有机化学Chapter醇和醚PPT课件.ppt

醇和醇和醚醚可以看作是水分子中的可以看作是水分子中的氢氢原子被原子被烃烃基取代的化合物。基取代的化合物。羟羟基（基（-OH-OH）直接直接连连在在苯苯环环上的化合物称上的化合物称为为酚（酚（Ar-Ar-OHOH）。1.一、一、醇醇 由于氧的由于氧的电负电负性大于碳，醇分子中的性大于碳，醇分子中的C-O键键是极性是极性键键，ROH是极性分子。是极性分子。醇的醇的结结构构O原子原子sp3杂杂化化2.1.1.醇的分醇的分类类 伯、仲、叔醇伯、仲、叔醇 饱饱和醇、不和醇、不饱饱和醇、芳香醇和醇、芳香醇(一一一一)醇的分醇的分醇的分醇的分类类类类、同分异构和命名、同分异构和命名、同分异构和命名、同分异构和命名一元醇、二元醇一元醇、二元醇多元醇多元醇3.2.2.醇的异构醇的异构 有碳架异构和官能有碳架异构和官能团团位置异构。位置异构。3.3.醇的命名醇的命名习惯习惯命名法命名法饱饱和一元醇的通式和一元醇的通式 C Cn nH H2n+12n+1OHOH4.系系统统命名法：命名法：选长链选长链含含羟羟基；基；编编位次位次羟羟基始基始(或或-苯乙醇苯乙醇)(或或-苯乙醇苯乙醇)(肉桂醇）肉桂醇）系系统统命名法：命名法：选长链选长链含含羟羟基；基；编编位次位次羟羟基始基始 5.（二）（二）（二）（二）物理性物理性物理性物理性质质质质沸点：沸点：原因：原因：ROHROH分子分子间间可形成可形成氢键氢键思考思考:乙二醇和甘油的沸点高低乙二醇和甘油的沸点高低?答案答案:乙二醇乙二醇 197 丙三醇丙三醇 290 CH3OH （分子量（分子量32）：）：65CH3CH3 （分子量（分子量30）：）：-88与与电负电负性大的原子性大的原子X（Cl、F、O、N等）共价等）共价结结合的合的氢氢，与，与负电负电性大的原子性大的原子Y（与（与X相同的也可相同的也可以）接近，在以）接近，在X与与Y之之间间以以氢为氢为媒介，生成媒介，生成X-HY形的形的键键，这这种种键键称称为氢键为氢键。6.溶解度：溶解度：醇醇在在水水中中有有一一定定的的溶溶解解度度。C C3 3以以下下醇醇与与水水混混溶溶，C C4 4以上随以上随C C数数，溶解度，溶解度。原因：原因：a.a.醇与水可形成分子醇与水可形成分子间氢键间氢键：b.b.随随C C数数，R R在在ROHROH中比例中比例，而，而R R一般是疏水的。一般是疏水的。7.（三）（三）（三）（三）化学性化学性化学性化学性质质质质 醇反醇反应应性的性的总总分析分析氧化反氧化反应应取取代代反反应应脱脱水水反反应应酸性（被金属取代）酸性（被金属取代）形成形成氢键氢键形成形成 盐盐金金 羊羊8.1 1 1 1、似水性、似水性、似水性、似水性 2C2H5OH +2Na 2C2H5ONa +H2C2H5OH+NaOH C2H5ONa+H2O亲亲核核试剂试剂 碱性碱性试剂试剂酸性酸性（水（水 醇醇 炔）炔）碱性碱性离子离子低低级级醇能与醇能与氯氯化化钙钙形成形成络络合物合物结结晶醇晶醇（CaClCaCl2 24C4C2 2H H5 5OHOH）不能用不能用氯氯化化钙钙干燥醇干燥醇可用可用氯氯化化钙钙去除少量去除少量杂质杂质醇醇羊羊钅钅 9.2 2、与无机酸的作用、与无机酸的作用醇与酸失水生成醇与酸失水生成酯酯。有机酸有机酸有机酸有机酸酯酯10.与硝酸的反与硝酸的反应应 醇与醇与浓浓硝酸或硝酸或发发烟硝酸作用生成烟硝酸作用生成硝酸硝酸酯酯11.与硫酸的反与硫酸的反应应 高高级级醇的硫酸醇的硫酸酯酯是常用的合成洗是常用的合成洗涤剂涤剂之一。