null第八章 醇、酚、醚
(alcohols、phenols、ether) 第八章 醇、酚、醚
(alcohols、phenols、ether) 醇、酚、醚都是烃的含氧衍生物。
醇与酚还有相同的官能团:羟基(-OH)。
相同分子式的醇与醚互为同分异构体。第一节 醇第一节 醇一、醇的结构、分类和命名
醇(ROH)可以看成是烃(RH)分子中的H原子被OH(羟基)取代后的生成物;又可以看成是HOH分子中的H原子被烃基(R)取代的产物。
nullC、O都是sp3杂化。醇除了C-C、C-H键外,还有C-O和O-H键。化学反应是容易断裂的化学键是 C-O和O-H键,常见的化学反应是与活泼金属作用(O-H,断裂,酸性)、亲核取代反应(OH被取代)、消除反应(消除OH和-H).1.分类(3种分类
方法
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)1.分类(3种分类方法)根据羟基所连接的碳原子种类不同,分为 伯
(1°)、仲(2°)和叔(3°)醇。null根据醇分子中烃基的不同,分为饱和醇、不饱
和醇、脂环醇及芳香醇等。nullnullc. 根据羟基数目的不同,分为一元醇、二元醇、三元醇等、含两个或两个以上羟基的醇又称为多元醇。不稳定的醇不稳定的醇null2.命名2.命名1)普通命名法
将相应烷烃名称前的“烷”改为“醇”以下醇的普通名被IUPAC接受以下醇的普通名被IUPAC接受 2)系统命名法2)系统命名法A、羟基作母体:选取含羟基最长的碳链作主链。nullb.不饱和醇的命名,应选择连有羟基同时含有双键或三键碳原子在内的碳链作业主链,编号时应以羟基位次为最小。c.芳香醇也是按照上面的命名原则,把芳香烃当作取代基。例如:c.芳香醇也是按照上面的命名原则,把芳香烃当作取代基。例如:二、醇的物理性质二、醇的物理性质1、沸点: 比同碳原子的烷烃、卤代烃高。醇的分子间氢键醇的分子间氢键醇与水分子间也能形成氢键2、溶解度2、溶解度 低级醇溶于水,甲醇、乙醇、丙醇与水混溶。随分子量增大,水溶性降低。3、结晶醇的形成3、结晶醇的形成 低级醇能和一些无机盐类(MgCl2、CaCl2、CuSO4)形成结晶状分子化合物,也称结晶醇,如MgCl2.6C2H5OH、CaCl2.4C2H5OH、CaCl2.4CH3OH。结晶醇不溶于有机溶剂而溶于水。利用此来除去少量低级醇。四、醇的化学性质四、醇的化学性质1.活泼氢被活泼金属取代1.活泼氢被活泼金属取代 ROH + Na → RONa + H2↑ CH3-CH2OH + Na→ CH2CH2ONa+H2↑ 乙醇钠 因为酸性: H2O > ROHnull烃基的斥电子能力愈强,醇羟基中氢原子的活泼性愈低,与金属钠的反应就愈缓慢 。故伯、仲、叔醇中,伯醇与钠反应速率最快,叔醇 最慢。反应速度:CH3OH>C2H5OH>CH3CH2CH2OH>
(CH3)2CHOH>(CH3)3COH2.羟基被卤原子取代2.羟基被卤原子取代1)与氢卤酸反应
反应活性: 氢卤酸 HI>HBr>HCl>HF醇 烯丙式醇>叔醇>仲醇>伯醇>甲醇这个反应的速率与氢卤酸和醇的类型有关★醇的鉴别:
★醇的鉴别:
由浓盐酸和无水氯化锌所配成的试剂(卢卡斯试剂)。适用于C6以下叔、仲、伯醇的鉴别。null与叔醇立即反应,生成的卤代烃因不溶于
