有机化学-第十章 醇和醚

第十章 醇和醚,主要学习内容,掌握醇、醚的分类及其命名法。掌握氢键对沸点、水溶性等物理性质的影响。理解醇和醚的结构特点。掌握醇、醚的化学性质理解醇、醚的制备方法，环氧乙烷的性质和用途,一、 醇的结构、分类和命名,第一部分 醇,1、醇的结构,醇 (Alcohols),大部分醇的羟基与sp3杂化的碳原子相连。烯醇中的羟基与sp2杂化的碳原子相连。根据甲醇分子的键长、键角分析，醇羟基中的氧是sp3杂化。,叔醇（三级醇）,邻二醇,2、醇的分类,伯醇（一级醇）,仲醇（二级醇）,一元醇,多元醇,芳醇,苄醇,烯丙醇,CH2=CH-CH2-OH,衍生物命名法（看作甲醇的衍生物）,甲基异丙基甲醇,普通命名法（烷基的习惯名称+醇）,2、醇类的命名,系统命名法：,-二醇,-二醇,选择含羟基的最长链作为主链，从离羟基近的一端开始编号；不饱和醇应同时选择含有羟基和不饱和键的最长碳链为主链。,脂环醇从连有羟基的环碳原子开始编号：,3-乙基环己醇,命名芳醇时把芳基作为取代基：,3-苯基-2-丙烯-1-醇,1-苯乙醇,2-苯乙醇,顺-1, 2-环戊二醇,2-环己基乙醇,羟基总是加在位阻较小的双键碳上,催化剂为Ni、Pt或Pa还原剂：LiAlH4或NaBH4,与醛或酮反应,规律：Grignard试剂中烃基加到羰基的碳原子上，-MgX加到 氧原子上，加成产物经水解即生成醇。,用格利雅试剂合成醇，可用简单的醇来制得较复杂的醇； 合成醇所需的格利雅试剂和羰基化合物可从连接醇羟基碳上的三个基团的结构来考虑，其中一个来自格利雅试剂，另两个基团（包括氢）来自羰基化合物。,例：,1.选用适当的原料合成 2-甲基-3-戊炔-2-醇,2. 用丙酮及适当的原料合成,思考题：,三、 醇的物理性质 （P.221,10.3）,直链饱和一元醇，四个碳以下有酒味液体，五至十一个碳油状液体，十二个碳以上蜡状固体。沸点比分子质量相近的烷烃高很多，原因：分子间氢键。含支链的醇沸点低，因为形成氢键困难。低级醇易溶于水（与水分子间形成氢键），高级醇溶解度降低。低级醇能与一些无机盐（MgCl2, CaCl2）生成结晶状的分子化合物，称为结晶醇，或醇化物，如CaCl2.4C2H5OH, 利用这方法可除去乙醚中的少量乙醇,四、醇的化学性质( P.223 ),醇的结构及性质分析,氧化反应,质子化,弱酸性,取代反应,消去反应,醇是比水还弱的酸，故醇钠是比NaOH还强的碱，是强的亲核试剂；,注：,醇钠的制备：,乙醇镁可用来除去乙醇中的少量水，以制备无水乙醇,异丙醇铝催化剂、还原剂,2、碳氧键的断裂，羟基被卤原子取代 醇和氢卤酸的反应,与卢卡斯试剂（浓HCl+无水ZnCl2）的反应（P.225）,用于醇的鉴别,3、与无机酸的反应（P.226,10.4.3）,(1)与硝酸、亚硝酸的反应（P.226,10.4.3）,酯：醇与有机酸或含氧的无机酸的失水产物。,(2)与磷酸的反应,作萃取剂和增塑剂,三氯氧磷,(2)与硫酸的反应,烷基化剂，有剧毒,5、氧化反应,1）醇的氧化反应,脱氢反应,规律：1oROH 脱氢得醛；2oROH脱氢得酮；3oROH不 发生脱氢反应。 脱氢试剂：CuCrO4 Pd Cu (orAg) 脱氢条件：反应温度一般较高。,3、乙二醇性质：与水混溶，沸点较同碳数的一元醇高，水溶液冰点 低，可作防冻剂。,4、丙三醇 性质：与水混溶，吸湿性强，可做润湿剂，制备三硝酸甘 油酯,5、苯甲醇 性质：微溶于水，易溶于有机溶剂，有芳香味，具有麻醉作 用。化学性质活泼。,（二）醚,4-甲基- 4, 5-环氧-1-戊烯,三、醚的物理性质,状态：除甲醚、甲乙醚外，大多数为易燃液体，密度1；沸点：低于同碳数的醇（分子间不能形成氢键）；溶解度：一般微溶于水，易溶于有机溶剂，是良好的有机溶剂。,2.酸体系中的亲核取代（醚键的断裂） 醚与浓的氢卤酸（HI或HBr）反应，伯烷基醚发生SN2反应,注：醚键的断裂一般是从含碳原子较少的烷基断裂下来与 碘结合，可用来定量测定醚分子中CH3O-的含量蔡塞尔法,叔烷基醚发生SN1反应：,分子中含有,12-冠-4,15-冠-5,18-冠-6,12-Crown-4,15-Crown-5,18-Crown-6,Crown,18-Crown-6,冠醚（Crown Ethers）,重复单元的环状醚。,冠醚的制备,18-冠-6,Williamson醚合成法,二苯并-18-冠-6,C. J. Pederson, 1960s,冠醚对金属离子的络合,冠醚的作用络合正离子，使负离子“裸露”相转移催化剂,合成上的应用举例,Charles J. Pedersen(1904 1989),Donald J. Cram(1919 2001),Jean-Marie Lehn(1939 ),The Nobel Prize in Chemistry 1987,for their development and use of molecules with structure-spec