之一。如如 C C1212H H2525OSOOSO2 2ONaONa（十二（十二烷烷基磺酸基磺酸钠钠）。）。无色液体，无色液体，剧剧毒毒甲基化甲基化试剂试剂12.与磷酸的反与磷酸的反应应13.与与氢卤氢卤酸的反酸的反应应14.醇与醇与HXHX反反应时应时，常伴有重排，常伴有重排现现象象 15.16.醇的活性比醇的活性比较较：苯甲型苯甲型,烯烯丙型丙型 3oROH 2oROH 1oROH CH3OH(原因：原因：C+的的稳稳定性：定性：321CH3+)HX的活性比的活性比较较:HI HBr HCl17.卢卢卡氏卡氏(Lucas)(Lucas)试剂试剂：浓浓HClHCl无水无水ZnClZnCl2 2 应应用伯、仲、叔醇的区用伯、仲、叔醇的区别别方法方法生成的生成的RX不溶于不溶于卢卢卡卡试剂试剂出出现浑浊现浑浊或分或分层现层现象象18.3 3、脱水反脱水反应应 醇与催化醇与催化剂剂共共热热即即发发生脱水反生脱水反应应，随反，随反应应条件而异条件而异可可发发生分子内或分子生分子内或分子间间的脱水反的脱水反应应。醇的脱水反醇的脱水反应应活性：活性：3R-OH 2R-OH 1R-OH烯烃烯烃水合反水合反应应的的逆反逆反应应19.醇分子内脱水反醇分子内脱水反应应制制制制备烯烃备烯烃备烯烃备烯烃的方法的方法的方法的方法1)1)主要生成札依采夫主要生成札依采夫烯烯特点特点20.2 2）用硫酸催化脱水用硫酸催化脱水时时，有重排，有重排产产物生成。物生成。经历经历碳正离子中碳正离子中间间体的体的反反应应物可能物可能发发生的反生的反应应取代反取代反应应消除反消除反应应重排反重排反应应21.醇分子醇分子间间脱水反脱水反应应制制制制备简单醚备简单醚备简单醚备简单醚140C22.4 4、氧化与脱氧化与脱氢氢 氧化氧化23.为为使伯醇和仲醇氧化成使伯醇和仲醇氧化成羰羰基化合物，可采用基化合物，可采用一些弱的氧化一些弱的氧化剂剂或特殊的氧化或特殊的氧化剂剂。(PCC=CrO3+吡吡啶啶HCl)MnOMnO2 2：用于苯甲醇、：用于苯甲醇、烯烯丙醇等丙醇等碳上碳上为为不不饱饱和和键键的伯醇、的伯醇、仲醇氧化仲醇氧化为为相相应应的的醛醛和和酮酮（不不饱饱和和键键不受影响不受影响）伯醇氧化成伯醇氧化成醛醛24.脱脱氢氢25.5 5、邻邻二醇与高碘酸的作用二醇与高碘酸的作用 可用于多可用于多羟羟基化合物基化合物结结构分析；构分析；反反应应是定量地是定量地进进行的，可用来定量行的，可用来定量测测定定1，2-二醇的含量。二醇的含量。邻邻二醇能被高碘酸二醇能被高碘酸(HIO(HIO4 4)氧化。氧化。具有具有羟羟基的两个碳原子的基的两个碳原子的CCCC键键断裂而生成断裂而生成醛醛、酮酮、羧羧酸等酸等产产物。物。26.（四）（四）重要代表物重要代表物1 1、甲醇、甲醇 （CHCH3 3OHOH）又名木醇，木酒精又名木醇，木酒精 甲醇是一种无色、透明、易燃、甲醇是一种无色、透明、易燃、易易挥发挥发的有毒液体，略有酒精的有毒液体，略有酒精气味。相气味。