 醇 26 4 氧化与脱氢 氧化 伯醇 醛 羧酸仲醇 酮叔醇 不被氧化 2020 1 15 醇 27 为使伯醇和仲醇氧化成羰基化合物 可采用一些弱的氧化剂或特殊的氧化剂 PCC CrO3 吡啶 HCl MnO2 用于苯甲醇 烯丙醇等 碳上为不饱和键的伯醇 仲醇氧化为相应的醛和酮 不饱和键不受影响 伯醇氧化成醛 2020 1 15 醇 28 脱氢 2020 1 15 醇 29 5 邻二醇与高碘酸的作用 可用于多羟基化合物结构分析 反应是定量地进行的 可用来定量测定1 2 二醇的含量 邻二醇能被高碘酸 HIO4 氧化 具有羟基的两个碳原子的C C键断裂而生成醛 酮 羧酸等产物 2020 1 15 醇 30 四 重要代表物 1 甲醇 CH3OH 又名木醇 木酒精 甲醇是一种无色 透明 易燃 易挥发的有毒液体 略有酒精气味 相对密度0 792 20 4 沸点64 5 用途甲醇用途广泛 是基础的有机化工原料和优质燃料 主要应用于精细化工 塑料等领域 用来制造甲醛 等多种有机产品 也是农药 医药的重要原料之一 毒性 工业酒精中大约含有4 的甲醇 被人饮用后 就会产生甲醇中毒 甲醇的致命剂量大约是70毫升 甲醇的中毒机理是 甲醇经人体代谢产生甲醛和甲酸 俗称蚁酸 然后对人体产生伤害 饮用烈性酒 服用小苏打 解毒 2020 1 15 醇 31 2 乙醇 C2H5OH 无色 透明 具有特殊香味的液体 易挥发 密度比水小 能跟水以任意比互溶 用途1 燃料2 有机溶剂3 化工原料4 饮料5 医用消毒剂 75 吸收与代谢 乙醇 胃和小肠的毛细血管 血液 肝脏 乙醇脱氢酶 乙醛 乙酸 CO2H2O Na2Cr2O7 H Cr Cr 黄色绿色 2020 1 15 醇 32 3 丙三醇 HOCH2CH OH CH2OH 又称甘油 外观与性状 无色粘稠液体 无气味 能吸潮 熔点 20沸点 182 2 7KPa 相对密度 水 1 1 26 20 主要用途 用于气相色谱固定液及有机合成 也可用作溶剂 气量计及水压机减震剂 软化剂 抗生素发酵用营养剂 干燥剂 保湿剂等 2020 1 15 醇 33 5 环己六醇 C6H12O6 又称肌醇 主要用途主要用于医药工业和制造高级化妆品 目前多用于治疗肝硬化症 脂肪肝 肝炎 血管硬化 胆固醇过高等症 具有促进细胞生长和防止老化的医疗作用 近年来 又用它为原料制造出一系列高级化妆品 在发酵和食品工业中 肌醇还用于各种菌种的培养和促进酵母的生长等 外观为白色结晶粉末 熔点225 227 2020 1 15 酚 34 二 酚 一 酚的结构与命名 羟基直接与芳环相连者称为酚 通式为ArOH 如苯酚 C6H5OH羟基与芳环的侧链上饱和碳原子相连者称为芳醇 如苯甲醇 C6H5CH2OH p 共轭 苯环上电子云密度增加 酚羟基氢的离解能力增强 2020 1 15 酚 35 酚也存在烯醇式 酮式互变异构 稳定 稳定 2020 1 15 酚 36 命名原则是以芳环的名称加 酚 字 如有取代基 再加上取代基的名称和位次 特殊情况下按次序规则把羟基看作取代基 间甲苯酚m methylphenol 对甲苯酚p methylphenol 3 甲基 4 叔丁基苯酚3 methyl 4 butylphenol 2020 1 15 酚 37 对羟基苯磺酸 5 甲基 2 萘酚 2 3 羟基苯基 1 丙醇 2020 1 15 酚 38 二 酚的物理性质 低熔点固体或高沸点液体 溶解性 在水中有一定的溶解度 如 苯酚9g 100mlH2O 微溶于水 溶于乙醇 乙醚等有机溶剂 熔 沸点 酚分子间能形成氢键 与分子量相近的芳烃相比具有较高的沸点和熔点 2020 1 15 酚 39 三 酚的化学性质 1 酸性 2020 1 15 酚 40 苯环上取代基不同 酚的酸性不同 给电基团 不利于负电荷分散 使苯氧负离子稳定性降低而酚酸性减弱 吸电基团 有利于负电荷分散 使苯氧负离子稳定性增高而酚酸性增强 2020 1 15 酚 41 酚不能分子间脱水成醚 一般是由酚在碱性溶液中与烃基化剂作用生成 2 酚醚的生成 亲核试剂 酚负离子 PhO 2020 1 15 酚 42 3 与FeCl3的显色反应 大多数酚能与FeCl3溶液发生反应 生成带颜色的络离子 称显色反应或颜色反应 不同的酚所得产物的颜色不同 故此反应可用来鉴定酚 具有烯醇式结构的化合物大多可与三氯化铁溶液发生颜色反应 紫色 2020 1 15 酚 43 4 氧化反应 酚易被氧化为醌等氧化物 氧化物的颜色随着氧化程度的深化而逐渐加深 由无色而呈粉红色 红色以致深褐色 多元酚更易被氧化 酚易被氧化的性质常用来作为抗氧剂和除氧剂 2020 1 15 酚 44 卤代反应 活性高 在水体系中产生多卤代产物 5 芳环的亲电取代反应 可用于鉴定 2020 1 15 酚 45 硝化 苯酚易被氧化 用硝酸硝化一般产率偏低 