醇酚醚 (2)2精选PPT.ppt

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1、醇酚醚醇酚醚2022/10/10第七章 醇、酚、醚1第1页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚2前一章我们讨论了烃的卤素衍生物即含卤有机化合物，从这一章开始我们将介绍含氧有机化合物即醇、酚、醚和醛、酮、羧酸及基衍生物等。这一章我们先讨论醇、酚、醚，其它含氧有机化合物将在以后各章中讨论。醇、酚、醚都可以看成是水分子中的氢被烃基取代的衍生物。水中的一个氢被脂肪基取代的是醇（R-OH），被芳香基取代的是酚（Ar-OH），而二个氢被烃基取代就是醚（ROR，ROAr,ArOAr）。下面我们先讲醇。返回第2页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚31.醇醇n1.1.醇

2、的分类n1.2.醇的命名n1.3.醇的结构与物理性质醇的结构与物理性质n1.4.化学性质第3页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚41.1.醇的分类醇的分类n1.1.1 按烃基结构分类n1.1.2 根据-OH所连的碳原子的类型分类n1.1.3 根据分子中-OH 的数目分类第4页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚51.1.1 按烃基结构分类按烃基结构分类F我们知道醇是由烃基和羟基两部分组成的，因此可以根据烃基结构的不同来分类，这和卤代烃的分类相似：n 饱和醇：CH3OH CH3CH2OHn 不饱和醇：CH2=CH-CH2OHn n 脂环醇：n 芳香醇：第

3、5页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚61.1.2 根据根据-OH所连的所连的碳原子的类型分类碳原子的类型分类n也可以根据-OH所连的碳原子的类型分类为：F伯醇：CH3CH2CH2CH2OHF仲醇：CH3CH2CH(OH)CH3F叔醇：(CH3)COH第6页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚71.1.3 根据分子中根据分子中-OH 的数目的数目分类分类n另外还可以根据分子中-OH 的数目分成：F一元醇：CH3CH2OHF二元醇：HOCH2CH2OHF三元醇：HOCH2CH(OH)CH2OHn二元醇以上的叫多元醇。返回第7页，此课件共45页哦2022/

4、10/10第七章 醇、酚、醚8醇的命名法也有普通命名法和系统命名法两种。普通命名法是在醇字前加上烃基的名称而得到的，其中“基”字可以省略，该尖只能命名简单醇。醇的系统命名法和烯烃相似，选择含有 OH的最长碳链，编号使 OH 的位次最小。如：1.2.醇的命名醇的命名第8页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚9 普通命名法 系统命名法 正丁醇（伯醇）1-丁醇仲丁醇（仲醇）2-丁醇异丁醇（伯醇）2-甲基-1-丙醇叔丁醇（叔醇）2-甲基-2-丙醇5-甲基-3-丙基-2-已醇乙二醇1,2,3-丙三醇1,2-丙二醇第9页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚10命名多

5、元醇时，如果碳架上的羟基只有一种排列方式时，就不需注明羟基的位次，如乙二醇不叫1，2-乙二醇。这是因为一个碳原子上连接有二个以上的羟基的结构的化合物，很不稳定，羟基之间靠得太近，静电排斥力太大，因而容易失水：第10页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚11另外，当羟基直接连到不饱和碳上时，即我们以前讲到的烯醇式结构，也是不稳定的，立即重排形成其他产物：由于上述原因，在书写有关的同分异构时，凡遇到上述类似结构都予以剔除不计。返回第11页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚121.3.醇的结构与物理性质醇是由烃基和羟基两部分组成的，烃基的结构我们以前已经学过

6、了。在醇的羟基中，氧原子的外层电子比碳多了2个，因此其电子构型为：2S22P4，氧原子采取SP3杂化：第12页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚13两个只填充一个电子的SP3轨道各与烃基中的碳和羟基中的氢结合，另两个SP3轨道都填充着两个成对的电子。这种杂化叫不等性杂化。碳原子采取SP3杂化，每个轨道都填入一个电子，叫等性杂化：C-O-H间的夹角为109度，和等性的SP3杂化轨道夹角109.5度差不多。醇的结构与水基本相似。第13页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚14醇中的羟基和水中的羟基相似，因此也可以形成氢键：由于形成氢键，要使醇液体变成蒸汽而

7、沸腾，必须打开这些氢键，因此醇的沸点比较高。这和水沸点比较高是一个道理。例如甲醇和乙烷的分子量为32和30，差不多，但甲醇的沸点为65度，而乙烷的为-88.6度，可见醇的沸点高得多。第14页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚15另外，由于醇中的羟基可以同水形成氢键：因此醇的水溶性好，低级醇（1-4个C）可以与水混溶，而随着R-基的增大，醇分子中-OH的比例减少，因此与水的相似性越差，水溶性也就越差。这就是“相似相溶”规律。分子中的羟基越多，形成的氢键的能力越大，因此沸点越高，水溶性也越好。如乙二醇沸点197度，与水混溶。1.醇返回第15页，此课件共45页哦2022/10/

