第三章 醇酚和醚用优秀课件.ppt
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1、第三章 醇酚和醚用第1页,本讲稿共74页第一部分第一部分 醇醇第2页,本讲稿共74页 脂肪烃分子中的氢、芳香族化合物侧脂肪烃分子中的氢、芳香族化合物侧 链(即饱和链(即饱和碳)上的氢被羟基取代后的化合物称为醇。碳)上的氢被羟基取代后的化合物称为醇。乙醇乙醇 环己醇环己醇 环己甲醇环己甲醇脂肪醇脂肪醇 脂环醇脂环醇 脂环醇脂环醇苯甲醇苯甲醇芳香醇芳香醇苯酚苯酚酚酚一、一、醇的定义和分类醇的定义和分类1.定义定义第3页,本讲稿共74页2.分类分类三三 元元 醇醇二二 元元 醇醇一一 元元 醇醇一级醇(伯醇)一级醇(伯醇)二级醇(仲醇)二级醇(仲醇)三级醇(叔醇)三级醇(叔醇)乙二醇乙二醇丙三醇(甘
2、油)丙三醇(甘油)第4页,本讲稿共74页二、二、醇的命名醇的命名1.普通命名法(烷基的习惯名称普通命名法(烷基的习惯名称+醇)醇)CH3异丙异丙醇醇仲丁仲丁醇醇CH3CH2CHOH叔丁叔丁醇醇新戊新戊醇醇第5页,本讲稿共74页2.系统命名法(命名原则参见第二章)系统命名法(命名原则参见第二章)3-戊烯戊烯-1-醇醇5,5-二甲基二甲基-2-己醇己醇5-甲基甲基-2-氯环己醇氯环己醇几个实例几个实例1-苯基乙醇苯基乙醇第6页,本讲稿共74页三、醇的结构特点三、醇的结构特点1 大部分醇的羟基与大部分醇的羟基与sp3杂化的碳原子相连。杂化的碳原子相连。2 根据甲醇分子的键长、键角分析,醇羟基中的氧是
3、根据甲醇分子的键长、键角分析,醇羟基中的氧是sp3杂杂化。化。3醇的偶极矩在醇的偶极矩在2D左右。甲醇的偶极矩为左右。甲醇的偶极矩为u=1.71D。4 醇分子间、醇分子与水分子之间易形成分子间氢键醇分子间、醇分子与水分子之间易形成分子间氢键第7页,本讲稿共74页四、醇的物理性质四、醇的物理性质 醇分子之间能形成氢键。醇分子之间能形成氢键。固态,缔合较为牢固。液态,形成氢键和氢键的解固态,缔合较为牢固。液态,形成氢键和氢键的解离均存在。气态或在非极性溶剂的稀溶液中,醇分子可离均存在。气态或在非极性溶剂的稀溶液中,醇分子可以单独存在。以单独存在。由于醇分子之间能形成氢键,沸点较相应分子量的烷烃由于
4、醇分子之间能形成氢键,沸点较相应分子量的烷烃高。高。由于醇分子与水分子之间能形成氢键,三个碳的醇由于醇分子与水分子之间能形成氢键,三个碳的醇和叔丁醇能与水混溶。和叔丁醇能与水混溶。第8页,本讲稿共74页1.醇反应性的总分析醇反应性的总分析氧化反应氧化反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)形成氢键形形成氢键形成成 盐盐金金 羊羊五、醇的化学性质五、醇的化学性质第9页,本讲稿共74页 2C2H5OH +2Na 2C2H5ONa +H2C2H5OH+NaOH C2H5ONa+H2O亲核试剂亲核试剂 碱碱性试剂性试剂一)与金属反应一)与金属反应第10页,本讲稿共74页
5、 2(CH3)3COH +2K 2(CH3)3COK +H2 强碱性试剂强碱性试剂 亲核性相对弱一些亲核性相对弱一些用于卤代烷的消除用于卤代烷的消除第11页,本讲稿共74页 2C2H5OH +Mg (C2H5O)2Mg +H2 (C2H5O)2Mg +H2O 2C2H5OH +MgO乙醇镁乙醇镁这两个反应在同一体系中完成。这两个反应在同一体系中完成。乙醇镁可用来除去乙醇中的少量水,以制备无水乙醇乙醇镁可用来除去乙醇中的少量水,以制备无水乙醇第12页,本讲稿共74页 6(CH3)2CHOH +2Al 2(CH3)2CHO3Al +3H2HgCl2 or AlCl3用于氧化还原用于氧化还原第13页
