第十二章 醇、酚、醚.ppt

第十二章醇酚醚H O H醇R O H酚Ar O H醚R O R 第一节醇 alcohol 一 分类和命名1 分类 是否含不饱和键 饱和醇 不饱和醇 醇 同一碳原子上连接两个或三个羟基的结构很不稳定 易脱水成稳定的醛 酮或羧酸 饱和脂肪一元醇 碳原子种类 伯醇 1o醇 仲醇 2o醇 叔醇 3o醇 2 命名 1 普通命名法 适用于简单一元醇 在 醇 母体前加烃基名称即可 2 系统命名法 类似于烷烯炔的命名含 长 多 低 选择连接有羟基的最长碳链作为主链 如有不饱和键时 则选择同时含羟基和重键在内的最长碳链为主链 编号时使羟基的位次最小 写出名称时羟基的位次需标明 2 甲基 1 丁醇4 甲基 2 戊醇2 苯基乙醇1 甲基环戊醇 4 甲基 5 己炔 2 醇 3 戊烯 2 醇 3 苯基 2 丙烯 1 醇 1 2 丙二醇3 甲基 1 2 4 戊三醇 多元醇的命名应选择连接有尽可能多羟基的碳链为主链 依羟基的数目命名为某几醇 并在名称前标明羟基的位次 醇的化学反应主要是O H键的异裂 酸性 C O键的异裂 羟基被取代和脱羟基 又由于 OH的影响 使a H也具有一定的活泼性 H C OH a 二 结构特点 三 性质 一 物理性质 沸点 低级直链饱和一元醇沸点远高于同碳的直链烷烃 水溶性 低级醇可与水混溶 随碳数增加 水溶性很快降低 多元醇水溶性大于一元醇 醇与水之间形成的氢键 二 化学性质 一 与活泼金属的反应 醇与金属钠反应的活性顺序是 CH3OH 伯醇 仲醇 叔醇 H O H Na NaOH H2 反应激烈 R O H Na RONa H2 反应和缓 实验室常用乙醇来处理反应残余的钠 当醇钠遇水时立即生成醇和氢氧化钠 二 与氢卤酸的反应氢卤酸的活性顺序是 HI HBr HCl 亲核取代 卤代反应活性顺序 浓盐酸与无水氯化锌所配成的试剂称为卢卡斯 Lucas 试剂 卢卡斯试剂可以区别C6以下伯 仲 叔醇 三 脱水反应醇与浓硫酸共热发生脱水反应 脱水方式随反应温度而异 醇分子内脱水生成烯的反应是一种消除反应 H消除方向符合Sayzeff规则 四 氧化反应 伯醇或仲醇被氧化 分别形成醛或酮 叔醇在同样条件下一般不被氧化 橙色的铬酸试剂 CrO3的硫酸溶液 与伯醇或仲醇发生反应 会转变成蓝绿色 因酒内含有乙醇 故这一反应也可用于呼吸分析仪 以检测汽车驾驶员是否酒后驾车 在有机化学中 将分子中加氧或去氢称为氧化 反之加氢或去氧则称为还原 醇的氧化反还可直接用催化脱氢的方法进行 五 与无机含氧酸的酯化反应 醇与酸作用 脱去一分子水所得的产物称为酯 这种反应称为酯化反应 异戊醇亚硝酸亚硝酸异戊酯 缓解心绞痛的药物 二元或三元酸分别可形成两种或三种酯 六 邻二醇的鉴别反应邻二醇与氢氧化铜反应可生成深蓝色的溶液 可利用此反应来鉴定邻二醇结构 三 几种重要的醇 一 甲醇 CH3OH 又称 木醇 毒性大 误服10ml可致失明 误服30ml可致死亡 三硝酸甘油酯 硝酸甘油 二 乙醇 CH3CH2OH 又称 酒精 三 丙三醇 CH2OH CHOH CH2OH 又称 甘油 第二节酚 phenol 一 酚的分类和命名 一 一元酚的命名 酚类的命名可用芳烃作母体 也可用酚作母体 苯酚 石炭酸 3 氯苯酚间氯苯酚 4 硝基苯酚对硝基苯酚 5 甲基 1 萘酚 以酚作母体 命名时常以芳基名称加 酚 二 多元酚的命名 当分子中只含有酚羟基时 一般都以酚作母体 当苯环上连有比酚羟基氧化程度更高的基团时 酚羟基就成为取代基 如 邻羟基苯甲酸 对羟基苯甲醛 4 羟基 3 甲氧基苯甲醛 当分子中含有一个CH3 酚羟基又在一个以上时 常以甲苯为母体 如 2 4 二羟基甲苯 Note 注意区别酚和芳香醇 羟基连在侧链上为芳醇 羟基直接连在芳环上为酚 二 酚的结构 p 共轭 弱酸性活化苯环酚羟基不易被取代 三 酚的化学性质 一 弱酸性酚类化合物呈弱酸性 酸性较醇强 苯酚的酸性 Ka为10 10 比碳酸 Ka为10 7 弱 向酚钠溶液中通入二氧化碳 苯酚就游离析出 二 芳环上的亲电取代反应 溴代 该反应非常灵敏 常用作苯酚的定性检验和定量测定 硝化 室温下用稀硝酸即可硝化 