第七节醇酚醚01-医学化学.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,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。,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,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,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）,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）,（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。,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。,CH2CHCH2OH,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,比相应的烷烃的沸点高100120（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,2ROH+2Na2RONa+H2,醇的酸性（与Na反应活性）：甲醇伯醇仲醇叔醇,RONa+H2OROH+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COH、OH、和CH。,21,3,1OH键的断裂,2CO键的断裂,3CH键的断裂,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,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：HIHBrHCl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,ROH+HXRX+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。,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,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170C,HOH,C2H5OH+HOC2H5C2H5OC2H5,浓硫酸140C,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：,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：,当脱水后的产物有顺、反异构体时，一般以反式为主产物。,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,KMnO4,6、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,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。,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,苯酚的结构,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),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,（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,CH3COOHH2CO3H2OCH3CH2OH,酸性强弱顺序：,醋酸碳酸苯酚水乙醇,（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。,（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,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,3.磺化反应,（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。,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。,第三节醚,一、醚的分类和命名,1分类,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,54321,54321,二、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。,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。,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