6、,本讲稿共74页碳氧键的断裂,羟基被卤原子取代碳氧键的断裂,羟基被卤原子取代 1、醇和氢卤酸的反应、醇和氢卤酸的反应反应式反应式 ROH +HX RX +H2O醇的活性比较:醇的活性比较:苯甲型苯甲型,烯丙型烯丙型 3oROH 2oROH 1oROH CH3OHHX的活性比较的活性比较:HI HBr HCl二)与无机酸反应二)与无机酸反应第14页,本讲稿共74页2022/10/4醇酚醚15伯醇反应需要加热后才混浊伯醇反应需要加热后才混浊 滴入滴入ZnCl2+浓浓HCl试剂以出现混浊的快慢来鉴别伯、试剂以出现混浊的快慢来鉴别伯、仲、叔醇仲、叔醇:叔醇反应立即混浊(叔醇反应立即混浊(1min)仲醇
7、反应放置片刻才变混浊(仲醇反应放置片刻才变混浊(10min)Lucas试剂试剂(ZnCl2+浓浓HCl)卢卡斯卢卡斯(Lucas)试剂,用于鉴别六个碳以下的醇试剂,用于鉴别六个碳以下的醇 第15页,本讲稿共74页2.与含氧无机酸的与含氧无机酸的反应反应醇与含氧无机酸反应,分子间脱水生成无机酸酯化,酯是醇醇与含氧无机酸反应,分子间脱水生成无机酸酯化,酯是醇与有机酸或含氧的无机酸的失水产物。这种酸和醇脱水生成与有机酸或含氧的无机酸的失水产物。这种酸和醇脱水生成酯和水的反应称为酯化反应酯和水的反应称为酯化反应。1)醇与硝酸、亚硝酸的反应醇与硝酸、亚硝酸的反应硝酸甲酯硝酸甲酯二硝酸乙二酯二硝酸乙二酯三
8、硝酸甘油酯三硝酸甘油酯(硝化甘油)(硝化甘油)俗称硝酸甘油,俗称硝酸甘油,能松弛平滑肌,具能松弛平滑肌,具有扩张冠状动脉、有扩张冠状动脉、微血管作用,可用微血管作用,可用作心脏病的急救药。作心脏病的急救药。第16页,本讲稿共74页甘油磷酸酯甘油磷酸酯2)磷酸酯的制备磷酸酯的制备第17页,本讲稿共74页3)硫酸酯、硫酸氢酯的制备和应用硫酸酯、硫酸氢酯的制备和应用CH3OH +HOSO2OH (硫酸硫酸)2 CH3OSO2OH 硫酸氢甲酯硫酸氢甲酯 CH3OSO2OCH3硫酸二甲酯硫酸二甲酯 C2H5OHNaOH甲基化反应甲基化反应C2H5OCH3 +CH3OSO3Na +H2O减压蒸餾减压蒸餾-
9、H2SO4第18页,本讲稿共74页三)三)脱水反应脱水反应1)高温分子内脱水(生成烯烃)高温分子内脱水(生成烯烃)醇脱水成烯的反应速率:醇脱水成烯的反应速率:3o醇醇 2o醇醇 1o醇醇醇与脱水剂存在下与醇共热,可发生脱水反应。醇与脱水剂存在下与醇共热,可发生脱水反应。CH2CH2HOH浓H2SO4170CH2=CH2+H2O乙烯乙醇 在一定条件下,有机物脱去小分子生成分子中含有双键的不饱和有机物的反应称为消去反应(或消除反应)。第19页,本讲稿共74页消除取向消除取向SaytzeffSaytzeff规则规则 氢从含氢较少的氢从含氢较少的-C碳上脱去,生成双键碳上脱去,生成双键碳上取代基较多的
10、稳定的烯烃。碳上取代基较多的稳定的烯烃。第20页,本讲稿共74页140浓H2SO42)低温生成醚(分子间脱水)低温生成醚(分子间脱水)乙醇与浓硫酸共热到乙醇与浓硫酸共热到140140左右时,发生分子间脱水生成左右时,发生分子间脱水生成乙乙醚醚。脱水时由一个醇分子的羟基与另一个醇分子羟基上的氢发。脱水时由一个醇分子的羟基与另一个醇分子羟基上的氢发生反应,属生反应,属取代反应取代反应取代反应取代反应。CH3-CH2O-HHO-CH2-CH3+CH3-CH2-O-CH2CH3+H2O第21页,本讲稿共74页6.氧化或脱氢氧化或脱氢ROH 产物产物氧化剂氧化剂反应条件反应条件RCH2OH RCHO(醛
