有机化学第十章醇酚醚.ppt

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1、有机化学第十章醇酚醚2022/10/5现在学习的是第1页，共31页一、醇的结构一、醇的结构 羟基是醇的官能团。一般认为醇分子中氧原子按羟基是醇的官能团。一般认为醇分子中氧原子按SP3杂化，剩下两个杂化，剩下两个SP3杂化轨道中分别有一对孤对电子。杂化轨道中分别有一对孤对电子。二、分类二、分类1、按醇分子中羟基数目：一元醇、二元醇、多元醇、按醇分子中羟基数目：一元醇、二元醇、多元醇2、按羟基所连碳原子类型：、按羟基所连碳原子类型：伯醇伯醇1ROH：羟基与伯碳原子相连，例如：羟基与伯碳原子相连，例如CH3CH2OH。仲醇仲醇2ROH：羟基与仲碳原子相连，例如：羟基与仲碳原子相连，例如(CH3)2C

2、HOH。叔醇叔醇3ROH：羟基与叔碳原子相连，例如：羟基与叔碳原子相连，例如(CH3)3COH。2022/10/5现在学习的是第2页，共31页3、根据烃基的种类、根据烃基的种类A、饱和醇、饱和醇 B、不饱和醇、不饱和醇 C、芳香醇、芳香醇三：命名三：命名1.普通命名法：烃基名普通命名法：烃基名+醇。例如醇。例如异丙醇异丙醇 异丁醇异丁醇 仲丁醇仲丁醇 2022/10/5现在学习的是第3页，共31页2、系统命名法：适用于复杂的醇的命名。、系统命名法：适用于复杂的醇的命名。A、选择主链：选择含有羟基在内的最长碳链作为主、选择主链：选择含有羟基在内的最长碳链作为主链，并根据主链碳原子数目确定为某醇。

3、链，并根据主链碳原子数目确定为某醇。B、编号：从靠近羟基最近的一端开始编号。、编号：从靠近羟基最近的一端开始编号。C、书写名称：依次将取代基的位次、名称、以、书写名称：依次将取代基的位次、名称、以及羟基的位次写在醇名称前面。及羟基的位次写在醇名称前面。2-甲基甲基-1-丁醇丁醇 1-甲基甲基-1-环戊醇环戊醇2022/10/5现在学习的是第4页，共31页醇的物理性质醇的物理性质A、状态：、状态：C12以下为液体，以下为液体，C12以上为固体。以上为固体。B、沸点：、沸点：同碳数醇：同碳数醇：1ROH 2ROH3ROH.含支链的醇比直链醇的沸点低。含支链的醇比直链醇的沸点低。C、水溶性：、水溶性

4、：C1C3能溶于水，与水混溶；从能溶于水，与水混溶；从C4开开 始水始水溶逐渐降低。溶逐渐降低。多元醇的水溶性大于一元醇，多元醇的沸点高于一元多元醇的水溶性大于一元醇，多元醇的沸点高于一元醇的沸点。醇的沸点。D、低级、低级醇能与某些无机盐生成结晶醇化物醇能与某些无机盐生成结晶醇化物2022/10/5现在学习的是第5页，共31页 醇的化学性质醇的化学性质 醇的化学性质主要由羟基官能团所决定，同时也受到烃醇的化学性质主要由羟基官能团所决定，同时也受到烃基的一定影响，从化学键来看，反应的部位有基的一定影响，从化学键来看，反应的部位有 C-OH、O-H、和和C-H。一、与活泼金属的反应一、与活泼金属的

5、反应 1、与、与Na、K反应反应A、氢氧化钠的碱性。、氢氧化钠的碱性。2022/10/5现在学习的是第6页，共31页B、醇与钠反应的速度有下列因素有关：、醇与钠反应的速度有下列因素有关：1）同系列的醇中：随着）同系列的醇中：随着R的增大，反应速度降低的增大，反应速度降低2）不同类型的醇：）不同类型的醇：H2OCH3OH1ROH2ROH3ROH.。醇的反应活性与其酸性有关：醇的反应活性与其酸性有关：CH3OH 伯醇（乙醇）伯醇（乙醇）仲醇仲醇 叔醇叔醇 pKa 15.09 15.93 193）在制备叔丁醇钾时常用）在制备叔丁醇钾时常用KH。2022/10/5现在学习的是第7页，共31页 2、与、

6、与Mg、Al反应反应 在实验室常用醇镁来除去乙醇中的水分制备无水乙醇。在实验室常用醇镁来除去乙醇中的水分制备无水乙醇。异丙醇铝、叔丁醇铝在有机合成中常作催化剂、还原异丙醇铝、叔丁醇铝在有机合成中常作催化剂、还原剂。剂。2022/10/5现在学习的是第8页，共31页与氢卤酸反应与氢卤酸反应1、与、与HX作用作用注意：注意：A、HX的活性：的活性：HIHBrHCl。B、醇的活性：烯丙式、苄卤式、醇的活性：烯丙式、苄卤式3ROH 2ROH1ROH。1分钟变浑浊分钟变浑浊 10分钟变浑浊分钟变浑浊 2022/10/5现在学习的是第9页，共31页2 2、脱水反应、脱水反应 醇分子的脱水反应根据脱水方式的

7、不同分为分子内脱水和分子间脱水醇分子的脱水反应根据脱水方式的不同分为分子内脱水和分子间脱水醇分子的脱水反应根据脱水方式的不同分为分子内脱水和分子间脱水醇分子的脱水反应根据脱水方式的不同分为分子内脱水和分子间脱水 ：A A A A、分子内脱水：烯烃分子内脱水：烯烃分子内脱水：烯烃分子内脱水：烯烃2022/10/5现在学习的是第10页，共31页脱水反应的难易程度：脱水反应的难易程度：3ROH 2ROH1ROH分子间脱水：醚分子间脱水：醚 2022/10/5现在学习的是第11页，共31页醇与含氧无机酸作用：无机酸酯醇与含氧无机酸作用：无机酸酯 A A、与硫酸作用：硫酸酯、与硫酸作用：硫酸酯 硫酸氢酯

8、是酸性，可与碱中和成盐。而硫酸二甲酯或二乙酯，硫酸氢酯是酸性，可与碱中和成盐。而硫酸二甲酯或二乙酯，不溶于水，有强烈的毒性。在合成中，作为烷基化试剂，向其它分不溶于水，有强烈的毒性。在合成中，作为烷基化试剂，向其它分子引入甲基、乙基。子引入甲基、乙基。2022/10/5现在学习的是第12页，共31页与硝酸、磷酸作用：硝酸酯、磷酸酯与硝酸、磷酸作用：硝酸酯、磷酸酯2022/10/5现在学习的是第13页，共31页醇的氧化和脱氢醇的氧化和脱氢 氧化剂：高锰酸钾、重铬酸钾、硝酸氧化剂：高锰酸钾、重铬酸钾、硝酸 A A、伯醇的氧化：、伯醇的氧化：(醛醛)B B、仲醇的氧化：酮、仲醇的氧化：酮叔醇氧化叔醇

9、氧化 无无-H，上述条件下不能被氧化，上述条件下不能被氧化。2022/10/5现在学习的是第14页，共31页醇的制备醇的制备1 1、烯烃水合法、烯烃水合法 A A、烯烃直接水合法：遵循马氏规则、烯烃直接水合法：遵循马氏规则 B B、烯烃间接水合法、烯烃间接水合法：遵循马氏规则遵循马氏规则 2 2、羰基化合物还原法、羰基化合物还原法 2022/10/5现在学习的是第15页，共31页3、由格氏试剂合成、由格氏试剂合成 A A、格氏试剂与醛酮作用，再经水解得到各种不同类型的醇。、格氏试剂与醛酮作用，再经水解得到各种不同类型的醇。当为甲醛：产物为当为甲醛：产物为RCH2OH 伯醇；伯醇；当为其它醛：产

10、物为当为其它醛：产物为R2CHOH 仲醇仲醇 当为酮：产物为当为酮：产物为R3COH 叔醇叔醇 B B、格氏试剂与环氧乙烷作用生成增加、格氏试剂与环氧乙烷作用生成增加2个碳原子的伯醇个碳原子的伯醇。2022/10/5现在学习的是第16页，共31页3、卤代烃水解、卤代烃水解 注意：对注意：对1RX，用氢氧化钠；对，用氢氧化钠；对2RX、3RX用碳酸钠、用碳酸钠、氧化银。氧化银。4 4、硼氢化、硼氢化-氧化氧化 特点：步骤简单、副反应少、生成醇的产率高。生成的产物相特点：步骤简单、副反应少、生成醇的产率高。生成的产物相当于水和碳碳双键的反马氏规则加成产物当于水和碳碳双键的反马氏规则加成产物2022

11、/10/5现在学习的是第17页，共31页消去反应历程消去反应历程 卤卤代代烃烃脱脱卤卤氢氢、醇醇脱脱水水生生成成烯烯烃烃均均为为消消除除反反应应。根根据据消消去去原原子子或或基基团团的相对位置，把消除反应分为的相对位置，把消除反应分为-消去和消去和-消去。消去。一、一、-消去历程消去历程A A、双分子消去历程（、双分子消去历程（E2）E2与与SN2历历程程相相似似，例例如如，伯伯卤卤代代烷烷在在强强作作用用下下发发生生消消除除反应按反应按E2 历程：历程：特点：特点：a、反应一步完成，无碳正离子生成。、反应一步完成，无碳正离子生成。2022/10/5现在学习的是第18页，共31页 c、大多数是

12、反式消除，进攻试剂从离去基团的反面进攻，要求离去基团和、大多数是反式消除，进攻试剂从离去基团的反面进攻，要求离去基团和-H彼此要处于反式的同一面。彼此要处于反式的同一面。B B、单分子消去历程（、单分子消去历程（E1）E1与与SN1历程相似，首先，是离去基团先从反应底物离去，生成碳正离子，历程相似，首先，是离去基团先从反应底物离去，生成碳正离子，然后，进攻试剂进攻然后，进攻试剂进攻-H消去一个消去一个H形成双键。形成双键。特点：特点：A、反应两步完成，有碳正离子生成，有重排产物。、反应两步完成，有碳正离子生成，有重排产物。B、反应速度只与反应底物浓度成正比，因此，在动力学上为一级、反应速度只与

13、反应底物浓度成正比，因此，在动力学上为一级反应。反应。b、反应速度与反应底物和进攻试剂的浓度成正比，因此，在动力学、反应速度与反应底物和进攻试剂的浓度成正比，因此，在动力学上为二级反应。上为二级反应。2022/10/5现在学习的是第19页，共31页重排重排是是EI 或或SN1机理的标志机理的标志C C、消去反应的取向：扎依切夫规则消去反应的取向：扎依切夫规则。D D、消除反应与亲核反应的竞争：、消除反应与亲核反应的竞争：消除反应与亲核反应是一对竞争反应，其产物比例与底物结构、进消除反应与亲核反应是一对竞争反应，其产物比例与底物结构、进攻试剂、溶剂和温度等因素有关。攻试剂、溶剂和温度等因素有关。

14、2022/10/5现在学习的是第20页，共31页一、酚的结构、命名一、酚的结构、命名1 1、酚的定义：羟基与苯环直接相连的化合物。、酚的定义：羟基与苯环直接相连的化合物。2 2、酚的结构：、酚的结构：3 3、酚的命名：、酚的命名：2022/10/5现在学习的是第21页，共31页 一般以酚为母体，其它基团为取代基。当苯环连有一般以酚为母体，其它基团为取代基。当苯环连有COOH、SO3H、C=O时、则把酚羟基作为取代基命名。时、则把酚羟基作为取代基命名。苯酚苯酚 对甲苯酚对甲苯酚 2,4,6-三硝基苯酚三硝基苯酚 邻羟基苯甲酸邻羟基苯甲酸 间羟基苯磺酸间羟基苯磺酸 二、酚的化学性质二、酚的化学性质

