有机化学课件醇和醚.ppt

甲醇分子中 碳和氧均采取sp3杂化 氧原子以两个sp3杂化轨道分别与氢和碳形成O H键和C O键 剩余的两个sp3杂化轨道分别被两个未共用电子对所占据 例 甲醇 10 1 1醇的结构 根据醇分子中所含羟基的数目 可分为一元 二元 三元醇等 一元醇 二元醇 三元醇 10 1 2醇的分类 根据与羟基相连的碳原子的种类不同 一元醇可分为伯 仲 叔醇 伯醇 叔醇 仲醇 根据醇分子中羟基所连接的烃基不同 分为饱和醇 不饱和醇 脂环醇和芳香醇 饱和醇 不饱和醇 芳香醇 10 1 2醇的分类 碳链异构 官能团 羟基 位置异构和官能团异构 1 丁醇 正丁醇 2 甲基 1 丙醇 异丁醇 2 丁醇 仲丁醇 2 甲基 1 丙醇 叔丁醇 例 10 1 3醇的异构 结构简单的一元醇 相应的烃基名称 醇 正丙醇 异丙醇 烯丙醇 10 1 4醇的命名 1 习惯命名法 选择含有羟基的最长碳链作为主链 根据主链中所含碳原子的数目称为 某 醇 支链作为取代基 从靠近羟基的一端开始对主链编号 然后把取代基的位次 名称以及羟基的位次依次写在 某 醇的前面 2 甲基 2 乙基 1 己醇 2 甲基 1 环己基 1 丙醇 10 1 4醇的命名 2 系统命名法 重点 如果为不饱和醇 应选择含有羟基并含有双键或叁键的最长碳链作为主链 编号时应使羟基的位号最小 此处与卤代烯烃的编号相区别 2 甲基 5 异丙基 己烯 3 醇 芳醇的命名可把芳基作为取代基 3 苯基 2 丙烯 1 醇 俗名 肉桂醇 10 1 4醇的命名 3 系统命名法 多元醇常用俗名 结构复杂的醇应选择包含多个羟基在内的最长碳链作为主链 用阿拉伯数字分别表示羟基的位置 用汉字表示羟基的数目 1 2 乙二醇 简称乙二醇 俗名甘醇 1 2 3 丙三醇 简称丙三醇 俗名甘油 10 1 4醇的命名 3 系统命名法 2 丙烯 1 醇 反 2 丁烯 1 醇 5 甲基 4 己烯 2 醇 1 3 丙二醇 顺 1 2 环戊二醇 3 羟甲基 1 7 庚二醇 练习 10 2 1由烯烃制备 10 2 2从卤代烃制备 10 2 3从格氏试剂制备 10 2 4从羰基化合物还原 10 2醇的制备 重点 1 直接水合 2 间接水合 a 烯烃水合 复习 第三章 适合工业生产 10 2 1由烯烃制备 烯烃水合法的局限性 反应可逆 产率不高 反应有重排 亲电加成机理 通过正碳离子中间体 反应无立体选择性 只能制备仲醇和叔醇 不能制备伯醇 除乙醇 马氏加成规则 反应的特点 产率较高 区域选择性反应 主要为反Markovnikov规则取向 立体专一性反应 顺式加成 无重排产物生成 说明什么 立体化学 顺式加成 b 硼氢化 氧化反应 10 2 1由烯烃制备 c 烯烃制醇的方法比较 10 2 1由烯烃制备 复习 第九章 有副反应 消除反应 一般由醇制备卤代烃 因醇易得 方法的局限性 10 2 2由卤代烃制备 有合成意义的例子 1o醇 2o醇 R H 3o醇 3o醇 1o醇 R H 2o醇 10 2 3从格氏试剂制备 实例一 制备 CH3 2CH CH2 CH2 OH 解一 解二 CH3 2CHCH2MgX CH2O CH3 2CHCH2CH2OMgX 无水醚 CH3 2CHCH2CH2OH H2O 用甲醛在分子中引入羟甲基 制备伯醇 CH3 2CHMgX CH3 2CHCH2CH2OMgX H2O CH3 2CHCH2CH2OH 无水醚 用环氧乙烷在分子中引入羟乙基 10 2 3从格氏试剂制备 实例二 制备 用酮制备叔醇 10 2 3从格氏试剂制备 格氏试剂制备醇的归纳 制备伯醇 用环氧乙烷或取代环氧乙烷 在醇的 碳和 碳之间切断 用甲醛 在醇的 碳和 碳之间切断 羟基部分来自原料 2 不带羟基部分来自格氏试剂 10 2 3从格氏试剂制备 1o醇 R H 2o醇 