第十章醇醚课件-PPT.pptx

第十章醇醚课件与醇、不饱与醇与芳香醇。饱与醇(Staurted alcohol)不饱与醇(Unsturted alcohol)(2)根据醇分子中与OH直接相连得碳原子得类型不同可分为伯醇、仲醇与叔醇。伯醇(Parimay alcohols)仲醇(Secondary alcohol)叔醇(Tertiary alcohol)芳香醇(Arometic alcohols)注意注意:甲醇不就是伯醇甲醇不就是伯醇(3)根据醇分子中含羟基得数目多少可分为一元醇、二元醇与多元醇。一元醇 (monohydric alcohols)二元醇(dihydric alcohols)多元醇(polyhydric alcohols)(1)普通命名法 结构简单得醇适用于普通命名法来命名,其原则就是根据相应得烃基称为“某醇”。例:2、命名、命名甲醇乙醇正丙醇异丙醇正丁醇仲丁醇异丁醇叔丁醇 一些早期发现且常用得醇也有用俗名表示。例:甘油甘醇酒精木醇(2)系统命名法 选择包括-OH在内得最长碳链为主链,根据主链碳原子得数目称为“某醇”。将主链编号时,应从靠近羟基得一端开始,命名时将取代基放在前面,并用阿拉伯数字标出羟基得位次。3,5,5-三甲基-2-己醇2-甲基-3-戊醇 若从左右两端编号,羟基位次相同时,应使取代基位次较小,例:对不饱与醇,则应选择包括不饱与键与双键在内得最长碳链为主链,编号时从靠近羟基得一端开始,命名时要标出不饱与键与双键得位次,若有顺反异构,要标出构型。Z-5-甲基-4-庚烯-2-醇 若烯烃有顺反异构,但没有写出其立体结构,则不必标出其构型。例:3,7-二甲基-5-辛烯-4-醇 对于多元醇,编号时应使羟基得位次与较小,命名时,分别标出羟基得位次。1,2-丙二醇4-甲基-2,3-戊二醇二、醇得制法1、烯烃得水合2、硼氢化-氧化3、醛酮、羧酸及酯得还原4、从格氏试剂制备5、卤代烃水解 三、醇得物理性质 醇得沸点高于分子量接近得烷烃,这就是因为:醇得极性大于烷烃,另外,醇可形成分子间氢键。氢键氢键氢键氢键氢键氢键醇分子间形成氢键示意图醇分子间形成氢键示意图CH3CH2CH3 M=44 b、p42、2CH3CH2OH M=46 b、p=78、5 氢键氢键:电负性较大得有未共用电子对得原子(如O、N等)与氢原子之间形成得微弱得作用力。O、N可作为电子供体,H可作为电子受体。分子式相同得醇,分子中支链越多,沸点越低。例:b、p 117、8 107、9 82、5 由于醇分子中得OH可以与水分子形成氢键,因此,醇在水中有较大得溶解度,但随R基团得增加,其水溶性逐渐减小。四、醇得化学性质 有机化合物得化学性质与其结构有关,主要由其官能团决定。从醇得结构可以瞧出:OH为极性键,因此H O键可断裂解离出H+,而使醇具有酸性;由于C O键也就是极性键,因此CO键也可断裂,OH被其它原子或基团取代;受OH吸电子得诱导效应,-H易被氧化;若有-H存在,则-H可与OH发生消除反应。12大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流 1 1、醇得酸性、醇得酸性与活泼金属得反应与活泼金属得反应 与水得性质相似,醇可以与金属反应放出氢气,同时生成醇金属化合物。例:CH3CH2OH +NaCH3CH2ONa +H2 醇分子中得氢原子没有水中得氢原子活泼,因此,它与钠反应没有水激烈,且随醇分子中R基团得增大,它与钠得反应速度变慢。各种醇与金属钠反应得快慢顺序为:甲醇甲醇 伯醇伯醇 仲醇仲醇 叔醇叔醇 利用金属钠与醇反应可以除去醇中得水,这就是实验室中制备少量无水醇得方法。CH3CH2ONa +H2OCH3CH2OH +NaOH 金属镁可以与醇发生相似得反应,但其反应速度比钠慢。CH3CH2OH +Mg(CH3CH2O)2Mg +H2(CH3CH2O)2Mg +H2OCH3CH2OH +Mg(OH)22 2、取代反应、取代反应 卤代烷可以发生水解反应生成醇,但这个反应就是可逆得。在一定条件下,醇分子中得OH也可以被卤原子取代生成卤代烃,但由于OH得亲核能力大于卤原子,因此这个反应主要向生成醇得方向进行。如果采用催化剂,并加大HX得浓度,则反应也可向生成卤代烃得方向进行。CH3CH2Cl +H2OCH3CH2OH +NaClNaOHCH3CH2OH +HClCH3CH2Cl+H2O 无水ZnCl2 通常用无水氯化锌与浓盐酸按1:1得比例配成溶液与醇反应,代替不易操作得氯化氢气体,这样得溶液称为卢卡斯(Lucas)试剂。结构不同得醇与卢卡斯试剂反应得活性顺序为:烯丙式醇烯丙式醇 叔醇叔醇 仲醇仲醇 伯醇伯醇 甲醇甲醇 醇与卢卡斯试剂反应生成得产物氯代烷在卢卡斯试剂中不溶解,得到混浊溶液。