第十二章醇、酚、醚

第一节醇2第三节醚4教学基本要求31第二节酚和醌33当前1页，总共59页。学习要求：1、掌握醇、酚、醚的命名法；2、理解醇、酚、醚的结构；掌握醇、酚、醚的鉴别方法；3、熟练掌握醇、酚、醚的化学性质及其官能团相互转化的规律；4、了解醇、酚、醚的重要化合物的用途。5、了解硫醇、硫酚、硫醚的结构、命名和性质。当前2页，总共59页。一、醇的结构、分类和命名

第一节醇醇可以看成是烃分子中的氢原子被羟基（-OH）取代后生成的衍生物（R-OH）。羟基是醇的官能团，将醇的羟基简称为醇羟基。饱和一元醇的通式为CnH2n+1OH或CnH2n+2O当前3页，总共59页。1醇的分类1）根据分子中烃基的类别分脂肪醇、脂环醇、和芳香醇（芳环侧链有羟基的化合物，羟基直接连在芳环上的不是醇而是酚）。2）根据羟基所连碳原子种类分一级醇（伯醇）、二级醇（仲醇）、三级醇（叔醇）。3）根据分子中所含羟基的数目分

一元醇、二元醇和多元醇。两个羟基连在同一碳上的化合物不稳定，这种结构会自发失水，故同碳二醇不存在。另外，烯醇是不稳定的，容易互变成为比较稳定的醛和酮。当前4页，总共59页。醇的异构包含碳链异构和官能团位置异构。2醇的命名1）俗名

如乙醇俗称酒精，丙三醇称为甘油等。2）简单的一元醇用普通命名法命名。例如：当前5页，总共59页。3）系统命名法结构比较复杂的醇，采用系统命名法。选择含有羟基的最长碳链为主链，以羟基的位次最小编号，称为某醇。取代基按次序规则小的优先列出。例如：当前6页，总共59页。

多元醇的命名，要选择含-OH尽可能多的碳链为主链，羟基的位次要标明。例如：当前7页，总共59页。当前8页，总共59页。3醇的物理性质1）性状C4以下为具有酒味的挥发性液体，C5-C12为油状液体，C12以上为蜡状固体，少数芳香醇有特殊的香味，可以用于配制香精。2）沸点（1）比相应的烷烃的沸点高100-120℃（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℃。（2)比分子量相近的烷烃的沸点高，如乙烷(分子量为30)的沸点为-88.6℃,甲醇(分子量32)的沸点为64.9℃。（3）含支链的醇比直链醇的沸点低，如正丁醇（117.3）、异丁醇（108.4）、叔丁醇（88.2）。

当前9页，总共59页。3）溶解度甲、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（bp=197℃）、丙三醇（bp=290℃）可与水混溶。4）结晶醇的形成低级醇能和一些无机盐（MgCl2、CaCl2、CuSO4等）作用形成结晶醇，亦称醇化物。如：当前10页，总共59页。4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，从化学键来看，反应的部位有C-OH、O-H、和C-H。分子中的C-O键和O-H键都是极性键，因而醇分子中有两个反应中心。又由于受C-O键极性的影响，使得α-H具有一定的活性，所以醇的反应都发生在这三个部位上。

当前11页，总共59页。

1）与活泼金属的反应醇钠(RONa)是有机合成中常用的碱性试剂。金属镁、铝也可与醇作用生成醇镁、醇铝。

Na与醇的反应比与水的反应缓慢的多，反应所生成的热量不足以使氢气自燃，故常利用醇与Na的反应销毁残余的金属钠，而不发生燃烧和爆炸。醇的反应活性：CH3OH〉伯醇（乙醇）〉仲醇〉叔醇

pKa15.0915.9319当前12页，总共59页。2）与氢卤酸反应（制卤代烃的重要方法）（1）反应速度与氢卤酸的活性和醇的结构有关。

HX的反应活性：HI>HBr>HCl

醇的活性次序：烯丙式醇>叔醇>仲醇>伯醇>CH3OH（2）β位上有支链的伯醇、仲醇与HX的反应常有重排产物生成。当前13页，总共59页。卢卡斯试剂（H.J.Lucas）鉴别伯、仲、叔醇R3C-OH+HCIR3C-Cl+H2OR2CH-OH+HClR2CH-Cl+H2ORCH2OH+HCl不反应

RCH2Cl+H2OZnCl2ZnCl2，室温ZnCl2，室温ZnCl2，室温很快浑浊数分钟浑浊不浑浊浑浊当前14页，总共59页。3)酯化反应（1）与无机酸反应醇与含氧无机酸硫酸、硝酸、磷酸反应生成无机酸酯。

高级醇的硫酸酯是常用的合成洗涤剂、乳化剂。如C12H25OSO2ONa（十二烷基磺酸钠）。当前15页，总共59页。伯醇与硝酸反应可以顺利地生成硝酸酯；多元醇的硝酸酯是猛烈的炸药。甘油三硝酸酯(亦称硝化甘油)，是一种猛烈的炸药，但它亦可用作心血管的扩张、缓解心绞痛的药物。（2）与有机酸反应当前16页，总共59页。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。醇的脱水反应活性：

3°R-OH>2°R-OH>1°R-OH当前17页，总共59页。醇脱水反应的特点（1）主要生成札依采夫烯，例如：当前18页，总共59页。（2）用硫酸催化脱水时，有重排产物生成。（3）醇分子内脱水是分子中引入C=C双键的方法之一。当前19页，总共59页。5)氧化和脱氢

（1）氧化：伯醇、仲醇分子中的α-H原子，由于受羟基的影响易被氧化。伯醇被氧化为羧酸，仲醇则氧化成酮。

此反应可用于检查醇的含量，例如，检查司机是否酒后驾车的分析仪就有根据此反应原理设计的。在100mL血液中如含有超过80mg乙醇（最大允许量）时，呼出的气体所含的乙醇即可使仪器得出正反应。（若用酸性KMnO4，只要有痕量的乙醇存在，溶液颜色即从紫色变为无色，故仪器中不用KMnO4）。当前20页，总共59页。（2）脱氢

伯、仲醇的蒸气在高温下通过催化活性铜时发生脱氢反应，生成醛和酮。生物体内的氧化还原反应是在酶的催化作用下以脱氢或加氢的方式进行的。当前21页，总共59页。5重要的醇1)甲醇

俗称木醇或木精，有毒性，甲醇蒸气与眼接触可引起失明，误服10mL失明，30mL致死。重要的化工原料、溶剂。2)乙醇

重要的化工原料，70-75%的乙醇用作消毒剂。3)乙二醇乙二醇的水溶液凝固点低，可作为发动机冷却液的防冻剂。乙二醇是合成纤维“涤纶”等高分子化合物的重要原料，又是常用的高沸点溶剂。乙二醇可与环氧乙烷作用生成聚乙二醇。聚乙二醇工业上用途很广，可用作乳化剂、软化剂、表面活化剂等。当前22页，总共59页。4)丙三醇（甘油）5)环己六醇

又称肌醇，最早从肌肉中分离出来，白色晶体，有甜味，能溶于水难溶于有机溶剂，有抗脂肪肝的作用。

OHHOOHHOOHOH当前23页，总共59页。第二节酚酚是羟基直接与芳环相连的化合物（羟基与芳环侧链连接的化合物为芳醇）。酚的官能团称为酚羟基。1酚的分类和命名

1）分类

按照酚分子中含羟基的数目可分为一元酚、二元酚、三元酚等。二元以上称为多元酚。

2）命名酚的命名一般是在酚字的前面加上芳环的名称作为母体，再加上其它取代基的名称和位次。特殊情况下也可以按次序规则把羟基看作取代基来命名。当前24页，总共59页。一般以苯酚为母体命名当前25页，总共59页。2酚的物理性质大多数酚是结晶性固体，少数酚是高沸点液体；具有特殊气味；能形成分子间氢键，沸点较高；在水中有一定溶解度（分子中羟基数目多则溶解度大）；具有腐蚀性和杀菌能力。3酚的化学性质羟基既是醇的官能团也是酚的官能团，因此酚与醇具有共性。但由于酚羟基连在苯环上，苯环与羟基的互相影响又赋予酚一些特有性质，所以酚与醇在性质上又存在着较大的差别。当前26页，总共59页。1）酸性

酚的酸性比醇强，但比碳酸弱。当前27页，总共59页。

故酚可溶于NaOH但不与Na2CO3、NaHCO3作用放出CO2，反之通CO2于酚钠水溶液中，酚即游离出来。利用醇、酚与NaOH和NaHCO3反应性的不同，可鉴别和分离酚和醇。当苯环上连有吸电子基团时，酚的酸性增强；连有供电子基团时，酚的酸性减弱。当前28页，总共59页。取代基对酚酸性的影响：酚羟基的邻、对位连有供电子基时，将使酸性↓；供电子基数目越多，酸性越弱。相反，酚羟基的邻、对位连有吸电子基时，将使酸性↑；吸电子基数目越多，酸性越强。当前29页，总共59页。2）酚醚的生成酚不能分子间脱水成醚，一般是由酚在碱性溶液中与烃基化剂作用生成。在有机合成上常利用生成酚醚的方法来保护酚羟基。当前30页，总共59页。3）酯的生成酚也可以生成酯，但比醇困难，需与酸酐或酰卤作用生成酚酯。

O+(CH3CO)2O-O-C-CH3+CH3COOH—OHNaOH乙酸酐乙酸苯酯当前31页，总共59页。4、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。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。当前32页，总共59页。5、氧化反应

酚易被氧化为醌等氧化物，氧化物的颜色随着氧化程度的深化而逐渐加深，由无色而呈粉红色、红色以致深褐色。例如：当前33页，总共59页。多元酚更易被氧化对苯二酚是常用的显影剂（米吐尔）。酚易被氧化的性质常用来作为抗氧剂和除氧剂。

当前34页，总共59页。6、芳环上的取代反应（1）卤代反应

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（10ppm）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。苯酚的溴代在较低的温度和弱极性溶剂或非极性溶剂中(如：CHCl3、CS2或CCl4)进行卤代，则可得到一溴苯酚，且以对位产物为主。当前35页，总共59页。（2）硝化反应

苯酚比苯易硝化，在室温下即可与稀硝酸反应。与混酸作用则生成三硝基苯酚（苦味酸）。当前36页，总共59页。（3）磺化反应当前37页，总共59页。4重要的酚1)苯酚俗名石炭酸，具有很强的杀菌能力，用作消毒剂。2)甲苯酚47%-53%甲苯酚的肥皂水溶液称为来苏儿（Lysol），医药上常用作消毒药水。3)苯二酚邻苯二酚又名儿茶酚，具有强的还原性，可用作显影剂。4)萘酚合成染料的重要原料。当前38页，总共59页。第三节醚两个烃基通过一个氧原子连接起来的化合物称为醚。分子中-C-O-C-结构称为醚键。可以看成是水分子中的两个氢原子被脂肪烃基取代后的产物、或看作是醇或酚羟基中的氢原子被烃基取代后的产物。当前39页，总共59页。1醚的分类环氧乙烷是最简单的环醚当前40页，总共59页。2醚的命名1）简单醚在“醚”字前面写出两个烃基的名称。例如：乙醚、二苯醚等。2）混醚将小的取代基排前大的取代基排后；芳基在前烃基在后，称为某基某基醚。例如：当前41页，总共59页。3）结构复杂的醚用系统命名法命名。例如：当前42页，总共59页。当前43页，总共59页。3醚的物理性质多数为有香味的液体,对有机物的溶解性强。b.p.比同数碳原子的醇低得多（分子间不能形成氢键）。水中溶解度与同数碳原子的醇相近。当前44页，总共59页。4醚的化学性质

1）烊盐的生成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。利用此性质可以将醚从烷烃或卤代烃中分离出来。当前45页，总共59页。2）醚键的断裂

在较高温度下，强酸能使醚链断裂，使醚链断裂最有效的试剂是浓的氢碘酸（HI）。醚键断裂时往往是较小的烃基生成碘代烷。芳香混醚与浓HI作用时，总是断裂烷氧键，生成酚和碘代烷

当前46页，总共59页。5过氧化物的生成醚长期与空气接触下，会慢慢生成不易挥发的过氧化物。

注意：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。检验方法：硫酸亚铁和硫氰化钾混合液与醚振摇，有过氧化物则显红色。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。当前47页，总共59页。冠醚冠醚是一类含有多个氧原子的大环醚，因其结构形状像皇冠，故得名。当前48页，总共59页。补充：硫醇、硫酚、硫醚1.由于价电子层构型类似，所以硫原子可以形成与氧相类似的共价键化合物。2.由于3P轨道比2P轨道比较扩散，它与碳原子的2P轨道的相互重叠不如2P轨道之间那样有效，所以硫原子难以和碳原子形成稳定的P—Pπ键。如：硫醛和硫酮，除了少数芳香硫酮（二苯硫酮）之外，一般不稳定，易于二聚，三聚或多聚成为只含σ键的化合物。当前49页，总共59页。硫原子可以形成与氧相似的低价含硫化合物。硫醇硫酚硫醚硫醛硫酮硫代羧酸当前50页，总共59页。硫原子也能被氧化形成高价硫化物，可以看作是硫酸或亚硫酸的衍生物。次磺酸亚磺酸磺酸

亚砜砜当前51页，总共59页。