相对对密度密度0.792(20/4)0.792(20/4)，沸点，沸点64.5 64.5 用途用途甲醇用途广泛，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 解解毒毒27.2 2、乙醇、乙醇 （C C2 2H H5 5OHOH）无色、透明，具有特殊香味无色、透明，具有特殊香味的液体（易的液体（易挥发挥发），密度比），密度比水小，能跟水以任意比互溶水小，能跟水以任意比互溶 用途用途1 1燃料燃料2 2有机溶有机溶剂剂3 3化工原料化工原料4 4饮饮料料5 5医用消毒医用消毒剂剂(75%)吸收与代吸收与代谢谢乙醇胃和小胃和小肠肠的的毛毛细细血管血管血液血液肝肝脏脏(乙醇脱氢酶)乙乙醛醛乙酸乙酸CO2H2ONa2Cr2O7(H+)Cr()Cr()黄色黄色 绿绿色色28.3 3、丙三醇、丙三醇 （HOCHHOCH2 2CH(OH)CHCH(OH)CH2 2OHOH）又称甘油又称甘油 外外观观与性状：与性状：无色粘稠液体无色粘稠液体,无气味无气味,能吸潮。能吸潮。熔点熔点()()：20 20 沸点沸点()()：182(2.7KPa)182(2.7KPa)相相对对密度密度(水水=1)=1)：1.26(20)1.26(20)主要用途：主要用途：主要用途：主要用途：用于气相色用于气相色谱谱固定液及有固定液及有机合成机合成,也可用作溶也可用作溶剂剂、气量气量计计及水及水压压机减震机减震剂剂、软软化化剂剂、抗生素、抗生素发发酵用酵用营营养养剂剂、干燥干燥剂剂、保湿、保湿剂剂等。等。29.5 5、环环己六醇己六醇 （C C6 6H H1212O O6 6）又称肌醇又称肌醇 主要用途主要用途主要用途主要用途主要用于医主要用于医药药工工业业和制造高和制造高级级化化妆妆品。品。u目前多用于治目前多用于治疗疗肝硬化症、脂肪肝、肝炎、血管硬化、肝硬化症、脂肪肝、肝炎、血管硬化、胆固醇胆固醇过过高等症，高等症，u具有促具有促进细进细胞生胞生长长和防止老化的医和防止老化的医疗疗作用。作用。u近年来，又用它近年来，又用它为为原料制造出一系列高原料制造出一系列高级级化化妆妆品。品。u在在发发酵和食品工酵和食品工业业中，肌醇中，肌醇还还用于各种菌种的培养和用于各种菌种的培养和 促促进进酵母的生酵母的生长长等。等。外外观为观为白色白色结结晶粉末，熔点晶粉末，熔点225225227227。30.二、二、醚醚一、醚的结构与命名 结结构构分子中含有分子中含有醚键醚键(C(CO OC)C)的化合物叫做的化合物叫做醚醚。R=R1，简单醚简单醚，如：如：CH3OCH3RR1，混合，混合醚醚，如：如：CH3CH2OCH3sp3脂肪脂肪醚醚与含相同碳原与含相同碳原子数的醇互子数的醇互为为异构体异构体（官能（官能团团异构异构 ）31.习惯习惯命名法命名法：（常用，适用于：（常用，适用于简单醚简单醚）单单醚醚混混醚醚O二苯醚CH3CH2OCH2CH3乙醚醚醚的命名的命名（分子（分子较较小的小的简单简单脂肪脂肪醚醚中的中的“二二”常省略）常省略）F不不饱饱和和醚醚乙基乙乙基乙烯烯基基醚醚（乙氧基乙（乙氧基乙烯烯）CH3CH2OCHCH232.系系统统命名法：（不常用，适用于复命名法：（不常用，适用于复杂醚杂醚）将将RO当作取代基，以当作取代基，以烃为烃为母体：母体：OCH3CH=CH-CH3对对甲氧基丙甲氧基丙烯烯基苯基苯烃烃基之一基之一为为芳芳环环的，的，以芳以芳环为环为母体母体33.环环状状醚醚：1,4-环环氧丁氧丁烷烷3-3-氯氯-1,2-1,2-环环氧丙氧丙烷烷34.1.1.写出分子式写出分子式写出分子式写出分子式为为为为C C4 4HH1010OO的所有同分异构体：的所有同分异构体：的所有同分异构体：的所有同分异构体：三种三种三种三种醚醚醚醚，四种醇，四种醇，四种醇，四种醇考考考考虑虑虑虑：碳：碳：碳：碳链链链链异构、官能异构、官能异构、官能异构、官能团团团团异构、官能异构、官能异构、官能异构、官能团团团团位置异构。位置异构。位置异构。位置异构。