医用化学醇酚醚.ppt

医用化学醇酚醚生活中的酒类中含有酒精，酒精的生活中的酒类中含有酒精，酒精的化学名称叫做乙醇。化学名称叫做乙醇。跟我们日常生跟我们日常生活有密切联系活有密切联系借借问问酒酒家家何何处处有有牧牧童童遥遥指指杏杏花花村村世界卫生组织的事故调世界卫生组织的事故调查显示，大约查显示，大约50%-60%的交通事故与酒后的交通事故与酒后驾驶有关。驾驶有关。结论：饮酒要适量结论：饮酒要适量交警判断驾驶员是否酒后驾车的方法交警判断驾驶员是否酒后驾车的方法 K2Cr2O7Cr2(SO4)3（橙红色）（橙红色）（绿色）（绿色）饮酒后，酒精进入人体内如何代谢？饮酒后，酒精进入人体内如何代谢？联联系系生生活活：人体内的乙人体内的乙醇如何代谢醇如何代谢？醇、酚、醇、酚、醚都是都是烃的含氧衍生的含氧衍生物。物。C、O以以单键相相连(CO)。H OHR 取代取代1HR OH醇醇醇醇羟基基Ar OHAr 取代取代1H酚酚酚酚羟基基R R OR或或Ar 取代取代2H醚醚键第十八章第十八章 醇、酚、醇、酚、醚第一第一节醇醇一、醇的分一、醇的分类、命名、命名RCH2 OH伯醇伯醇(1o醇醇)CHOH 仲醇仲醇(2o醇醇)RRRCOH叔醇叔醇(3o醇醇)RRRCH2-OH R-CH=CH-CH2-OH Ar-CH2-OH 饱和醇和醇不不饱和醇和醇 芳香醇芳香醇CH3CH2-OH CH2CH2 CH2CHCH2 OH OH OH OH OH 一元醇一元醇二元醇二元醇多元醇多元醇 通常醇分子中的一个C原子只连一个-OH，如果一 个C连两个以上-OH时，则易失水形成羰基(CO)。C C OHOH-H2OO偕二醇偕二醇(gem-diol)当当-OH直接直接连在不在不饱和碳上和碳上时，分子往往不，分子往往不稳定，易定，易发生异构化，生成生异构化，生成较稳定的定的醛或或酮。CH2=CHOHCH3CHO 醇的系统命名法是选择含-OH的最长碳链作主链，按主链碳原子个数称“某醇，编号应使-OH的位次最低，羟基的位次写在醇名之前。2,3-二甲基二甲基-1-丁醇丁醇2,3-dimethyl-1-butanol CH3-CH2-CH2-CH-CH2-CH3 CH2OH2-乙基乙基-1-戊醇戊醇二命名二命名CH3-CH=CH-CH-CH2CH2CH2CH3 CH-OH CH2-对于于不不饱和和醇醇，选择既既含含-OH又又含含重重键 的的最最长碳碳链作作主主链，编号使号使-OH的位次最低。的位次最低。4-己己烯-2-醇醇3-丁基丁基-1-苯基苯基-5-苯基苯基-4-己己烯-2-醇醇5-phenyl-4-hexen-2-ol 多元醇的命名：“某二醇、某三醇等。-OH数目与主链碳原子数一样时，可不标出羟基位次。CH2CH2CH2OH OHOH OH1,3-丙二醇丙二醇(1,3-propanediol)顺-1,2-环戊二醇戊二醇QUESTION：用系：用系统统命名法命名以下化合物。命名法命名以下化合物。OH-CH2C CH31,2-二苯基二苯基-2-丙醇丙醇二、醇的性二、醇的性质 醇的化学反响主要是O-H键的异裂(酸性)；C-O键的异裂(羟基被取代和脱羟基)；又由于-OH的影响，使a-H也具有一定的活泼性。H CO Ha a酸性；成酸性；成酯取代；消除取代；消除氧氧化化脱脱氢 醇与钠作用就比较和缓，放出的热缺乏以使生成的氢气自燃。HO-H +Na Na OH +H2 (反响反响剧剧烈烈)RO-H +Na RO Na +H2 (反响和反响和缓缓)一与活一与活泼金属反响金属反响似水似水三三类醇与金属反响的活性醇与金属反响的活性顺序序为：R RCH3-OH RCH2-OH RCH-OH RC-OH R 由由于于R-OH的的酸酸性性比比水水弱弱，它它的的共共轭碱碱RO-的的碱碱性就比性就比OH-强，醇，醇钠遇水立即分解：遇水立即分解：平衡远远偏向右边。因此醇钠不是通过醇与NaOH制得，而通过醇与金属钠反响制得。RO Na +H-OHR-OH +Na OH二与无机酸反响二与无机酸反响11、与、与HXHX反响反响ROH +HXRX +H2O反响活性：反响活性：HI HBr HCl (HF一般不反响一般不反响)苄醇、醇、烯丙式醇丙式醇 叔醇叔醇 仲醇仲醇 伯醇伯醇CH3OH 常用无水常用无水氯化化锌的的浓盐酸溶液酸溶液(Lucas 试剂)鉴别3类醇：醇：(CH3)3C-OH 浓HCl-ZnCl2/20 (CH3)3C-Cl 1min内内变浑浊 CH3-CH-CH2CH3 Lucas 试剂 CH3CH-CH2CH3 5min内内变浊 OH ClCH3CH2CH2CH2OH Lucas 试剂 CH3CH2CH2CH2Cl几小几小时无无变化，加化，加热才反才反应该反响只适合于反响只适合于鉴别六碳以下的一元醇。六碳以下的一元醇。2.与无机含氧酸反响与无机含氧酸反响酯酯化化 醇可与酸(无机含氧酸或有机酸)反响，经失水而生成酯。分为无机酸酯和有机酸酯。(CH3)2CHCH2CH2OH+HO-NO(CH3)2CHCH2CH2ONO+H2O 异戊醇异戊醇 亚硝酸异戊硝酸异戊酯 (缓解心解心绞痛的痛的药物物)CH2CHCH2 +HNO3OH OHOHH2SO410CH2 CH CH2 +H2O ONO2 ONO2 ONO2丙三醇与丙三醇与HNO3HNO3反响能生成甘油三硝酸反响能生成甘油三硝酸酯(俗称硝化甘油俗称硝化甘油):):甘油三硝酸甘油三硝酸酯是一种是一种缓解心解心绞痛的痛的药物，又是一种烈性炸物，又是一种烈性炸药 H2SO4为二二元元酸酸，与与醇醇作作用用可可生成生成酸式酸式酯和和中性中性酯。CH3-OH+HO-S-OHOOCH3-OSO3H 硫酸硫酸氢甲甲酯OCH3O-S-OCH3 硫酸二甲硫酸二甲酯O 818碳碳高高级醇醇的的酸酸性性硫硫酸酸酯的的钠盐(R-OSO3Na)用用作洗作洗涤剂。三三 脱水反响脱水反响醇与酸共热发生脱水反响醇与酸共热发生脱水反响.脱水有两种方式脱水有两种方式:(1)分子内脱水成分子内脱水成烯烯 消除反响消除反响CH2CH2 CH2=CH2 +H2OH OH浓H2SO4170此反响常用来制此反响常用来制备烯烃：OH85%H3PO4,100140+H2OLewis酸如酸如Al2O3，也能催化醇的脱水反响。，也能催化醇的脱水反响。或或:Al2O3,250 b)假假设设消去的方向不止一个，主要消去的方向不止一个，主要产产物物为为Saytzeff烯烃烯烃。CH3CH3-CH-CCH2 H OH H46%H2SO4 9095 CH3CH3CH=C-CH3 CH3+CH3CH2-C=CH284%16%醇分子内脱水表醇分子内脱水表现以下特征：以下特征：a)反响活性：反响活性：3醇醇 2醇醇 1醇醇生成的中生成的中间体正碳离子愈体正碳离子愈稳定，定，则愈易脱水。愈易脱水。(2)分子分子间脱水脱水 成成醚实验室制乙室制乙醚：C2H5-OH C2H5OC2H5+H2O浓H2SO4140 工工业制乙制乙醚：C2H5-OH C2H5-O-C2H5+H2OAl2O3300 这是是制制备对称称醚的的方方法法,适适于于由由低低级伯伯醇醇制制醚。叔叔醇醇的的主主要要产物物为分子内消去分子内消去产物物烯烃,仲醇成仲醇成醚的的产量也很低。量也很低。四四 氧化反响氧化反响 常常用用的的氧氧化化剂有有H2CrO4(CrO3溶溶于于H2SO4中中而而成成)、KMnO4。(1)伯醇氧化成伯醇氧化成醛O H HRCO H伯醇伯醇RC=O H醛O O RCOH酸酸氧化反响氧化反响oxidation：得氧或去：得氧或去氢的反响。的反响。复原反响复原反响reduction：得：得氢或去氧的反响。或去氧的反响。，醛易易继续被氧化成酸被氧化成酸：如果氧化伯醇制醛，必须严格控制反响条件及氧化剂用量。由于醛的沸点低于醇，一般使反响在低于醇而高于醛的沸点下进展。随时将生成的醛从反响液中蒸出。但这只限于制备bp 碳酸碳酸 苯酚苯酚 醇醇 pKa 5 6.4 10 1618 取取代代酚酚类的的酸酸性性与与取取代代基基的的种种类、数数目目等等有有关关。吸吸电子子基基使使酚酚的的酸酸性性增增强；斥斥电子子基基使使酚酚的的酸性减弱。酸性减弱。Question：按酸性：按酸性强强弱弱顺顺序排列以下化合物。序排列以下化合物。酸性：酸性：对硝基苯酚硝基苯酚对氯苯酚苯酚苯酚苯酚对甲苯酚甲苯酚常用苯酚的常用苯酚的这种适中的酸性种适中的酸性别离提离提纯苯酚。苯酚。酚酚Ar-OHR-COOH其它有机物其它有机物NaOH溶液溶液不溶物不溶物:其它有机物其它有机物水溶液：水溶液：酚酚类酸酸类CO2酚酚溶液溶液H+R-COOH 酚酚羟基是基是邻对位定位基位定位基,强活化基。活化基。四四 芳芳环上的取代反响上的取代反响1、卤代：代：OHBrBrBrOHBr2，H2O100%+HBr反响灵敏反响灵敏,可用于苯酚可用于苯酚测定。定。OHBr2，CS25+HBrOHBrOHBr比比较(主要主要产物物)2、硝化反响：、硝化反响：OH20 HNO325OHNO2O ON OH+邻-硝基苯酚由于形成分子内硝基苯酚由于形成分子内氢键，可用水蒸气蒸，可用水蒸气蒸馏法法别离开来。离开来。bp 216,随水蒸气蒸随水蒸气蒸馏 bp 279 使使用用混混酸酸可可得得到到二二或或三三硝硝基基苯苯酚酚，但但产率率很很低低。因因为苯酚更易被硝酸氧化。苯酚更易被硝酸氧化。OH 浓HNO3 浓H2SO4OHNO2NO2O2N(苦味酸苦味酸)3040%15%OHOHNO2NO2O2N芳芳环上引入硝基越多，酚的酸性越上引入硝基越多，酚的酸性越强。OHNO2OHNO2NO2pKa 多硝基酚的制多硝基酚的制备：Cl硝化硝化ClNO2NO2硝化硝化ClNO2NO2O2N易水解成易水解成相相应的酚的酚3、磺化反响：、磺化反响：OHconc.H2SO425Conc.H2SO4100OHSO3HOHSO3H90%49%Conc.H2SO4/100五与五与FeCl3的反响的反响 具有-OH与sp2-C=C相连构造的化合物,大多数(不是全部)能与FeCl3水溶液呈现颜色反响。酚即属于这类物质。不同的酚与FeCl3产生不同的颜色。反反应机理及有色物机理及有色物质的的组成尚不完全清楚成尚不完全清楚,可能形成如下的配合物：可能形成如下的配合物：6 Ar-OH +Fe3+(Ar-O)6Fe3-+6H+OHOHOHOHOHHOOHOHOHOHOHCH3FeCl3紫色紫色绿色色兰色色 用此用此显色反色反应可可鉴别酚或具有酚或具有烯醇式醇式结构构C=COH的化合物。但有些酚的化合物。但有些酚(如硝基苯酚、如硝基苯酚、间-或或对-羟基苯甲酸等基苯甲酸等)不与不与FeCl3显色。色。六氧化：酚比醇易氧化。OHK2CrO4+H2SO430(8692%)OO对-苯苯醌多元酚更易被氧化。多元酚更易被氧化。Ag2O/Et2OH邻-苯苯醌OHOHOO+2Ag +H2OOHOOOH+2AgBr*+2HO-+2Ag +H2O+2Br-广泛使用的食品广泛使用的食品储存存剂(抗氧抗氧剂)如如BHT和和BHA就是苯酚的衍生物：就是苯酚的衍生物：OH C(CH3)3 C(CH3)3(CH3)3Cbutylated hydroxytoluene BHTOH C(CH3)3 OCH3OH C(CH3)3 OCH3butylated hydroxyanisole BHA 这这些些酚酚类类能能萃萃灭灭食食品品氧氧化化过过程程中中产产生生的的自自由由基基，阻阻断断自自由由基基型型的的氧氧化反响。化反响。第三第三节 醚一、一、醚的构造、分的构造、分类和命名和命名1.醚醚的构造的构造醚键醚分子中的分子中的COC键,是是醚的官能的官能团。醚不是不是线性分子，性分子，有一定角度，故有一定角度，故醚有有极性。但极性比互极性。但极性比互为异构体的醇或酚低。异构体的醇或酚低。OC CROR(R)；ArOR或或ArOAr Ar 构造简单的醚用习惯命名法：“某基某基醚。单醚一般省略“二字。混醚按先小后大，先芳基后脂基 排列烃基。英文名则按字母顺序排列烃基。2.醚的命名的命名:(二二)乙乙醚diethyl ether or ethyl etherCH2=CH-O-CH=CH2二乙二乙烯醚C2H5-O-C2H5OOCH3(二二)苯苯醚(diphenyl ether)苯甲苯甲醚(茴香茴香醚)(methyl phenyl ether)构造复杂的醚可用系统命名法：将醚键所连接的2个烃基中碳链较长的烃基作母体，称“某烃氧基某烃。2-甲氧基戊甲氧基戊烷4-甲氧基甲苯甲氧基甲苯CH3-CH-CH2CH2CH3 OCH3C H3OC H3CH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2-OH3-丁氧基丁氧基-1-丙醇丙醇 (3-butoxy-1-propanol)环醚的命名：通常称的命名：通常称“环氧某氧某烷。或当作或当作杂环的衍生物来命名：的衍生物来命名：HO-OC2H54-乙氧基乙氧基苯酚苯酚环氧乙氧乙烷四四氢呋喃喃tertrahytrofuran二噁二噁烷(1,4-二氧六二氧六圆)1,4-dioxane二、二、醚的性的性质1、形成、形成盐：HOH +H+HOHC2H5-O-C2H5 +HCl C2H5-O-C2H5 Cl-H+H+醚由由于于生生成成 盐而而溶溶于于浓的的强酸酸中中，可可利利用此用此现象区象区别醚与与烷烃或或卤代代烃。例：例：C2H5OC2H5n-C5H12冷冷浓H2SO4乙乙醚溶解，呈一相溶解，呈一相戊戊烷不溶解，分不溶解，分层 醚对一一般般氧氧化化剂(如如KMnO4、K2Cr2O7等等)是是稳定定的的,但但连有有a-H的的醚如如乙乙醚,长期期接接触触空空气气或或经光光照照，也也可可缓慢慢地地发生生自自动氧氧化化，生生成成不不易易挥发的的氢过氧化物氧化物及及过氧化物氧化物。CH3CH2-O-CH2CH3+O2 CH3CH-O-CH2CH3 O-O-H+CH3CH-O-CH2CH3 O-O CH3CH-O-CH2CH3氢过氧化乙氧化乙醚过氧化乙氧化乙醚2、过氧化物的生成和氧化物的生成和检查 过氧氧化化物物不不易易挥发，受受热或或受受摩摩擦擦时易易爆爆炸炸，而而且且对人人体体有有毒毒。在在使使用用乙乙醚时，应先先检查是是否否存存在在过氧氧化物。化物。过氧化物的检测：过氧化物具有氧化性，能使湿的KI-淀粉试纸变蓝，或使碘化钾醋酸溶液析出碘，故常用KI试验法检测。过氧化物的除去：用复原剂如Na2SO3溶液或饱和FeSO4溶液充分洗涤，蒸馏后将乙醚储于棕色瓶中。3、醚键开裂开裂 强酸与酸与醚中氧原子形成中氧原子形成 盐使使CO键变弱，弱，在加在加热下下醚键可断裂。可断裂。ROR R I +ROHHI，HeatSeveral stepsExcessHX/DR XCH3OCH2CH2CH3+HICH3I+CH3CH2CH2OHOCH3+HIOH+CH3I 通常是较小的烃基生成卤代烃,较大的烃基生成醇芳基则生成酚；假设为R-O-CH3与HI作用，则可定量地生成CH3I。常用此反响测定CH3O-的含量。ArOAr no reactionHX,Heat 环氧化物分子中存在张力很大的三员氧环，化学性质活泼。与酸、碱或其它强的亲核试剂均能直接进展开环加成反响。HO-CH2-CH2-OH 乙二醇乙二醇补充、开充、开环反响反响CH2CH2 OH-OHR-OHHNH2H-XH-CNHO-CH2-CH2-OR 乙二醇乙二醇醚HO-CH2-CH2-NH2氨基乙醇氨基乙醇HO-CH2CH2-X 卤代乙醇代乙醇HO-CH2-CH2-CN 羟基丙基丙腈冠冠醚12冠冠412-Crown-415冠冠515-Crown-5 冠醚的命名以“m冠n表示。m代表环中碳原子和氧原子总数，n为环中氧原子数。冠冠醚是是一一类分分子子中中具具有有(O-CH2CH2)n重重复复单位位的的大大环多多醚。因其立体。因其立体结构像皇冠，故名构像皇冠，故名冠冠醚。教学资料整理仅供参考，