有机化学醇酚醚PPT资料.ppt
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例如:
伯伯醇醇叔叔醇醇仲仲醇醇(11)醇的分类醇的分类根据醇分子中所含羟基的数目,可分为一元、二元、三元醇等。
一元醇(乙醇)一元醇(乙醇)二元醇(乙二醇)二元醇(乙二醇)三元醇(丙三醇)三元醇(丙三醇)(11)醇的分类醇的分类一般情况下一般情况下同碳二醇不稳定,自发失水为醛或酮;
同碳二醇不稳定,自发失水为醛或酮;
同碳三醇脱水生成羧酸;
烯醇式结构互变异构为酮式结构。
(22)醇的命名醇的命名结构简单的一元醇可用习惯命名法命名。
方法是在相应的烃基名称的后面加上“醇”字来命名,“基”字一般可忽略。
正丙醇正丙醇异丙醇异丙醇烯丙醇烯丙醇8.1.1醇的构造、分类和命名醇的构造、分类和命名醇的系统命名法是将含有羟基的最长碳链作为主链,根据主链中所含碳原子的数目而称为“某”醇;
而把支链作为取代基,从靠近羟基的一端开始对主链编号,然后把取代基的位次、名称以及羟基的位次依次写在“某”醇的前面。
2-甲基甲基-2-乙基乙基-1-己醇己醇2-甲基甲基-1-环己基环己基-1-丙醇丙醇(22)醇的命名醇的命名如果为不饱和醇,应选择含有羟基并含有双键或叁键的最长碳链作为主链,编号时应使羟基的位号最小;
在定名称时,表示主链碳原子数的“天干”或汉字应写在“烯”字或“炔”字名称的前面。
2-甲基甲基-5-异丙基异丙基-己烯己烯-3-醇醇多元醇常用俗名。
结构复杂的醇应选择包含多个羟基在内的最长碳链作为主链,用阿拉伯数字分别表示羟基的位置,用汉字表示羟基的数目。
1,2-乙二醇乙二醇(简称乙二醇,俗名甘醇)(简称乙二醇,俗名甘醇)1,2,3-丙三醇丙三醇(简称丙三醇,俗名甘油)(简称丙三醇,俗名甘油)芳醇的命名可把芳基作为取代基,例如:
3-苯基苯基-2-丙烯丙烯-1-醇醇(俗名肉桂醇)(俗名肉桂醇)(33)醇的结构)醇的结构8.1.1醇的构造、分类和命名醇的构造、分类和命名乙醇乙醇醇分子中,碳和氧均采取sp3杂化,氧原子以两个sp3杂化轨道分别与氢和碳形成O-H键和C-O键,剩余的两个sp3杂化轨道分别被两个未共用电子对所占据。
8.1.2醇的物理性质醇的物理性质低级醇为具有酒味的无色液体,正十二醇以上低级醇为具有酒味的无色液体,正十二醇以上为固体。
直链饱和一元醇的沸点比相应的烃高得为固体。
直链饱和一元醇的沸点比相应的烃高得多。
多。
低级醇(如甲醇、乙醇、丙醇)在常温下能低级醇(如甲醇、乙醇、丙醇)在常温下能与水混溶,随碳原子数增加,溶解度逐渐降低。
与水混溶,随碳原子数增加,溶解度逐渐降低。
高级醇和烷烃相似,不溶于水,可溶于某些烃类高级醇和烷烃相似,不溶于水,可溶于某些烃类(如石油醚)溶剂。
(如石油醚)溶剂。
P132P132表表8-18-1脂肪醇的相对密度大于烷烃,但小于脂肪醇的相对密度大于烷烃,但小于11。
芳香。
芳香醇的相对密度大于醇的相对密度大于11。
醇在物理性质上的特点,主要是由分子中的醇在物理性质上的特点,主要是由分子中的羟基引起的。
羟基引起的。
醇分子和水分子之醇分子和水分子之间也能生成氢键间也能生成氢键:
醇分子之间醇分子之间能生成氢键能生成氢键:
8.1.3醇的化学性质醇的化学性质醇的化学性质主要是由官能团羟基所决定,醇的化学性质主要是由官能团羟基所决定,同时也受到烃基的一些影响。
从化学键来看同时也受到烃基的一些影响。
从化学键来看C-O和和O-H都是极性键;
因此,醇容易发生反应的部都是极性键;
因此,醇容易发生反应的部位如虚线所示:
位如虚线所示:
(1)似水性似水性醇分子中含有羟基,与水相似,醇也显示一定的酸性,可与活泼金属反应生成氢气。
反应随着醇分子烃基的加大而反应速率减慢。
醇的活性为:
甲醇伯醇仲醇叔醇甲醇伯醇仲醇叔醇8.1.3醇的化学性质醇的化学性质醇的酸性比水弱,醇钠碱性比氢氧化钠强,醇的酸性比水弱,醇钠碱性比氢氧化钠强,故醇钠遇水即分解成原来的醇和氢氧化钠。
故醇钠遇水即分解成原来的醇和氢氧化钠。
这是一个可逆反应,平衡有利于醇钠的水解。
反应的意义:
实验室销毁金属钠;
异丙醇铝是常用的还原剂,乙醇钠是常用还原异丙醇铝是常用的还原剂,乙醇钠是常用还原剂、强碱。
剂、强碱。
酸性序酸性序:
H2OR-OHHCCH碱性序碱性序:
OH-RO-(CH3)2CHCH2CH2ONO异戊醇亚硝酸异戊酯(缓解心绞痛的药物)硫酸二甲酯硫酸二甲酯无机酸酯无机酸酯818碳高级醇的酸性硫酸酯的钠盐(R-OSO3Na)用作洗涤剂,微生物菌种诱变剂。
硫酸二甲酯:
极毒无色液体,甲基化试剂。
H3PO4为三元酸,可形成三类磷酸酯:
R-OH+OHO-P-OHOH-H2OR-OH-H2OR-OH-H2OORO-P-OHOH磷酸烃基二氢酯磷酸烃基二氢酯ORO-P-OROH磷酸二烃基一氢酯磷酸二烃基一氢酯ORO-P-OROR磷酸三烃基酯磷酸三烃基酯(3)卤代烃的生成卤代烃的生成醇与氢卤酸作用醇与氢卤酸作用,醇中的羟基被卤素原子取,醇中的羟基被卤素原子取代生成卤代烃和水。
代生成卤代烃和水。
不同氢卤酸的活泼顺序为:
氢碘酸氢碘酸氢溴酸盐酸氢溴酸盐酸8.1.3醇的化学性质醇的化学性质这是一个可逆反应,为了有利于卤代烷的生成,通常可这是一个可逆反应,为了有利于卤代烷的生成,通常可使一种反应物过量,或从反应体系中移去一种产物。
使一种反应物过量,或从反应体系中移去一种产物。
醇和氢卤酸的反应醇和氢卤酸的反应反应式反应式ROH+HXRX+H2O醇的活性比较醇的活性比较:
苄醇苄醇,烯丙型烯丙型3oROH2oROH1oROHCH3OHHX的活性比较的活性比较:
HIHBrHCl(HF一般不反应)由伯醇制备相应的溴代烃和碘代烃,常用比较便宜的溴化钠加硫酸或碘化钠加磷酸作试剂。
用浓盐酸与无水氯化锌混合所配制的溶液称作卢卡斯(Lucas)试剂分别与伯、仲、叔醇在常温下作用,叔醇最快,仲醇次之,伯醇最慢。
由于反应中生成的卤代烷不溶于水而出现浑浊或分层现象;
观察反应物分层或浑浊的快慢,就可区别伯、仲、叔醇。
5分钟变浑浊分钟变浑浊2020分钟变浑浊分钟变浑浊20(不反应)加热后才反应加热后才反应该反应只适合于鉴别该反应只适合于鉴别六碳六碳以下的以下的一元一元醇醇几乎所有的多元醇亦可反应。
几乎所有的多元醇亦可反应。
醇醇与与HX的的反反应应可可按按SN1或或SN2机机理理进进行行,但但更更倾倾向向于于SN1。
大大部部分分仲仲醇醇、所所有有叔叔醇醇与与HX的的反反应应按按SN1历程进行:
历程进行:
(CH3)3C-OH(CH3)3C-O-H(CH3)3C+(CH3)3C-Cl-H2O慢慢H+HCl-盐盐若生成的正碳离子愈稳定,则取代反应愈容易进行。
若生成的正碳离子愈稳定,则取代反应愈容易进行。
所以反应活性:
叔醇叔醇仲醇仲醇伯醇伯醇CH3OH酸可降低离去基团碱性,把酸可降低离去基团碱性,把OH-转化成转化成H2O主要产物主要产物机理:
极极不稳定不稳定较稳定较稳定主要产物主要产物有些醇(除大多数伯醇)与氢卤酸反应,常有有些醇(除大多数伯醇)与氢卤酸反应,常有重排产物生成。
重排产物生成。
(4)氧化反应氧化反应8.1.3醇的化学性质醇的化学性质常用的氧化剂有H2CrO4(CrO3溶于H2SO4中而成)、KMnO4。
(a)伯醇氧化成醛伯醇氧化成醛OHHRCOH伯醇伯醇RC=OH醛醛OORCOH酸酸,醛易继续被氧化成酸,醛易继续被氧化成酸:
CrO3/吡吡啶啶溶液称为Sarett试试剂剂,可直接将伯醇氧化成醛,仲醇氧化成酮,分子中存在的C=C一般不受影响。
CH3(CH2)5CH2OHCrO3/吡啶CH3(CH2)5CHO庚醛庚醛(93%)Collins试剂试剂:
CrO3吡啶/CH2Cl2为溶剂.似Sarett试剂试剂。
Jones试剂试剂:
CrO3/稀H2SO4,可将不饱和仲醇氧化成酮,不影响碳碳重键。
(b)仲醇氧化成酮,常用此法制备酮仲醇氧化成酮,常用此法制备酮。
CH3-CH-(CH2)5CH3OHCH3-C-(CH2)5CH3OKr2CrO4-H2SO4D2-辛酮(96%)但在强烈氧化条件下可导致CC键断裂,生成小分子氧化产物。
(c)叔醇无叔醇无aa-H,在同样条件下不被氧化。
在同样条件下不被氧化。
问题问题:
K2Cr2O7的酸性水溶液与叔醇作用为的酸性水溶液与叔醇作用为何变绿?
何变绿?
答答:
叔叔醇醇在在酸酸性性水水溶溶液液中中可可进进行行分分子子内内脱脱水水,生生成成烯烯烃烃,然然后后K2Cr2O7氧氧化化烯烯烃烃后后生生成成绿色的绿色的Cr3+。
(5)脱水反应脱水反应醇的脱水反应有两种方式,一种为分子内脱水,另一种为分子间脱水。
消除反应消除反应亲核取代反应亲核取代反应8.1.3醇的化学性质醇的化学性质催化剂可加速脱水反应的进行。
催化剂可加速脱水反应的进行。
常用的催化剂有常用的催化剂有HH22SOSO44、HH33POPO44、AlAl22OO33。
过量的酸和高温有利于烯烃的生成,过量的醇和较低的温度下有利于醚的生成。
叔醇脱水只生成烯烃。
例如:
46H2SO487浓H2SO4,140或Al2O3,240浓H2SO4,170或Al2O3,360分子间脱水分子间脱水成醚成醚实验室制乙醚:
C2H5-OHC2H5OC2H5+H2O浓H2SO4140工业制乙醚:
C2H5-OHC2H5-O-C2H5+H2OAl2O3300这是制备对对称称醚醚的方法,适于由低级伯醇制醚。
叔醇的主要产物为分子内消去产物烯烃,仲醇成醚的产量也很低。
CH3CH2OH快H+HOC2H5HO2慢(SN2)+HCH3CH2OCH2CH3CH3CH2OHCH2CH3机理:
机理:
CH3CH2OH2CCHH快H+CHHCHab正碳离子正碳离子醇的脱水是质子化的醇作为脱水物的单分子消除反应单分子消除反应(E1)。
CHHCHOHabCHHCHOH2abH+快慢H2O机理:
b)若消去的方向不止一个,主要产物为若消去的方向不止一个,主要产物为Saytzeff烯烃。
烯烃。
CH3CH3-CH-CCH2HOHH46%H2SO49095CH3CH3CH=C-CH3
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- 有机化学 醇酚醚