反应试剂 而呈混浊null与仲醇反应,需几分钟才呈混浊与伯醇反应,则几小时也不见混浊3.成酯反应3.成酯反应 能与无机酸(H2SO4、HNO3、H3PO4等)和 有机酸(以后讨论)成酯。null硫酸是二元酸,除可与一分子乙醇作用生成酸性酯外,尚可与两分子乙醇生成中性酯。应用应用 三硝酸甘油酯(硝化甘油)三硝酸甘油酯(硝化甘油)4.脱水反应4.脱水反应 常用催化剂:H2SO4、H3PO4、AlCl3
两种方式:分子内脱水(消除)、分子间脱水(亲核取代)。(1).分子内脱水null仲或叔醇发生消除反应时,可能得到不同的产物,消除反应的主要产物是在双键碳上连有较多烷基的烯烃。 null 100℃170℃活性:活性:R3COH>R2CHOH>RCH2OH
叔醇的脱水最容易。脱水剂除浓硫酸、浓磷酸外,还有氧化铝2). 分子间脱水2). 分子间脱水 主要副反应:分子内脱水成烯烃。
不适于叔醇,为什么?5.氧化与脱氢5.氧化与脱氢 叔醇不含-H,一般情况下不被氧化,强烈条件下氧化断键。null 五、醇的制备五、醇的制备1、烯烃水合null2、卤烷水解第二节 酚第二节 酚酚:-OH直接与芳环相连,简写为Ar-OH
--一、酚的结构及命名一、酚的结构及命名1.结构
电子效应O-H键性质
2.命名2.命名一般以苯酚为母体命名。二、物理性质二、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
具有腐蚀性和杀菌能力三、酚的化学性质三、酚的化学性质1.羟基上的反应1.羟基上的反应1)酸性取代酚的酸性:
苯环上连有吸电子基时,酸性增强。取代酚的酸性:
苯环上连有吸电子基时,酸性增强。G: NH2、CH3、CH3O、H、Cl、 Br、 I、 NO2pKa:10.46;10.26; 10.21; 10; 9.38;9.35;9.30;7.16酸性增强。酸性比碳酸强酸性比碳酸强2)与FeCl3的显色反应鉴定酚2)与FeCl3的显色反应鉴定酚null3)醚的生成3)醚的生成上章学过:把醇钠换成酚钠null2.芳环上的反应2.芳环上的反应因此,a)苯酚比苯易于亲电取代,条件更温和,甚至要加以控制。b)往往发生多取代。1).卤代(溴代用于鉴别苯酚)1).卤代(溴代用于鉴别苯酚)如要得到一卤代产物……如要得到一卤代产物……null2) 硝化可用水蒸气蒸馏分离产物。 null3)磺化:4)烷基化和酰基化4)烷基化和酰基化null3.氧化与还原3.氧化与还原很易于氧化。在空气中放置过久,也会氧化而呈深红色。null *对苯二酚是常用的显影剂,与AgBr的反应如下:所以碱性溶液能显著增加显影速度null第三节 醚第三节 醚一、醚的结构、分类和命名命名命名null对于结构复杂的醚,取较长的烃基作母体, —OR看作取代基。环醚环醚二、醚的物理性质二、醚的物理性质b.p.比同数碳原子的醇低得多。
水中溶解度小(环醚除外)。三、醚的化学性质三、醚的化学性质性质稳定,常作溶剂。C-O-C键在苛刻条件下可以断裂。
1、形成盐:
与浓强酸室温或低温时形成盐。
所以醚能溶于浓强酸中。
2.醚键的断裂2.醚键的断裂 反应活性:HI>HBr>HClnull 醚键的断裂一般是在含碳原子较少的烷基处断裂,一般是较小的烷基先生成碘代烷 ,较大的生成醇。3.过氧化物的生成3.过氧化物的生成 防止:加阻聚剂(对苯二酚等)
检验:加还原剂 (FeSO4)
四、醚的制备四、醚的制备1.醇的分子间脱水—简单醚的制备
2.Willianmson合成法—混合醚的制备(3o 醇易生成 烯烃)null作业:完成下列反应△null