结构不同得醇与卢卡斯试剂反应得速度差异明显,因此,我们可以通过各种醇与卢卡斯试剂反应,根据其得到混浊得快慢可以对醇进行定性鉴定。室温下烯丙式醇与叔醇与卢卡斯试剂反应在1分钟内溶液变混,仲醇则需要10分钟,而伯醇与甲醇难以发生反应。因此,利用卢卡斯试剂可以对伯、仲、叔三种醇进行区别鉴定。为什么醇与钠反应就是伯醇活泼,而醇与卢卡斯试剂反应又就是叔醇活泼？这可由R基团得斥电子诱导效应与OH得吸电子诱导效应来解释。CH2RO HCHRROHCRRRO H R具有斥电子诱导效应,而O原子具有吸电子诱效应,这两个效应在C O键与O H键之间得作用不同,R斥电子诱导作用使C O键极性加强,而使O H键极性减弱,因此在伯、仲、叔三种醇中,伯醇C-O键极性最弱,而O H键极性最强,而叔醇则就是C O键极性最强,O H键极性最弱。3 3、脱水反应、脱水反应 在加热、酸作用下,醇可发生分子内与分子间脱水,分别得到烯烃与醚。H+170H+140 当酸过量,且反应温度升高时,有利于发生分子内脱水生成烯烃,低温有利于分子间脱水生成醚。若反应物含有二种类型得 H,当发生分子内脱水时服从查依采夫规则。H+4 4、氧化反应、氧化反应 在酸性高锰酸钾或酸性重铬酸钾等化学氧化剂作用下,伯醇首先被氧化醛,然后再被氧化成酸;而仲醇则被氧化成酮;叔醇因其无-H原子,一般不被氧化。CH3 CH2 OHCH3 CHOCH3 COOHOOO 上式中上式中O 代表酸性高锰酸钾代表酸性高锰酸钾(KMnO4/H+)或酸性重铬酸钾或酸性重铬酸钾(K2Cr2O7/H+)。在有机化学中,我们将加氧或去氢称为氧化,而将加氢或去氧称为还原。伯醇被化学氧化剂氧化后一般得到羧酸,但若采用特殊氧化条件,也可得到醛。例:CH3CH2OHCH3CHOCH3CHOCrO3Cu325吡啶5 5、与酸反应、与酸反应酯化酯化 醇可与有机酸、无机酸作用生成酯。H+发生酯化反应时,羧酸得C O键断裂,醇得O H键断裂。CH3 OH+H2SO4(CH3)2SO4(硫酸二甲酯)硫酸二甲酯剧毒,对皮肤得阀限值1ppm,空气中最高限量5mg/m3。+HNO3硝酸甘油酯(硝化甘油)6、二元醇得反应 邻位二元醇可被高碘酸或四乙酸铅氧化,碳链在两个羟基之间断裂。这个反应常定量完成,因此可用于乙二醇得定量测定,并可根据氧化产物推断原醇得结构。7、邻二醇得重排反应频哪醇重排频哪醇频哪酮第二节 醚(ethers)一、醚得分类与命名1 1、分类、分类(1)根据醚分子中与O原子相连得两个基团就是否相同,可分为简单醚与混合醚两类。简单醚(单醚)混合醚(混醚)(2)根据醚中烃基得结构不同,可将醚分为饱与醚、不饱与醚与芳香醚三类。饱与醚不饱与醚芳香醚2 2、命名、命名 简单醚得命名就是先写出烃基得名字,再在其后加上”醚”字。(二二)甲醚(二二)乙醚(二二)异丙醚(二二)苯醚 混合醚得命名则就是先写简单烃基,再写出复杂烃基;不饱与醚先写饱与烃基,再写不饱与烃基;芳香醚先写芳烃基,再写脂烃基。然后在其后加上“醚”字。例:甲基乙基醚乙基乙烯基醚苯基甲基醚(苯甲醚)甲基异丙基醚 结构复杂得混合醚,可将较小得烃基与O原子在一起称为”烷氧基“,以烃为母体来命名。例:2-甲基-3-甲氧基丁烷2-甲基-3-乙氧基戊烷二、醚得物理性质 醚与醇属于同分异构体,但由于醚分子中没有OH,不能形成分子间氢键,因此,醚得沸点比其同分异构体醇低得多,而与分子量相近得烷烃接近。M=74 74 72b、p=117、2 34、5 36、1三、醚得制法1、醇失水:醇与浓硫酸加热到140,发生分子间脱水生成醚。2、从卤烷与醇金属作用(威廉逊醚合成法)制备叔丁基醚时,应采用叔醇钠与伯卤代烷;制备具有苯基得混醚时,应采用酚钠。140四、醚得化学性质1 1、钅钅羊羊(yang)盐得生成盐得生成 醚分子氧原子上得孤对电子,可以接受质子形成钅羊(yang)盐。:+浓HClCl-钅羊(yang)盐不稳定,加水稀释即可重新分解成原来得醚,因此,利用这个反应可实现醚得分离、纯化与鉴定。钅羊盐2 2、醚键得断裂、醚键得断裂 在强酸性条件下,醚可与HI、HBr作用,醚键断裂生成碘(溴)代烷与醇(酚)。HI+对于脂肪混合醚,小得基团生成碘代烷,大得基团生成醇;而对于芳香醚,脂烃基生成碘代烷,芳烃基转变为苯酚。HI+HI+3 3、过氧化物得生成、过氧化物得生成 -C原子上有氢原子得醚,在空气中放置,慢慢被氧化生成过氧化物。o2 过氧化物不易挥发,受热会发生爆炸,因此,在使用乙醚且需要蒸馏时,不能蒸干,否则会引起爆炸。在使用乙醚(或其它醚)前要检查其就是否含有过氧化物,检查得方法就是:用碘化钾或淀粉碘化钾试纸进行实验。如有过氧化物,可加入还原剂(如硫酸亚铁)除去。五、环醚 碳链两端或碳链中间两个碳与氧原子直接相连得结构称为环醚。1、环氧乙烷得制备