8、10第七章 醇、酚、醚161.4.化学性质化学性质n1.4.1 似水性似水性n1.4.2 与无机酸反应与无机酸反应n1.4.3 失水反应失水反应n4.4 氧化反应氧化反应第16页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚17因此在C-O 和O-H键都容易断裂而发生反应，C-O断裂时，-OH被取代，而O-H键断裂，H被取代。醇分子中的氧原子的电负性很大，把与之相连的键的电子吸到它的一边而产生很大的极性：返回第17页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚18醇和水都含有OH，因此具有相似性。水有一定的酸性，这里的酸性是指能电离出氢正离子来，而不是用试纸可以检验出酸性

9、来，如我们以前讲的端基炔上的氢有一定的酸性也是指这个意思。因此水也具有一定的碱性，它也可以电离出OH负离子来。实际上水是一个很弱的酸，又是一个很弱的碱：H-O-H =H+OH-醇也一样：H-O-R =H+OR-1.4.1 似水性第18页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚19但由于醇上的R-的给电子效应，使得 O-H键的电子云密度增加，氢不易形成氢正离子而电离出来，所以醇的酸性比水弱。如水同碱金属、碱土金属反应非常激烈而爆炸，而醇要温和得多：Na +H-O-H =NaOH +H2Na +H-O-R =NaOR +H2Mg +H-O-R =Mg(OR)2 +H2第19页，此课

10、件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚20随着R-基的增大，与水的相似性越差，与钠的反应也越慢。醇钠遇水后分解：R-O-Na +H2O =R-O-H +NaOH得到原来的醇和NaOH。上面醇钠的生成以及水解可以用来鉴别醇。因为放出氢气，水解后得到的NaOH可以使酚酞变红。第20页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚21醇与Na作用表明醇具有酸性。醇与水都是可以接受一个H正表现出具有碱性，这是因为氧上有孤对电子：如：第21页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚22醇也是很弱的碱，只有强酸才能与之 形成盐。所以醇可以溶解在强酸中。这个性质可以用来

11、分离或提纯醇。如把含有杂质的醇倒入H2SO4中，醇溶于硫酸中，而杂质不溶，分层后取出硫酸层，再用碱中和，醇又游离出来：第22页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚23醇与水的另一个相似外是能与CaCl2形成络合物：CaCl2 +4H2O =CaCl2 4H2OCaCl2 +4CH3OH =CaCl2 4CH3OHCaCl2 +4CH3CH2OH =CaCl2 4CH3CH2OHCaCl2和H2O的作用就是CaCl2作为干燥剂的原理。当醇中含有水时，显然是不能用CaCl2来干燥的。高级醇与水的相似差，比较难与CaCl2作用。返回第23页，此课件共45页哦2022/10/10第

12、七章 醇、酚、醚241.4.2 与无机酸反应n1.4.2.1 与与HX的反的反应应n1.4.2.2 与与H2 2SO4 4作作用用n1.4.2.3 与与HNO3 3作作用用n1.4.2.4 与与H3 3PO3 3作作用用第24页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚25 醇与无机酸反应失水所得到的产物叫酯。醇与规模酸（HX H2SO4 HNO3 H3PO4）反应时，醇提供-OH，酸提供H，结合成水而失去。1.4.2.1 与HX的反应第25页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚26产物是卤代烷，这是实验室制备卤代烷常用的方法，这个反应实际上是卤代烷水解的逆反

13、应。相同的R-X和不同的HX反应，反应活泼性为：HIHBrHCl这是因为HX的键能也是依这个次序增大的：HI HBr HCl71 87 103Kcal/mol第26页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚27另外，对于相同的HX而R-OH中的烃基不同时，其活性比与卤代烃进攻水解时的活性顺序一样，如：叔醇仲醇伯醇。这也可以用实验的方法加以鉴别。如用卢卡试剂即浓HCl+ZnCl2。同HX反应，可以鉴别6个碳原子以下的醇：(CH3)C-OH +HCl+ZnCl2 =(CH3)C-Cl H2O 1分钟浑浊后分层CH3CH2CH(CH3)OH+HCl+ZnCl2=CH3CH2CH(CH

14、3)Cl+H2O10分后变浑CH3CH2CH2OH+HCl+ZnCl2=CH3CH2CH2Cl+H2几小时不浑，加热变浑这些反应也都是SN1历程进行的，因此可以用正碳离子稳定性来解释。第27页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚28硫酸二甲酯是一个常用的甲基化试剂，即可以使制得和分子导入一个甲基。1.4.2.2 与H2SO4作用第28页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚29R-OH+HO-NO2 =R-O-NO2 +H2O如甘油与硝酸形成的酯三硝酸甘油酯，是一个烈性炸药：1.4.2.3 与HNO3作用第29页，此课件共45页哦2022/10/10第七章

