有机化学Chapter醇和醚.ppt

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）。,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,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,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,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）,系统命名法：选长链含羟基；编位次羟基始,（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197丙三醇290,CH3OH（分子量32）：65CH3CH3（分子量30）：-88,与电负性大的原子X（Cl、F、O、N等）共价结合的氢，与负电性大的原子Y（与X相同的也可以）接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X-HY形的键，这种键称为氢键。,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。,（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,金,羊,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,离子,低级醇能与氯化钙形成络合物结晶醇（CaCl24C2H5OH）,不能用氯化钙干燥醇,可用氯化钙去除少量杂质醇,羊,钅,2、与无机酸的作用,醇与酸失水生成酯。,有机酸,有机酸酯,与硝酸的反应,醇与浓硝酸或发烟硝酸作用生成硝酸酯,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,与磷酸的反应,与氢卤酸的反应,醇与HX反应时，常伴有重排现象,醇的活性比较：苯甲型,烯丙型3oROH2oROH1oROHCH3OH(原因：C+的稳定性：321CH3+),HX的活性比较:HIHBrHCl,卢卡氏(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,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：3R-OH2R-OH1R-OH,烯烃水合反应的逆反应,醇分子内脱水反应制备烯烃的方法,1)主要生成札依采夫烯,特点,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,醇分子间脱水反应制备简单醚,140C,4、氧化与脱氢,氧化,伯醇醛羧酸仲醇酮叔醇不被氧化,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,脱氢,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CC键断裂而生成醛、酮、羧酸等产物。,（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,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,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。,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225227。,二、醚,一、醚的结构与命名,结构,分子中含有醚键(COC)的化合物叫做醚。,R=R1，简单醚，如：CH3OCH3RR1，混合醚，如：CH3CH2OCH3,sp3,脂肪醚与含相同碳原子数的醇互为异构体（官能团异构）,习惯命名法：（常用，适用于简单醚）,单醚,混醚,醚的命名,（分子较小的简单脂肪醚中的“二”常省略）,不饱和醚,乙基乙烯基醚（乙氧基乙烯）,CH3CH2OCHCH2,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,环状醚：,1,4-环氧丁烷,3-氯-1,2-环氧丙烷,1.写出分子式为C4H10O的所有同分异构体：,三种醚，四种醇,考虑：碳链异构、官能团异构、官能团位置异构。,系统命名：1,2-二甲氧基乙烷2-乙氧基乙醇乙氧基环己烷习惯命名：乙二醇二甲醚乙二醇单乙醚乙基环己基醚,2.命名：,（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：,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,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,+,醚可与缺电子试剂形成络合物,BF3Lewis酸AlCl3,2、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。,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,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)63+则证明过氧化物存在,过氧化物容易爆炸,除去过氧化物的方法：5FeSO4、5NaHSO3、5NaI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）。,（四）环醚,1、环氧乙烷,乙二醇,乙二醇醚,乙醇胺,一步合成比R多两个C的方法,2、四氢呋喃与1，4-二氧六环,:,:,: