第03章 生物体中重要的代谢中间体-醇、酚、醚、醛、酮、醌

1、第三章第三章 生物体中重要的代谢中间体生物体中重要的代谢中间体醇、醇、酚、醚、醛、酮、醌酚、醚、醛、酮、醌羟基化合物及其衍生物醇、酚、醚 第一节羰基化合物醛、酮、醌第二节1.1. 掌握醇、酚、醚、掌握醇、酚、醚、醛、酮、醌醛、酮、醌的结构、命的结构、命名及化学性质。名及化学性质。2.2.熟悉熟悉醇、酚、醚、醇、酚、醚、醛、酮、醌醛、酮、醌的物理性质。的物理性质。学习目标学习目标第一节第一节 羟基化合物及其衍生物羟基化合物及其衍生物醇、酚、醚醇、酚、醚 醇、酚、醚都可看作水分子中氢原子被醇、酚、醚都可看作水分子中氢原子被烃基取代的衍生物。烃基取代的衍生物。 醇醇(R-OH)(R-OH)：可看作水

2、分子中的一个氢原：可看作水分子中的一个氢原子被脂肪烃基取代。子被脂肪烃基取代。 酚酚(Ar-OH)(Ar-OH)：可看作一个氢原子被芳香烃：可看作一个氢原子被芳香烃基取代。基取代。 醚醚(R-O-R(R-O-R，Ar-O-Ar,Ar-O-R)Ar-O-Ar,Ar-O-R)：可看：可看作两个氢原子都被烃基取代。作两个氢原子都被烃基取代。1.结构一、醇 -OHCH3OH2.分类a.根据官能团所连烃基类型：一级醇一级醇( (伯醇伯醇) )二级醇二级醇( (仲醇仲醇) )三级醇三级醇( (叔醇叔醇) )RCH2OHOHR CHRROHR CRb.根据烃基结构：饱和醇饱和醇 不饱和醇不饱和醇 脂环醇脂环

3、醇 芳香醇芳香醇 CH3CH2CH2CH2OHCHCH2OHCH2OHCH2OH丁醇丁醇 烯丙醇烯丙醇 环戊醇环戊醇 苯甲醇苯甲醇 c.根据羟基数目：一元醇一元醇 二元醇二元醇多元醇多元醇CH3OHCH2OHOHCH2OHOHOHCH2CHCH2甲醇甲醇乙二醇乙二醇丙三醇丙三醇3.命名一元醇CH3OH CH3CH2OH CH3CH2CH2OH CH3CHCH3 OH 甲醇甲醇 乙醇乙醇 1-1-丙醇丙醇 2-2-丙醇（异丙醇）丙醇（异丙醇）C H3C HC H3C H2C HO HC H2C H3123456C H3CC H3C H C HO HC H3123455-5-甲基甲基-3-3-己醇

4、己醇 选择含OH的最长碳链为主链，从靠近OH的一端给碳原子编号。C H3C H3O HC H3C H C H2C H2C C H3O HO HC H3C H C H2C H2C H C H2C H3C H2O H5 5，5-5-二甲基二甲基-2-2-己醇己醇 4-4-甲基甲基-3-3-戊烯戊烯-2-2-醇醇C H3C HC H3C H2C HO HC H2C H3123456C H3CC H3C HC HO HC H3123454.物理性质(1) (1) 常温下状态常温下状态直链饱和一元醇中：直链饱和一元醇中：C C4 4以下的醇为具有酒味的流动液体以下的醇为具有酒味的流动液体C C5 5C

5、C1111的醇为具有不愉快气味的油状液体的醇为具有不愉快气味的油状液体C C1212以上的醇为无味的蜡状固体以上的醇为无味的蜡状固体(2)(2)氢键对低级醇物理性质的影响氢键对低级醇物理性质的影响沸点：沸点：氢键氢键水溶性：水溶性：ROHHOHROHHOHROHHOH氢键氢键低级醇与水混溶，随着醇相对分子质量的增大，低级醇与水混溶，随着醇相对分子质量的增大，醇在水中的溶解度逐渐减小。醇在水中的溶解度逐渐减小。 5.化学性质a.与碱金属反应2R-OH + Na2R-ONa + H2b.氧化反应伯醇伯醇RCOOHORCHOORCH2OH仲醇氧化成酮仲醇氧化成酮叔醇不易氧化叔醇不易氧化不氧化不氧化O

6、R 2CHOHR2 C=OR3COHO常用氧化剂KMnO4/ H2SO4、 K2Cr2O7/H2SO4、Na2Cr2O7/H2SO4 等c.与氢卤酸的反应CH3CH2CH2CH2OH + HBr CH3CH2CH2CH2Br + H2O卢卡斯( Lucas )试剂(无水ZnCl2与浓HCl配制的溶液)R3C-OH烯丙式醇烯丙式醇R2CHOHRCH2OHLucas试剂试剂R3C-ClR2CHClRCH2Cl立即立即浑浊浑浊几分钟后几分钟后浑浊浑浊加热后加热后浑浊浑浊溶于溶于Lucas试剂试剂不溶于不溶于LucasLucas试剂试剂d. 脱水反应分子内脱水H2SO4浓170CH3CH2OH CH2

7、 =CH2 + H 2OCH3OHH3PO4CH3CH3+( 84 % )( 16 % )分子间脱水2 CH3CH2OHH2SO4浓140 CH3CH2OCH2CH3 + H2Oe. 成酯反应CH2OHCHOHCH2OH+3 HNO3H2SO4100CH2ONO2CHONO2CH2ONO2+3H2O甘油三硝酸酯甘油三硝酸酯( (亦称硝化甘油亦称硝化甘油) )二、酚1.概念羟基直接与芳香环相连的化合物。官能团：-OHCH2OHOH酚 醇2.苯酚的结构3.酚的命名OHCH3OHOHHOOHOHNO2苯苯酚酚邻邻甲甲苯苯酚酚间间硝硝基基苯苯酚酚OH1 1, ,2 2- -苯苯二二酚酚1 1, ,3

8、3, ,5 5- -苯苯三三酚酚ClOHOH8 8- -氯氯- -1 1, ,2 2- -萘萘二二酚酚OH大多数酚是固体，少数酚是高沸点液体。大多数酚是固体，少数酚是高沸点液体。具有特殊气味。具有特殊气味。能形成分子间氢键，沸点较高，在水中能形成分子间氢键，沸点较高，在水中有一定溶解度。有一定溶解度。具有腐蚀性和杀菌能力。具有腐蚀性和杀菌能力。4. 物理性质5.化学性质(1)-OH上的反应酚的酸性OH+ NaOHONa+ H2OCO2OH+ Na2CO3酸性比碳酸弱(2)与FeCl3的显色反应OHOHOHOHHOOHOHOH蓝色暗绿色红棕色(3)苯环上氢原子的取代反应卤化反应OH3Br2OHB

9、rBrBr3HBr2,4,6 2,4,6 三溴苯酚三溴苯酚白色沉淀白色沉淀硝化反应OH+HNO3(20%)25OHNO2OHNO2+三、醚C2H5OC2H5乙醚/二乙基醚CH3-O-CH(CH3)2甲基异丙基醚OCH3苯甲醚CH3OCH3甲醚/二甲基醚CH2CH2O环氧乙烷三.过氧化物的生成CH3CH2O CHCH3HO2CH3CH2O CHCH3OOH 过氧化醚受热或震动，会引起剧烈爆炸。因此在过氧化醚受热或震动，会引起剧烈爆炸。因此在蒸馏醚之前，一定要检查是否含有过氧化物。为了除蒸馏醚之前，一定要检查是否含有过氧化物。为了除去醚中过氧化醚，可以向醚中加入还原剂硫酸亚铁、去醚中过氧化醚，可以

10、向醚中加入还原剂硫酸亚铁、亚硫酸钠等，从而保证了安全。亚硫酸钠等，从而保证了安全。 第二节第二节 羰基化合物羰基化合物醛、酮、醌醛、酮、醌官能团： 羰基CO酮酮COCOCORRArArArR醛醛 RHCOArHCOHHCOCO 将 叫酮基HCO醛基简写 CHO 一、醛CHO 1.命名HCHO甲醛乙醛CH3CHO 5 4 3 2 1CH3CH CHCH2CHO 4甲基3乙基戊醛CH3 CH2 （甲基乙基戊醛） CH3 CH3CH3CH2 C C CHCHO3,4-二甲基-2,4-戊二烯醛CH3 C = CCH2CHO 2，3-二甲基-3-戊烯醛 CH3 CH3 OCH3HOCHO苯甲醛OCH3H

11、OCHO4-羟基苯甲醛对羟基苯甲醛2.化学性质（1）氧化反应）氧化反应a.银镜反应 AgNO3 + 3NH3H2O Ag（NH3）2OH + NH4NO3 + 2 H2O 氢氧化二氨合银温热CH3CHO + 2Ag（NH3）2OH CH3COONH4 + 2Ag+3 NH3 + H2Ob.费林反应 CuSO4 + NaOH Cu（OH）2 + Na2SO4 （A液） （B液） CH3CHO +2Cu（OH）2 CH3COOH + Cu2O+ 2 H2O 砖红色(2)还原反应还原反应 RCHO + H2 RCH2 OH CH3CHO + H2 CH3CH2OHNiNi(3)卤代反应 Cl2 Cl2 Cl2 CH3CHO CH2ClCHO CHCl2CHO CHCl3CHO 乙醛 氯乙醛 二氯乙醛 三氯乙醛(4)与醇加成 R C HOROH HCl干燥ORHR C