1o醇 1o醇 LiAlH4 负氢离子转移试剂 强还原剂 催化加氢或化学还原剂 10 2 4从碳基化合物制备 例 10 2 4从碳基化合物制备 1 物态 C1 C4 有酒味无色液体C5 C11 有嗅味油状液体C12以上 固体 2 沸点 b P 比相应烃 卤代烃高 甲醇 分子量 32 b P 64 9 乙烷 分子量 30 b P 88 6 乙醇 分子量 46 b P 78 5 丙烷 分子量 44 b P 42 1 10 3醇的物理性质 C b P 正丁醇b P 117 异丁醇b P 108 仲丁醇b P 99 5 叔丁醇b P 82 CH3CH2OHb P 78 5 HOCH2CH2OHb P 198 碳数相同 支链 b P 碳数相同 OH b P 醇分子之间能生成氢键 原因 10 3醇的物理性质 2 沸点 b P 3 水溶性 醇分子和水分子之间能生成氢键 10 3醇的物理性质 MgCl2 6CH3OHCaCl2 4C2H5OH 4 与某些无机盐形成结晶醇化合物 10 3醇的物理性质 氧化反应 取代反应 脱水反应 酸性 与金属反应 形成氢键形成盐 金 羊 10 4醇的化学性质 重点 10 4醇的化学性质 重点 10 4 1与活泼金属的反应 10 4 2卤代烃的生成 10 4 3酯的生成 10 4 4脱水反应 10 4 5氧化与还原 醇分子中含有羟基 与水相似 显示一定的酸性 异丙醇铝 强还原剂 10 4 1与活泼金属的反应 反应活性 反应随着醇分子烃基的加大而反应速率减慢 甲醇 伯醇 仲醇 叔醇 10 4 1与活泼金属的反应 反应速度与HX有关 HI HBr HCl 如 RCH2 OH HIRCH2I H2O H2SO4 RCH2 OH HBrRCH2Br H2O RCH2 OH HClRCH2Cl H2O ZnCl2 10 4 2卤代烃的生成 1 影响因素 20 20 20 不反应 分钟变浑浊 10分钟变浑浊 加热后才反应 反应速度与烃基结构有关 1 影响因素 卢卡斯试剂 瓦格涅尔 梅尔外英重排 10 4 2卤代烃的生成 2 可能的重排 原因 2 可能的重排 为避免重排 可以用亚硫酰氯 三卤化磷或五氯化磷与醇作用 以制备卤代烃 例如 2 可能的重排 CH3 2SO4毒性大 但是很好的甲基化试剂 a 与有机酸反应 H b 与无机酸反应 硫酸氢甲酯 酸性硫酸酯 与硫酸的反应 10 4 3酯的生成 CH3OH HNO3CH3O NO2 H2O H 硝基甲酯 与硝酸的反应 b 与无机酸反应 分子内脱水 分子间脱水 2 不同醇分子内脱水的难易顺序如下 叔醇 仲醇 伯醇 1 脱水方式 分子内脱水和分子间脱水 10 4 4醇的脱水 例如 取代反应SN 消除反应E 浓H2SO4 170 浓H2SO4 140 46 H2SO4 87 或Al2O3 240 或Al2O3 360 过量的酸和高温有利于烯烃的生成 过量的醇和较低的温度下有利于醚的生成 叔醇脱水时只生成烯烃 例如 10 4 4醇的脱水 3 影响因素 仲醇和叔醇分子内脱水时 遵循查依采夫规则 66 H2SO4 100 80 10 4 4醇的脱水 例如 4 消除取向 常用的脱水剂 H2SO4 H3PO4 Al2O3 Al2O3的优点是可再生使用 且很少重排 H2SO4脱水时常出现重排 10 4 4醇的脱水 5 脱水剂 例如 O或 H 称氧化反应 O或 H 称还原反应 广义上讲 有机化合物 氧化 R CH2OH K2Cr2O7 R C H O R C OH O 117 75 85 伯醇氧化生成醛和羧酸 10 4 5氧化与脱氢反应 仲醇氧化生成酮 叔醇不被氧化 在强烈的的氧化条件下 如硝酸 可发生碳碳键的断裂 生成小分子的氧化产物 氧化 将伯醇或仲醇的蒸汽在高温下通过活性铜 或银 镍等 催化剂 则发生脱氢反应 生成相应的醛或酮 2