15、 醇、酚、醚30醇与磷酸可以生成三种磷酸酯：生物体中不但存在磷酸酯，而且还有二磷酸和三磷酸的酯：1.4.2.4 与H3PO3作用第30页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚31另外，许多磷酸酯是剧毒的农药，如敌敌畏（DDVP）：第31页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚32 醇与浓H2SO4共热发生失水反应，温度较高时发生分子内失水生成烯；温度稍低些时则发生分子间失水生成醚；温度更低时生成酯；而在室温时生成 盐。可见反应条件不同产物不同：1.4.3 失水反应返回第32页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚33伯醇或仲醇用KmnO4或

16、K2CrO4氧化可制得醛或酮：1.4.4 氧化反应返回第33页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚342.酚n2.1.2.1.酚的命名酚的命名n2.2.2.2.酚的化学性质酚的化学性质第34页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚35 -OH 直接与芳环相连的化合物叫酚，如：可以看到在酚中-OH 与C=C直接相连，是一个烯醇式结构。在醇中我们已经讲过烯醇是不稳定的，容易变成酮式，但在酚中，则是烯醇式比酮式稳定，为什么？这是因为由酚的烯醇式变成酮式，苯环的芳香结构破坏了，酮式能量更高，不稳定。2.0第35页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚

17、、醚36酚的命名比较简单，把苯酚当成母体，下面举几个例子：2-甲基苯酚 2-甲氧基苯酚 邻二苯酚 1，2，4-三苯酚2.1.酚的命名第36页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚37 酚和醇都含有-OH，所以它们应该表现出一些共同的特征；但由于酚中-OH 是直接与SP2碳相连，而醇中的是SP3碳相连，因此也应该有不同的化学性质。它们的共性如与Na作用产生H2，能成酯，成醚，被氧化等，这些可以参照醇的性质。这里就不详谈了。下面主要讲酚与醇的不同。2.2.酚的化学性质2.21 酚的酸性酚的酸性2.2.2 2.2.2 与与FeClFeCl3 3显色反应显色反应2.2.3 芳环上的取

18、代反应芳环上的取代反应第37页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚38 酚具有酸性，而醇是中性的，苯酚的酸性比一般的有机酸弱，甚至比碳酸还弱，但能与NaOH等强碱成盐：2.2.1 酚的酸性第38页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚39 苯酚钠溶液通入二氧化碳后，由于碳酸的酸性比酚强，所以苯酚又被置换出来，这个性质用来鉴别和分离苯酚。如有一混合物氯苯和苯酚，如何分离？可以先将混合物会倒入NaOH-H2O 中，苯酚溶于水层，上层是氯苯，用分液漏斗分开后，下层再用CO2 处理即得苯酚：第39页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚40那么，

19、苯环为什么有酸性呢？让我们看看酚和醇结构有什么不同：可能看出在苯酚中由于形成p-共轭，氧上的孤对电子向苯环转移，使O-H 键的电子云密度下降，因此O-H容易断裂即苯酚容易电离出H+，所以酸性大。第40页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚41 酚与FeCl3 反应会显色，用于鉴别酚类化合物，如苯酚显紫色，甲苯酚显兰色，邻苯二酚显绿色：2.2.2 与FeCl3显色反应第41页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚42在讲酸性时，我们谈到芳环对-OH 的影响导致 的酸性增加。反过来，-OH对芳环也产生影响，我们知道-OH 是一个邻对位定位基，且对苯环有致活作用

20、，这也是由于上面所讲的p-共轭导致苯环上电子云密度增加之故。2.2.3 芳环上的取代反应返回第42页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚43 醚的化学性质比较不活泼，所以我们重点讲它的命名。因为醚我们还是会常遇到的。与氧相连的两个基团相同的叫简单醚：CH3OCH3 C6H5OC6H5与氧相连的两个基团不相同的叫复杂醚：CH3OCH2CH3 C6H5OCH3与氧相连的两个基团中有一个或二个都是芳环的叫芳香醚：C6H5OC6H5 C6H5OCH33.醚第43页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚44命名时按两个基团来进行，但当结构复杂时常把 RO-看成一个取代基，叫烷氧基，如：二甲醚甲乙醚（基团小的在前）甲苯醚 间甲氧基甲苯对甲氧基苯甲醇第44页，此课件共45页哦2022/10/10第七章 醇、酚、醚45用硫代替醇、酚、和醚中的氧所得到的化合物：R-S-H C6C5-S-H R-S-R硫醇 硫酚 硫醚叫硫醇、硫酚和硫醚。硫醇和硫酚中含有基团-SH 叫巯基，它们的化学性质与醇、酚、醚相似。第45页，此课件共45页哦