醇酚醚医学化学ppt课件.ppt

第七章含氧有机化合物第一节醇酚醚 教学内容 1 掌握醇酚的结构 化学性质2 掌握醇酚的命名3 了解醇酚的分类和一些重要的醇 酚 教学重点 醇酚的命名及化学性质 教学难点 醇的化学性质 2 醇酚醚R O HAr O HR O R 醇酚均为含 OH结构的化合物 醚可以看成醇酚羟基上的氢被烃基取代后的产物 通式为 组成上均由C H O三种元素组成 醇和酚分子中都含有相同的官能团羟基 OH 但由于羟基连接的烃基不同 在性质上有显著差异 3 一 醇 一 醇的分类和命名醇可以看成是脂肪烃 脂环烃 或芳香烃侧链上的氢原子被羟基 OH 取代后生成的一类化合物 R OH 乙醇CH3CH2OH 4 脂肪醇 2 丙烯 1 醇 脂环醇 环己醇2 环己烯 1 醇 芳香醇 饱和醇 不饱和醇 醇 1 根据羟基所连的烃基的结构不同 可分为脂肪醇 脂环醇和芳香醇 脂肪醇 脂环醇又可分为饱和醇和不饱和醇 一 醇的分类 苯甲醇 3 苯基 2 丙烯 1 醇 甲醇 5 2按羟基所连碳原子的种类分为伯醇 1o醇 R CH2 OH仲醇 2o醇 叔醇 3o醇 6 3按所含羟基数目不同 含有一个羟基的醇为一元醇 含有二个或三个羟基的醇为二元醇和三元醇 又称多元醇 1 3 丙二醇 二元醇 丙三醇 三元醇 1 丙醇 一元醇 7 1 普通命名法 烃基名称 醇 省去 基 字 例 甲醇 乙醇 异丙醇 叔丁醇 二 醇的命名 2 系统命名法1 选主链 以醇为母体 选择含羟基的最长碳链为主链 根据主链上碳原子的数称为某醇 2 编号 从离羟基最近的一端开始用1 2 3编号 并将羟基的位置写在某醇之前 3 定名称 把取代基的位置 数目 名称写在醇之前 相同的取代基合并 不同的先简后繁 8 4 脂环醇命名时 从羟基所连的碳原子开始编号 并使其他取代基处于较小位次 5 芳香醇命名时 以脂肪醇为母体 芳烃基作为取代基 6 不饱和一元醇命名时 选择连有羟基的碳原子和不饱和键在内的最长碳链作主链 称为某烯醇或炔醇 编号时使羟基位次尽可能小 7 多元醇命名时 尽可能选连有多个羟基在内的最长碳链作主链 当羟基的数目与碳原子的数目相同时 则可省略羟基的位号 9 CH2 CH CH2 OH 2 丙烯 1 醇 3 3 二甲基 1 丁醇 4 苯基 2 丁醇 3 苯基 2 丁醇 1 2 丙二醇 10 比相应的烷烃的沸点高100 120 形成分子间氢键的原因 如乙烷的沸点为 88 6 而乙醇的沸点为78 3 甲 乙 丙醇与水以任意比混溶 与水形成氢键的原因 C4以上则随着碳链的增长溶解度减小 烃基增大 其遮蔽作用增大 阻碍了醇羟基与水形成氢键 分子中羟基越多 在水中的溶解度越大 沸点越高 如乙二醇 b p 197 丙三醇 b p 290 可与水混溶 二 醇的物理性质 11 2R OH 2Na2R ONa H2 醇的酸性 与Na反应活性 甲醇 伯醇 仲醇 叔醇 R ONa H2OR OH NaOH 1 与活泼金属反应 三 醇的化学性质 醇的化学性质主要由羟基官能团所决定 同时也受到烃基的一定影响 反应的部位有C OH O H 和C H 21 3 1O H键的断裂 2C O键的断裂 3C H键的断裂 12 熔 金属钠熔化成小圆球 是由于钠的熔点比较低 钠与水反应放出的热可使钠熔化 游 小圆球在水面上向各个方向迅速游动 是由于产生的气体推动钠块移动 浮 钠块浮在水面 是由于钠的密度比水小响 有嘶嘶的响声 最后小圆球消失 响声是由两方面原因造成 一是产生的气体的气泡破裂声 二是放热使钠块附近的水接近沸点而产生的水蒸气的气泡破裂声 若水中加了酚酞 则多一个现象红 反应后溶液呈现红色 是由于反应生成碱 当将试管口移近火焰时 会听到气体的爆鸣声 氢气与氧气混合气发生爆炸 说明收集到的气体为氢气 2Na 2H2O 2NaOH H2 补充 水与钠的反应现象 13 2 与氢卤酸反应 反应速度与氢卤酸的活性和醇的结构有关 HX的反应活性 HI HBr HCl醇的活性次序 叔醇 仲醇 伯醇 CH3OH 伯醇仲醇叔醇 室温下1小时也不反应 常需加热5分钟内出现混浊立即发热 混浊或分层 卢卡斯 Lucas 试剂 浓HCl 无水ZnCl2可用于鉴别伯 仲 叔醇 R OH HXR X H2O 含有6个碳以下的醇可溶于卢卡斯试剂 但反应生成的氯化物不溶于卢卡斯试剂 从而出现浑浊或分层 因此从出现现象的时间判断醇的反应活性 14 与无机含氧酸的反应 如 HNO3 甘油三硝酸酯 3 酯化反应 另外 磷酸以酯的形式广泛存在于机体中 如 核酸 磷脂和ATP中都有磷酸酯结构 体内的某些代谢过程是通过具有磷酸酯结构的中间体来完成的 CH3CH2 OH HONO2CH3CH2 O NO2 H2O 乙醇 CH2 CH CH2 3HONO2CH2CHCH2 OHOHOHONO2ONO2ONO2 甘油 硝酸乙酯 浓硫酸 15 4 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 分子内脱水 分子间脱水 乙烯 乙醚 CH2CH2CH2 CH2 浓硫酸170 C HOH C2H5OH HOC2H5C2H5OC2H5 浓硫酸140 C 16 不同结构的醇 发生分子内的脱水难易不同 叔醇最容易 仲醇次之 伯醇最难 例如 17 消除反应 在适当的条件下 从一个有机化合物分子中脱去一个或几个小分子 如水等 而生成不饱和化合物的反应 扎伊采夫规则 卤代烷脱卤化氢时 氢原子总是从含氢较少的 碳原子上脱去 也可表述为卤代烷脱卤化氢时 主要生成双键碳原子上含有较多取代基的烯烃 分子内脱水方向 遵守查依采夫规则 生成在双键碳上连有较多烃基的烯烃为主要产物 例如 18 当脱水后的产物有顺 反异构体时 一般以反式为主产物 19 5 氧化反应 有机物分子中加氧或脱氢 仲醇 叔醇 在该条件下不被氧化 因 碳上没有氢原子 伯醇 该性质可以用于鉴别 记住现象 K2Cr2O7 醛酸 酮 RCH2OHR CHORCOOH KMnO4 KMnO4 20 6 邻二醇的特性 两个相邻羟基的醇称为邻二醇 甘油 丙三醇 甘油铜 深兰色 该性质可以用于鉴别 记住现象 21 四 重要的醇 一 甲醇有毒性 甲醇蒸气与眼接触可引起失明 误服10ml失明 30ml致死 是重要的化工原料 三 丙三醇 甘油 二 乙醇 临床用75 的乙醇溶液做外用消毒剂 也是重要的有机溶剂和化工原料 例如95 的酒精可制成碘酊 I2 KI C2H5OH 具有润肤作用 临床上常用甘油栓或50 甘油溶液灌肠以治疗便秘 22 二 酚 Ar OH 酚 苯酚萘酚 萘酚 萘酚 一 酚的分类与命名 1 酚的分类 1 根据芳烃基的不同 2 根据酚羟基的个数分为一元酚 二元酚和多元酚 苯环上的氢原子被羟基取代生成的化合物称为酚 23 苯酚的结构 24 酚的命名一般是以酚为母体 在酚字的前面加上芳环的名称 再加上其它取代基的名称和位次 在有羧基 醛基存在时把羟基看作取代基来命名 2 命名 1 3 苯二酚 间 苯二酚 例如 2 羟基苯甲酸 水杨酸 3 甲基苯酚 间 甲基苯酚 25 酚中的羟基也可以形成分子间氢键 因此酚类化合物的熔点和沸点比相对分子量相近的芳烃 