不同的酚显现不同的颜色 苯酚 间苯二酚 均苯三酚与三氯化铁显紫色 三种甲苯酚显蓝色 邻苯二酚和对苯二酚显绿色 三 与三氯化铁的显色反应 具有烯醇型结构的化合物 酚也具有这样的结构特征 一般都能与三氯化铁产生颜色反应 四 氧化反应 对苯醌 多元酚更容易被氧化 邻苯二酚则被氧化为邻苯醌 邻苯醌 四 几种重要的酚 一 苯酚又称 石炭酸 医学上用作消毒剂 二 甲苯酚又称 煤酚 有邻 间 对三种异构体 都存在于煤焦油中 消毒剂 煤皂酚溶液 就是含有47 53 三种甲苯酚的肥皂水溶液 俗称 来苏儿 Lysol 是外用消毒剂 三 苯二酚在生物体内 苯二酚常以衍生物状态存在 例如 人体代谢中间体3 4 二羟基苯丙氨酸 又名多巴 DOPA 以及常用的急救药物肾上腺素中均含有儿茶酚的结构 R CH3肾上腺素R H去甲肾上腺素R CH CH3 2异丙肾上腺素 多巴 DOPA 四 维生素E又名生育酚 是一种天然存在的酚 自然界有多种异构体 等 其中 生育酚的生理活性最高 其结构为 维生素E是一种自由基的清除剂或抗氧化剂 以减少自由基对机体的损害 临床上用以治疗先兆流产和习惯流产 及延缓老年早衰和记忆力减退 第三节醚一 醚的分类和命名醚可分为单醚和混醚 两个烃基相同的醚称为单醚 两个烃基不同的醚称为混醚 单醚C2H5 O C2H5C6H5 O C6H5 二 乙醚二苯醚混醚CH3 O C2H5C6H5 O CH3甲乙醚苯甲醚 结构简单的醚 多按烃基命名 称 某醚 Note 若两个烃基不同 将较小的基团放在前面 若两个烃基均为芳香烃基时 称 二某醚 烃基中有一个是芳烃基时 则芳烃基放在前面 单醚C2H5 O C2H5C6H5 O C6H5 二 乙醚二苯醚混醚CH3 O C2H5C6H5 O CH3甲乙醚苯甲醚 结构比较复杂的醚 则把烃氧基 OR 作为取代基 例如 2 甲基 4 甲氧基戊烷 2 甲基 4 甲氧基 2 丁醇 醚键 C O C 是相当稳定的 醚的稳定性仅次于烷烃 它与强碱 氧化剂 还原剂均不起作用 所以在有机反应中常用作溶剂 醚接受质子的能力很弱 必须与浓强酸 如浓HX或H2SO4 在较低温度下才能形成盐 从而溶解于浓强酸中 可利用此现象区别醚与烷烃或卤代烃 醚中氧原子上的孤对电子能接受质子 生成盐 二 醚的主要性质 三 乙醚 无色液体 易挥发 微溶于水 能溶解许多有机物 是常用的有机溶剂 有麻醉作用 早在1850年就在临床上用作全身吸入性麻醉剂 但目前被新型麻醉剂异氟醚 异氟烷 等代替 Note 冠醚 crownether 是20世纪70年代研制出来的一类具有特殊性能的化合物 冠醚可用来分离金属离子 冠醚的另一个重要用途是作为相转移催化剂 phase transfercatalyst 18 冠 6 由于冠醚有其特殊的性质和用途 30多年来 冠醚化学有了很大发展 在冠醚的合成及性质研究方面作出重大贡献的法国化学家J M Lehn和美国化学家C J Cram C J Pederson在1987年共同获得了诺贝尔化学奖 第四节硫醇和硫醚硫和氧处于周期表中的同一族 含硫的有机化合物与含氧有机物性质相似 硫也能形成与氧类似的化合物 硫醇和硫醚 R OH醇R O R 醚R SH硫醇R S R 硫醚 一 硫醇硫醇的命名与醇相似 只要在烷基和醇之间加 硫 即可 如甲硫醇 CH3SH 乙硫醇 CH3CH2SH 硫醇可与汞 铅 砷等重金属氧化物或盐作用 生成不溶于水的硫醇盐 重金属盐类中毒 许多重金属盐能与机体内某些酶中的巯基结合 使酶丧失其正常的生理作用 硫醇能与重金属形成不易解离的 无毒性的水溶性配合物由尿中排出 可作为重金属盐类中毒的解毒剂 如二巯基丙醇 BAL 二巯基丁二酸钠等 二巯基丙醇二巯基丙磺酸钠二巯基丁二酸钠 中毒酶二巯基丙醇活性酶从尿中排出 在生物体中 巯基与二硫键之间的氧化还原反应是一个非常重要的生理过程 二硫键对于保护蛋白质分子的高级结构也起着重要的作用 二巯基丁二酸钠是我国研制成功的一个毒性较低 效力较强的解毒剂 二 氧化硫醇容易被氧化 生成二硫化物 二 硫醚硫醚 thioether 可看作是硫化氢分子中两个氢原子被烃基取代的化合物 通式