15、 2022/10/5现在学习的是第22页，共31页1 1、酚羟基的反应、酚羟基的反应 A A、酸性：苯酚的酸性比醇强，但比碳酸弱。因此苯酚溶于、酸性：苯酚的酸性比醇强，但比碳酸弱。因此苯酚溶于NaOH。2022/10/5现在学习的是第23页，共31页2 2、芳环上的取代反应、芳环上的取代反应 羟基为邻对位基团，可以使苯环活化，易发卤化、硝化、磺化、烷基化羟基为邻对位基团，可以使苯环活化，易发卤化、硝化、磺化、烷基化等。等。A A、卤代反应：、卤代反应：注意：注意：a、该反应可以定性、定量进行，可以作为苯酚定性、定量鉴定。、该反应可以定性、定量进行，可以作为苯酚定性、定量鉴定。b、如果要制一取代

16、物，必须在低温、非极性溶剂中进行。、如果要制一取代物，必须在低温、非极性溶剂中进行。2022/10/5现在学习的是第24页，共31页B B、硝化反应：苯酚在室温下与稀硝酸作用，可以生成邻、对硝基苯酚。、硝化反应：苯酚在室温下与稀硝酸作用，可以生成邻、对硝基苯酚。3、与三氯化铁显色反应与三氯化铁显色反应 利用上述性质可以定性地鉴定酚类化合物，但必须注意，与三氯化铁显色反利用上述性质可以定性地鉴定酚类化合物，但必须注意，与三氯化铁显色反应的化合物并一定酚类化合物。凡是有烯醇结构的化合物都具有此性质。应的化合物并一定酚类化合物。凡是有烯醇结构的化合物都具有此性质。2022/10/5现在学习的是第25

17、页，共31页2022/10/5现在学习的是第26页，共31页1 1、苯磺酸盐碱熔法：、苯磺酸盐碱熔法：磺化法分为：磺化、中和、碱熔、酸化磺化法分为：磺化、中和、碱熔、酸化。特点：产率较高，但步骤多、生产不连续、消耗大量硫酸和氢氧化钠。特点：产率较高，但步骤多、生产不连续、消耗大量硫酸和氢氧化钠。三、酚的制备三、酚的制备 2022/10/5现在学习的是第27页，共31页2 2、氯苯水解法：、氯苯水解法：上述反应中所需要的氯气和氢氧化钠可以由氯化钠水溶液电解得到，而副上述反应中所需要的氯气和氢氧化钠可以由氯化钠水溶液电解得到，而副产物中的氯化钠、水可以循环使用。产物中的氯化钠、水可以循环使用。20

18、22/10/5现在学习的是第28页，共31页 一、醚的分类、命名一、醚的分类、命名1 1、分类、分类 醚的通式：醚的通式：RORROR 单醚：单醚：R=R C2H5OC2H5混醚：混醚：RR CH3OC2H5饱和醚：烃基为饱和的饱和醚：烃基为饱和的 C2H5OC2H5不饱和醚：烃基为不饱和的不饱和醚：烃基为不饱和的 C2H5OCH=CH2芳醚：芳醚：C6H5OCH3环醚环醚：2、命名命名 2022/10/5现在学习的是第29页，共31页A、普通命名法：、普通命名法：两个烃基名称两个烃基名称+醚醚 CH3OC2H5 甲乙醚甲乙醚 a、如如果果单单醚醚，可可以以省省去去“二二”字字，C2H5OC2

19、H5（二二）乙醚。乙醚。b、芳醚、不饱和醚不能省去、芳醚、不饱和醚不能省去“二二”字字 二苯基醚 c、如如果果混混醚醚，一一般般将将小小基基团团放放在在前前面面，大大基基团团放放在在后后面面。CH3OC2H5 甲乙醚甲乙醚 d、如如果果芳芳甲甲醚醚，把把芳芳基基放放在在前前面面，其其它它烃烃基基放放在在后后面面。C6H5OCH3，苯甲醚。，苯甲醚。2022/10/5现在学习的是第30页，共31页B、系统命名法：把烷氧基作为取代基、系统命名法：把烷氧基作为取代基,最长碳链为母体。最长碳链为母体。C、环醚的命名：一般称为环氧某烷、环醚的命名：一般称为环氧某烷 3-氯氯-1,2-环氧丙烷环氧丙烷 二、醚的化学性质二、醚的化学性质 1 1、生成洋盐：、生成洋盐：醚能溶于强酸中，如硫酸、盐酸，生成洋盐：醚能溶于强酸中，如硫酸、盐酸，生成洋盐：2022/10/5现在学习的是第31页，共31页