芳卤要高 而且多元酚的熔点和沸点更高 酚的相对密度都大于1 在酚类化合物中 由于芳基的存在 一般的一元酚在水中的溶解度都较小 而多元酚的溶解度则较大 对苯二酚除外 常见的酚类化合物在乙醇 乙醚 苯 及卤代烃等有机溶剂中有良好的溶解性 二 酚的性质 一 物理性质 26 1 弱酸性 不反应 酚不能溶于NaHCO3溶液 羧酸可以 利用此性质可以将酚和羧酸进行分离和鉴别 二 酚的化学性质 酚钠 27 CH3COOH H2CO3 H2O CH3CH2OH 酸性强弱顺序 醋酸碳酸苯酚水乙醇 28 2 与FeCl3的显色反应 酚能与FeCl3溶液发生显色反应 大多数酚能起此反应 故此反应可用来鉴定酚 不同的酚与FeCl3作用产生的颜色不同 与FeCl3的显色反应并不限于酚 具有烯醇式 结构的脂肪族化合物也有此反应 29 3 芳环上的取代反应 苯酚与溴水在常温下可立即反应生成2 4 6三溴苯酚白色沉淀 反应很灵敏 很稀的苯酚溶液就能与溴水生成沉淀 故此反应可用作苯酚的鉴别和定量测定 1 卤代反应 记住现象 30 苯酚比苯易硝化 在室温下即可与稀硝酸反应 邻硝基苯酚易形成分子内氢键而成环 这样就削弱了分子内的引力 而对硝基苯酚不能形成分子内氢键 但能形成分子间氢键而缔合 因此邻硝基苯酚的沸点和在水中的溶解度比其异构体低得多 故可随水蒸气蒸馏出来 2 硝化反应 31 3 磺化反应 32 4 氧化反应酚类很容易被氧化 若长时间与空气接触 就会被空气中氧气氧化 而颜色加深 如苯酚被氧化由无色变为红色或暗红色 对苯醌 醌是含有共轭环己二烯二酮结构的一类有机化合物的总称 33 三 重要的酚苯酚 石炭酸 苯酚能凝固蛋白质 有杀菌作用 用作消毒剂和防腐剂 2 维生素E 生育酚 临床上常用于治疗先兆性和习惯性流产 也用来治疗痔疮 冻疮 肌痉挛 胃和十二指肠溃疡等 可作为人体内一种自由基清除剂或抗氧剂 有延缓衰老作用 34 第三节醚 一 醚的分类和命名 1 分类 35 1 简单醚 烃基的名称 醚例如 二乙基醚 乙醚 二苯醚2 混醚 是先小后大 先芳后脂 称为某 基 某 基 醚 3 结构复杂的醚用系统命名法命名 将烃氧基做取代基 2 命名 2 甲氧基戊烷3 甲基 1 甲氧基 3 戊醇 54321 54321 36 二 醚的性质 2 醚的化学性质 1 醚的物理性质室温下 大多为液体 有特殊气味 密度小于水 沸点与相对分子质量相近的烷烃近似 其氧原子与水分子可形成氢键 在水中有一定的溶解度 醚的氧原子上有未共用电子对 能接受强酸中的H 而生成烊盐 烊盐是一种弱碱强酸盐 仅在浓酸中才稳定 遇水很快分解为原来的醚 而烷烃不能溶于强酸 利用此性质可以将醚从烷烃中分离出来 37 醚长期与空气接触下 会慢慢生成不易挥发的过氧化物 检验方法 用淀粉碘化钾试纸检验 若变蓝色 表明有过氧化物存在除去过氧化物的方法 1 加入还原剂5 的FeSO4于醚中振摇后蒸馏 2 贮藏时在醚中加入少许金属钠 过氧化物不稳定 加热时易分解而发生爆炸 因此 醚类应尽量避免暴露在空气中 一般应放在棕色玻璃瓶中 避光保存 蒸馏放置过久的乙醚时 要先检验是否有过氧化物存在 且不要蒸干 以免发生意外 38 三 重要的醚 曾用作吸入麻醉剂 但会产生恶心 呕吐等副作用 现已由氟烷CF3CHClBr等代替 乙醚 1 2 3 4 5 6 答案 1 异丁醇 2 叔丁醇 3 仲丁醇 4 苄醇 苯甲醇 5 丙三醇 甘油 6 环己醇 7 8 9 10 11 12 答案 7 2 苯乙醇 8 1 苯乙醇 9 3 甲基丁醇 10 3