化学醇酚醚.pptx

第七章第七章 醇醇、酚和醚酚和醚第一节第一节 醇和酚醇和酚1 醇和酚的分类、构造异构和命名醇和酚的分类、构造异构和命名1)醇和酚的分类醇和酚的分类按羟基的数目：一元醇、二元醇、多元醇；按羟基的数目：一元醇、二元醇、多元醇；按烃基的类别：脂肪醇、脂环醇、芳香醇；不饱和醇按烃基的类别：脂肪醇、脂环醇、芳香醇；不饱和醇;按羟基所连的碳原子类型：伯醇、仲醇、叔醇；按羟基所连的碳原子类型：伯醇、仲醇、叔醇；12)醇和酚的构造异构醇和酚的构造异构正丁醇正丁醇 异丁醇异丁醇 叔丁醇叔丁醇 仲丁醇仲丁醇23)醇和酚的命名醇和酚的命名一、习惯命名法一、习惯命名法根据与羟基相连的烃基命名，根据与羟基相连的烃基命名，“基基”字一般可以省去：字一般可以省去：二、二、甲醇衍生物命名法甲醇衍生物命名法 三、三、系统命名法：系统命名法：选择含羟基的最长链作为主链；从离羟基近的一端开始编号。选择含羟基的最长链作为主链；从离羟基近的一端开始编号。不饱和醇应同时选择含有羟基和不饱和键的最长碳链为主链：不饱和醇应同时选择含有羟基和不饱和键的最长碳链为主链：(E)-6-苯基-4-己烯-2-醇3脂环醇则从连有羟基的环碳原子开始编号：脂环醇则从连有羟基的环碳原子开始编号：42 醇和酚的结构醇和酚的结构563 醇和酚的物理性质醇和酚的物理性质 v直链饱和一元醇，四个碳以下有酒味液体，五至十一直链饱和一元醇，四个碳以下有酒味液体，五至十一个碳油状液体，十二个碳以上蜡状固体。沸点比分子个碳油状液体，十二个碳以上蜡状固体。沸点比分子质量相近的烷烃高很多，原因：分子间氢键。含支链质量相近的烷烃高很多，原因：分子间氢键。含支链的醇沸点更低，因为形成氢键更困难。的醇沸点更低，因为形成氢键更困难。v低级醇能与一些无机盐（低级醇能与一些无机盐（MgCl2,CaCl2,CuSO4）生成生成结晶状的分子化合物，称为结晶醇，或醇化物，如结晶状的分子化合物，称为结晶醇，或醇化物，如CaCl2.4C2H5OH,利用这方法可除去乙醚中的少量乙醇利用这方法可除去乙醚中的少量乙醇v醇和酚都可以形成醇和酚都可以形成氢键氢键，故多为固态，熔沸点教高，故多为固态，熔沸点教高784 醇的化学性质醇的化学性质1）弱酸性弱酸性 C2H5OH+Na C2H5ONa+1/2 H2 醇钠与水反应得氢氧化钠：醇钠与水反应得氢氧化钠：C2H5ONa+H2O C2H5OH+NaOH醇的反应活性：醇的反应活性：CH3OH 1 1 2 2 3 3 醇从强酸中接受一个质子生成质子化的醇，醇从强酸中接受一个质子生成质子化的醇，钅羊盐钅羊盐，不溶于不溶于水的醇可溶于浓硫酸，可与烷烃、卤代烃分离。水的醇可溶于浓硫酸，可与烷烃、卤代烃分离。2）弱碱性弱碱性故醇溶于浓的强酸中，利用这点可以鉴别或分离醇故醇溶于浓的强酸中，利用这点可以鉴别或分离醇3）卤代烷的生成）卤代烷的生成与氢卤酸反应与氢卤酸反应 R-OH+HX R-X+H R-X+H2 2O O可逆反应可逆反应,制备卤代烃的方法。