苦味酸 2020 1 15 酚 46 邻硝基苯酚和对硝基苯酚可方法分开 邻硝基苯酚分子形成分子内六元环的螯和物 对硝基苯酚只能通过分子间的氢键缔和 用水蒸气蒸馏 2020 1 15 酚 47 四 重要代表物 1 苯酚 C6H5OH 又称石炭酸 无色或白色晶体 有特殊气味 用途 用于制染料合成树脂 塑料 合成纤维和农药 水杨酸等 作外科消毒剂消毒能力大小的标准 石炭酸系数 有毒 具有腐蚀性 在空气中变粉红色 实验室检验溴 生成白色沉淀 三溴苯酚 十分灵敏 FeCl3 生成 Fe C6H5O 6 3 络离子呈紫色 2020 1 15 酚 48 2 甲苯酚 C7H8OH 医用消毒剂 来苏儿 煤酚皂液或甲酚皂溶液 甲酚是邻 间 对甲苯酚的混合物 煤酚皂液的杀菌能力与苯酚相似 2020 1 15 醚 49 三 醚 一 醚的结构与命名 结构 分子中含有醚键 C O C 的化合物叫做醚 R R1 简单醚 如 CH3 O CH3R R1 混合醚 如 CH3CH2 O CH3 sp3 脂肪醚与含相同碳原子数的醇互为异构体 官能团异构 2020 1 15 醚 50 习惯命名法 常用 适用于简单醚 简单醚 混醚 醚的命名 分子较小的简单脂肪醚中的 二 常省略 2020 1 15 醚 51 系统命名法 不常用 适用于复杂醚 将RO 当作取代基 以烃为母体 对甲氧基丙烯基苯 烃基之一为芳环的 以芳环为母体 2020 1 15 醚 52 环状醚 1 4 环氧丁烷 2020 1 15 醚 53 二 物理性质 相对密度 沸点较低 因为醚分子间不能形成氢键 水中溶解度与同碳数醇差不多 因醚分子与水分子可形成分子间氢键 乙醚有弱极性 常用作有机溶剂 极性 2020 1 15 醚 54 醚分子中无活泼氢 不能与金属钠反应 也不与酸 碱反应 醚的化学性质比较稳定 但醚比烷烃活泼 三 化学性质 2020 1 15 醚 55 1 盐的生成 盐必须在浓HCl 浓硫酸作用下才能生成 一遇水即水解 利用此性质可分离提纯醚 思考题 利用简单的化学方法除去正溴丁烷中少量的正丁醇 正丁醚 1 丁烯 答案 用浓硫酸洗 弱碱 强酸 盐 2020 1 15 醚 56 醚可与缺电子试剂形成络合物 BF3Lewis酸AlCl3 2020 1 15 醚 57 2 醚键的断裂 醚与浓酸 HBr HI 作用 可使醚链断裂 伯烷基醚与HI作用时 按SN2机理进行 醚键断裂时往往是较小的烃基生成碘代烷 2020 1 15 醚 58 叔烷基醚与HI作用时 按SN1机理进行 芳香混醚与浓HI作用时 总是断裂烷氧键 生成酚和碘代烷 2020 1 15 醚 59 3 过氧化物的生成 使用乙醚前应先检查过氧化物是否存在 方法如下 A KI 淀粉试纸 变蓝色则证明过氧化物存在 B 使FeSO4 KCNS溶液变红色 Fe CNS 6 3 则证明过氧化物存在 过氧化物容易爆炸 2020 1 15 醚 60 除去过氧化物的方法 5 FeSO4 5 NaHSO3 5 NaI均可洗去过氧化物 防止过氧化物的生成 将乙醚贮存于棕色瓶中 在乙醚中加入铁丝 还原剂 2020 1 15 醚 61 四 环醚 1 环氧乙烷 2020 1 15 醚 62 乙二醇 乙二醇醚 乙醇胺 合成比R多两个C的化合物 2020 1 15 醚 63 2 四氢呋喃与1 4 二氧六环 与水混溶 且溶于多数有机溶剂 性质稳定 是常用的溶剂 在空气中能生成爆炸性过氧化合物 2020 1 15 醚 64 3 冠醚 2020 1 15 醚 65 冠醚的合成Pedersen 与Cram和Lehn获1987年诺贝尔化学奖 2020 1 15 醚 66 冠醚与金属离子所形成的络合物可溶于低极性的有机溶剂 并且随带着负离子一起进入有机溶剂中 2020 1 15 醚 67 相转移催化剂 能使互不相溶的两相中的物质发生反应或加速反应的催化剂 2020 1 15 醚 68 2020 1 15 醚 69 第七章作业答案及课堂测试 有机化学OrganicChemistry 第七章作业答案 P152 155 8 5完成下列转化 有机化学OrganicChemistry 有机化学OrganicChemistry 8 6用简便且有明显现象的方法鉴别下列各组化合物 b c CH3CH2OCH2CH3 CH3CH2CH2CH2OH CH3 CH2 4CH3答案 浓H2SO4和K2Cr2O7d CH3CH2Br CH3CH2OH答案 浓H2SO4 答案 Ag NH3 2 答案 FeCl3 有机化学OrganicChemistry 8 9写出下列反应的主要产物或反应物 有机化学OrganicChemistry 有机化学OrganicChemistry 8 104 叔丁基环己醇是一种可用于配制香精的原料 在工业上由对叔丁基酚氢化制得 如果这样得到的产品中含有少量未被氢化的对叔丁基酚 怎样将