11、)(醛)RCOOHR2CHOH氧化剂氧化剂氧化剂氧化剂氧化剂氧化剂氧化反应一般都是在溶剂中进行的。氧化反应一般都是在溶剂中进行的。氧化剂:氧化剂:KMnO4或或K2Cr2O7三级醇(叔醇)在此条件下不被氧化!三级醇(叔醇)在此条件下不被氧化!第22页,本讲稿共74页 1oROH(伯醇)(伯醇)脱氢得醛。脱氢得醛。2oROH(仲醇)脱氢得酮。(仲醇)脱氢得酮。3oROH(叔醇)不发生脱氢反应。(叔醇)不发生脱氢反应。脱氢试剂:脱氢试剂:CuCrO4 PdCl2 Cu(orAg)脱氢条件:反应温度一般较高。脱氢条件:反应温度一般较高。应用:主要用于工业生产。(应用:主要用于工业生产。(300oC,
12、醇蒸气通过催化剂)醇蒸气通过催化剂)总总 述述脱氢反应脱氢反应第23页,本讲稿共74页实实 例例CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CHOCuCrO4300-345oCCuCrO4250-345oCCH3OH +1/2 O2 CH2O +H2OCu(orAg)450-600oCCH3OH CH2O +H2Cu(orAg)450-600oC反应不可逆,反应不可逆,放热。放热。反应可逆,吸反应可逆,吸热。热。甲醇体积甲醇体积30-50%,转化率,转化率65%,(产率,(产率85-95%)第24页,本讲稿共74页7.多元醇的特殊反应多元醇的特殊反应 邻二醇被高碘酸邻二醇被高碘酸(HIO4
13、)氧化氧化反反 应应 式式-羟基醛、羟基醛、-羟基酮也能发生类似的反应。羟基酮也能发生类似的反应。第25页,本讲稿共74页 与氢氧化铜的反应(鉴别一元醇与多元醇)(深兰色溶液)第26页,本讲稿共74页六、六、醇的制备醇的制备1.实验室制备实验室制备2.工业制备简介工业制备简介第27页,本讲稿共74页 由烯烃制醇的方法比较由烯烃制醇的方法比较反应方式反应方式反反应应特特点点反马氏规则反马氏规则直接水合直接水合间接水合间接水合硼氢化硼氢化-氧化氧化区域选择区域选择马氏规则马氏规则马氏规则马氏规则立体立体重排重排重排重排不重排不重排条件条件酸性酸性酸性酸性中性中性条件温和条件温和产率高产率高氧化,碱
14、性氧化,碱性121)由烯烃制备醇)由烯烃制备醇第28页,本讲稿共74页2)由卤代烃制备醇由卤代烃制备醇 (碳原子数不变)碳原子数不变)(1)不会发生重排和不易发生消除的卤代烃可以用不会发生重排和不易发生消除的卤代烃可以用NaOH水解。水解。H2C=CHCH2ClH2C=CHCH2OHNaOH-H2ONaOH-H2ONaOH-H2O3)羰基化合物还原)羰基化合物还原(2)3oRX常用常用NaHCO3-H2O室温振荡来水解。室温振荡来水解。第29页,本讲稿共74页4)用格氏试剂制备醇用格氏试剂制备醇反应过程:反应过程:第30页,本讲稿共74页 在格氏试剂烃基上增加一个碳原子在格氏试剂烃基上增加一个
15、碳原子 在格氏试剂烃基上一次增加两个碳原子。在格氏试剂烃基上一次增加两个碳原子。第31页,本讲稿共74页 (3)制制 3o 醇醇 格氏试剂与酮反应格氏试剂与酮反应第32页,本讲稿共74页实例分析实例分析实例一实例一制备制备 (CH3)2CHCH2 CH2 OH 解一解一解二解二(CH3)2CHCH2MgX +CH2O(CH3)2CHCH2CH2OMgX 无水醚无水醚(CH3)2CHCH2CH2OH H2O用甲醛在分子中引入羟甲基用甲醛在分子中引入羟甲基(CH3)2CHMgX +(CH3)2CHCH2CH2OMgXH2O(CH3)2CHCH2CH2OH无水醚无水醚用环氧乙烷在分子中引入羟乙基用环
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