制备卤代烃的方法。氢卤酸的反应活性：氢卤酸的反应活性：HI HBr HCl HBr HCl 醇的反应活性：醇的反应活性：烯丙式醇、苄醇烯丙式醇、苄醇 3 3 2 2 1 1 CHCH3 3OHOH 1 1 醇醇与与HI加加热热反反应应，与与HBrHBr必必须须有有浓浓硫硫酸酸存存在在，与与HClHCl必必须须有有ZnCl2存在。烯丙醇或存在。烯丙醇或3 3 醇与浓盐酸在室温下反应生成氯化物。醇与浓盐酸在室温下反应生成氯化物。卢卢卡卡斯斯试试剂剂：（氯氯化化锌锌和和浓浓盐盐酸酸）鉴鉴别别1 1 、2 2 、3 3 醇醇，氯氯代代烷不溶于卢卡斯试剂，会出现混浊。室温下，烷不溶于卢卡斯试剂，会出现混浊。室温下，3 3 醇立即出现混浊，醇立即出现混浊，2 2 醇静置片刻后出现混浊，醇静置片刻后出现混浊，1 1 醇在加热才出现浑浊。醇在加热才出现浑浊。9唯一产物唯一产物机理：伯醇机理：伯醇-先生成烊盐，然后卤素离子从后面进攻先生成烊盐，然后卤素离子从后面进攻叔醇叔醇-先生成碳正离子，然后生成卤代烃；可能有重排产物：先生成碳正离子，然后生成卤代烃；可能有重排产物：（瓦格涅尔麦尔外因重排瓦格涅尔麦尔外因重排）10与卤化磷的反应与卤化磷的反应与卤化磷（与卤化磷（PXPX3 3，PXPX5 5）反应用来制备溴代烃或碘代烃。反应用来制备溴代烃或碘代烃。由伯醇和仲醇制备相应的溴代烷和碘代烷由伯醇和仲醇制备相应的溴代烷和碘代烷。产率高，不重排。产率高，不重排氯代烷一般用氯代烷一般用PCl5,反应是反应是SN2机理进行的机理进行的11与亚硫酰氯反应与亚硫酰氯反应醇与氯化亚砜反应得氯代烃：醇与氯化亚砜反应得氯代烃：生成的生成的SO2和和HCl都是气体，容易分离都是气体，容易分离124）脱水）脱水 反应反应一一.分子间脱分子间脱水水 消除与亲核取代反应的竞争：消除与亲核取代反应的竞争：较低的温度较低的温度有利于有利于亲核取代亲核取代反应：反应：叔醇只能分子内脱水得到烯。仲醇也主要得到烯烃。叔醇只能分子内脱水得到烯。仲醇也主要得到烯烃。伯醇按伯醇按SN2机理进行，仲醇和叔醇按机理进行，仲醇和叔醇按SN1机理进行。机理进行。不同的醇分子间脱水可生成不同的醇分子间脱水可生成3种醚的混合物。种醚的混合物。13二、二、分子内脱水分子内脱水 1 1、酸催化（硫酸或磷酸），酸催化（硫酸或磷酸），醇脱水的反应活性：醇脱水的反应活性：3 2 2 1 1 仲醇、叔醇分子内脱水，札依采夫规则仲醇、叔醇分子内脱水，札依采夫规则,可能发生重排：可能发生重排：主要产物主要产物142、醇蒸气高温下通过催化剂（氧化铝）脱水生成烯烃醇蒸气高温下通过催化剂（氧化铝）脱水生成烯烃温度高，很少重排。温度高，很少重排。15165）醚的生成醚的生成与无机酸的反应；与无机酸的反应；与硫酸、硝酸、磷酸等反应与硫酸、硝酸、磷酸等反应 一、一、醇与硫酸作用得到酸式硫酸酯，醇与硫酸作用得到酸式硫酸酯，6）酯的生成酯的生成二、二、醇与硝酸作用得硝酸酯：醇与硝酸作用得硝酸酯：甘油三硝酸酯甘油三硝酸酯 三、三、醇与磷酸（或磷酰氯）作用生成磷酸酯。醇与磷酸（或磷酰氯）作用生成磷酸酯。17四、四、醇与有机酸（或酰氯、酸酐）反应生成酯。醇与有机酸（或酰氯、酸酐）反应生成酯。187）氧化反应氧化反应一、一元醇的氧化一、一元醇的氧化Sarett试剂：试剂：仲醇氧化成酮，叔醇不容易氧化仲醇氧化成酮，叔醇不容易氧化伯醇易被氧化伯醇易被氧化二、一元醇的脱氢二、一元醇的脱氢三、三、-二醇的氧化二醇的氧化被高碘酸的水溶液氧化，定量消耗被高碘酸的水溶液氧化，定量消耗HIO4，用于分析多羟基化合物的结构用于分析多羟基化合物的结构19205 酚的化学性质酚的化学性质a.酚羟基上氢原子的酚羟基上氢原子的 反应反应1）弱酸性弱酸性酚的酸性比水强，比碳酸要弱酚的酸性比水强，比碳酸要弱21鉴别、分离和提纯鉴别、分离和提纯2）醚的生成醚的生成在碱作用下，酚形成金属盐，再与卤代烃或硫酸酯等反应，在碱作用下，酚形成金属盐，再与卤代烃或硫酸酯等反应，生成相应的醚生成相应的醚22233）酯的生成酯的生成酚的亲核性比醇弱，难于直接酯化，通常用酸酐和酰氯酚的亲核性比醇弱，难于直接酯化，通常用酸酐和酰氯24b 芳环上的反应酚羟基由于酚羟基由于p-共轭而难于被取代，但苯环上的氢原子可被取代，共轭而难于被取代，但苯环上的氢原子可被取代，发生卤化、硝化和磺化等反应。并且羟基是邻、对位定位基，对发生卤化、硝化和磺化等反应。并且羟基是邻、对位定位基，对苯环有活化作用，故酚比苯更容易进行亲电取代反应。苯环有活化作用，故酚比苯更容易进行亲电取代反应。1）卤化）卤化苯酚水溶液与液溴反应立刻生成三溴苯酚白色沉淀，环境检苯酚水溶液与液溴反应立刻生成三溴苯酚白色沉淀，环境检测中常用来对苯酚定性或定量测定：测中常用来对苯酚定性或定量测定：在强酸中，得到二溴苯酚在强酸中，得到二溴苯酚在低温下，四氯化碳中在低温下，四氯化碳中，得到一溴苯酚得到一溴苯酚252）磺化）磺化3）硝化）硝化苯酚在室温下可被稀硝酸硝化，生成邻、对位硝基化合物：苯酚在室温下可被稀硝酸硝化，生成邻、对位硝基化合物：264）傅傅-克烷基化和酰基化反应克烷基化和酰基化反应 95%微量微量 275）与甲醛的缩合与甲醛的缩合 6）与丙酮的缩合与丙酮的缩合 苯酚和甲醛作用，生成邻或对羟基苯甲醇，进一步生苯酚和甲醛作用，生成邻或对羟基苯甲醇，进一步生成酚醛树酯。成酚醛树酯。苯酚和丙酮缩合，生成双酚苯酚和丙酮缩合，生成双酚A A和环氧树脂和环氧树脂28d、酚的氧化、酚的氧化c 与三氯化铁的显色反应与三氯化铁的显色反应酚和烯醇型化合物，即羟基连在酚和烯醇型化合物，即羟基连在SP2杂化碳原子上杂化碳原子上的化合物，与三氯化铁作用显示特殊的颜色的化合物，与三氯化铁作用显示特殊的颜色29由合成气合成甲醇由合成气合成甲醇由烯烃合成由烯烃合成 直接水合，间接水合，环氧化水解直接水合，间接水合，环氧化水解由羰基合成由羰基合成 醛、酮、羧酸和羧酸衍生物的还原醛、酮、羧酸和羧酸衍生物的还原卤代烃或重氮盐的水解卤代烃或重氮盐的水解1）醇的合成醇的合成 30补充：补充：醇和酚的制法醇和酚的制法一、异丙苯法一、异丙苯法二、芳卤代烃水解二、芳卤代烃水解三、碱熔法三、碱熔法312）酚的工业合成酚的工业合成 第二节第二节 醚醚1 1 醚的命名醚的命名通式：通式：R-O-RR-O-R、Ar-ORAr-OR、Ar-O-ArAr-O-Ar。饱和醚：简单醚，混和醚。不饱和醚：芳醚：饱和醚：简单醚，混和醚。不饱和醚：芳醚：环醚：环醚：1、习惯命名法：、习惯命名法：如如二乙醚，二苯醚，甲基叔丁基醚，苯基异丙基醚，二乙烯醚，二乙醚，二苯醚，甲基叔丁基醚，苯基异丙基醚，二乙烯醚，二可省去，混和醚一般将小的烃基放在前面、芳基放在前面。二可省去，混和醚一般将小的烃基放在前面、芳基放在前面。2、系统命名法、系统命名法：将烃氧基作为取代基将烃氧基作为取代基：如：如3-甲氧基己烷甲氧基己烷 2-甲氧基乙醇甲氧基乙醇32环醚一般叫环氧烃或按杂环化合物命名，如环氧乙烷，环醚一般叫环氧烃或按杂环化合物命名，如环氧乙烷，1，2-环氧环氧丙烷，丙烷，3-氯氯-1，2-环氧丙烷（环氧氯丙烷），环氧丙烷（环氧氯丙烷），1，4-环氧丁烷环氧丁烷 1，4-二氧六环二氧六环 乙二醇二乙醚乙二醇二乙醚 乙二醇二甲醚乙二醇二甲醚（四氢呋喃）（四氢呋喃）（二噁烷）（二噁烷）332 2 醚的结构醚的结构343 醚的物理性质醚的物理性质v甲醚，甲乙醚为气体，大多数为易燃液体。甲醚，甲乙醚为气体，大多数为易燃液体。v沸点比同碳数的醇低，在水中的溶解度相似。沸点比同碳数的醇低，在水中的溶解度相似。v醚氧的结构，决定其有一定的偶极矩。醚氧的结构，决定其有一定的偶极矩。v是良好的有机溶剂。是良好的有机溶剂。35与水分子形成氢键与水分子形成氢键4 4 醚的化学性质醚的化学性质相对稳定，可用钠干燥。相对稳定，可用钠干燥。1）钅羊盐钅羊盐的生成的生成醚溶于强酸，生成盐：醚溶于强酸，生成盐：362）酸催化酸催化C-O键断裂键断裂醚与浓的氢卤酸（醚与浓的氢卤酸（HI或或HBr）反应，伯烷基醚发生）反应，伯烷基醚发生SN2反应，反应，37叔烷基醚发生叔烷基醚发生SN1反应：反应：383）过氧化合物的生成过氧化合物的生成可用碘化钾淀粉试纸或硫酸亚铁、硫氰酸钾溶液检验；可用碘化钾淀粉试纸或硫酸亚铁、硫氰酸钾溶液检验；可加入亚硫酸钠，或硫酸亚铁破坏过氧化物。可加入亚硫酸钠，或硫酸亚铁破坏过氧化物。也可加入金属钠避免过氧化物产生也可加入金属钠避免过氧化物产生 39405 5 环醚的化学性质环醚的化学性质1）与水反应与水反应2）与醇反应）与醇反应3）与氨反应）与氨反应4）环氧化合物与格氏试剂的反应环氧化合物与格氏试剂的反应制备伯醇，增加两个碳原子制备伯醇，增加两个碳原子41 冠冠醚醚冠醚结构是有冠醚结构是有-OCH2CH2-重复单位，如重复单位，如15-冠冠-5,18-冠冠-6:42