系系统统命名：命名：1,2-二甲氧基乙二甲氧基乙烷烷 2-乙氧基乙醇乙氧基乙醇 乙氧基乙氧基环环己己烷烷习惯习惯命名：命名：乙二醇二甲乙二醇二甲醚醚 乙二醇乙二醇单单乙乙醚醚 乙基乙基环环己基己基醚醚2.2.命名：命名：35.（二）（二）（二）（二）物理性物理性物理性物理性质质质质 相相对对密度、沸点密度、沸点较较低，因低，因为为醚醚分子分子间间不能形成不能形成氢键氢键。水水中中溶溶解解度度与与同同碳碳数数醇醇差差不不多多，因因醚醚分分子子与与水水分分子子可可形形成分子成分子间氢键间氢键：乙乙醚醚有弱极性，常用作有机溶有弱极性，常用作有机溶剂剂。极性：极性：36.醚醚分子中无活分子中无活泼氢泼氢，不能与金属，不能与金属钠钠反反应应，也，也不与酸、碱反不与酸、碱反应应。醚醚的化学性的化学性质质比比较稳较稳定，但定，但醚醚比比烷烃烷烃活活泼泼！（三）（三）（三）（三）化学性化学性化学性化学性质质质质37.1、盐盐的生成的生成 盐盐必必须须在在浓浓HCl、浓浓硫酸硫酸作用下才能生成，一遇作用下才能生成，一遇水即水解！利用此性水即水解！利用此性质质可分离提可分离提纯醚纯醚。思考思考题题:利用利用简单简单的化学方法除去正溴丁的化学方法除去正溴丁烷烷中少量的正丁中少量的正丁醇、正丁醇、正丁醚醚、1-丁丁烯烯。答案：用答案：用浓浓硫酸洗。硫酸洗。弱碱弱碱强强酸酸盐盐+38.醚可与缺电子试剂形成络合物BF3 Lewis酸酸AlCl339.2 2、醚键醚键的断裂的断裂 醚醚与与浓浓酸（酸（HBr、HI）作用，可使）作用，可使醚链醚链断裂：断裂：伯伯烷烷基基醚醚与与HI作用作用时时，按，按SN2机理机理进进行：行：醚键醚键断裂断裂时时往往是往往是较较小的小的烃烃基生成碘代基生成碘代烷烷。40.叔叔烷烷基基醚醚与与HI作用作用时时，按，按SN1机理机理进进行：行：芳香混芳香混醚醚与与浓浓HI作用作用时时，总总是断裂是断裂烷烷氧氧键键，生成酚和碘代，生成酚和碘代烷烷 41.3 3、过过氧化物的生成氧化物的生成 使用乙使用乙醚醚前前应应先先检查过检查过氧化物是否存在氧化物是否存在。方法如下：方法如下：(A):KI-淀粉淀粉试纸试纸,变蓝变蓝色色则证则证明明过过氧化物存在氧化物存在;(B):使使FeSO4、KCNS溶液溶液变红变红色色Fe(CNS)63+则证则证明明过过氧化氧化 物存在物存在过过氧化物氧化物容易爆炸容易爆炸42.除去除去过过氧化物的方法：氧化物的方法：5FeSO4、5NaHSO3、5NaI均可洗去均可洗去过过氧化物。氧化物。防止防止过过氧化物的生成：氧化物的生成：将乙将乙醚贮醚贮存于棕色瓶中；存于棕色瓶中；在乙在乙醚醚中加入中加入铁丝铁丝（还还原原剂剂）。）。43.（四）（四）环醚环醚1 1、环环氧乙氧乙烷烷44.乙二醇乙二醇乙二醇乙二醇醚醚 乙醇胺乙醇胺 一步合成比一步合成比R R多两个多两个C C的方法的方法45.2 2、四、四氢呋氢呋喃与喃与1 1，4-4-二氧六二氧六环环:与水混溶，且溶于多数有机溶剂。性质稳定，是常用的溶剂。在空气中能生成爆炸性过氧化合物。46.3 3、冠、冠醚醚 47.冠冠醚醚的合成的合成Pedersen,与与Cram和和Lehn获获1987年年诺贝诺贝尔尔化学化学奖奖48.冠冠醚醚与金属离子所形成的与金属离子所形成的络络合物可溶于低极性合物可溶于低极性的有机溶的有机溶剂剂，并且随，并且随带带着着负负离子一起离子一起进进入有机入有机溶溶剂剂中。中。49.相相转转移催化移催化剂剂能使互不相溶的两相中的物质发生反应或加速反应的催化剂。50.