知识目标掌握醇酚醚的结构特点了解醇酚醚.ppt
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1、知识目标掌握醇酚醚的结构特点了解醇酚醚 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望【知【知识识目目标标】1掌握醇、酚、醚的结构特点,了解醇、酚、醚的分类。掌握醇、酚、醚的结构特点,了解醇、酚、醚的分类。2掌握醇和酚的系统命名法,熟悉醚的命名。掌握醇和酚的系统命名法,熟悉醚的命名。3了解醇、酚、醚的物理性质。了解醇、酚、醚的物理性质。4掌握醇和酚的主要化学性质,了解掌握醇和酚的主要化学性质,了解醚醚的化学性质。的化学性质。5了解重要的醇、酚、醚了解重要的醇、酚、
2、醚【技能目【技能目标标】1能够根据醇、酚、醚的结构特点,运用系统命名法正确命名。能够根据醇、酚、醚的结构特点,运用系统命名法正确命名。2能够运用醇和酚的主要化学性质,进行区分鉴别。能够运用醇和酚的主要化学性质,进行区分鉴别。第一节第一节 醇醇 一、一、醇的结构、分类和命名醇的结构、分类和命名(一)醇的结构(一)醇的结构在在结结构构上上,醇醇可可以以看看作作是是脂脂肪肪烃烃、脂脂环环烃烃或或芳芳香香烃烃侧侧链链上上的的氢氢原原子子被被羟羟基基(-OH)取取代代生生成成的的产产物物。通通式式是是R-OH,官官能能团团:-OH,又称又称为为醇醇羟羟基。基。根据烃基结构分类根据烃基结构分类:脂肪醇、脂
3、肪醇、脂环醇、芳香醇脂环醇、芳香醇根据羟基数目分类根据羟基数目分类:一元醇、一元醇、二元醇、三元醇等二元醇、三元醇等根据羟基所连碳原子的类型分类:根据羟基所连碳原子的类型分类:伯醇、伯醇、仲醇、叔醇仲醇、叔醇(二二)醇的分类醇的分类根根据据醇醇的的烃烃基基结结构构分分类类根根据据醇醇的的羟羟基基数数目目分分类类根根据据羟羟基基所所在在的的碳碳原原子子分分类类(三)醇的命名(三)醇的命名1普通命名法普通命名法适用于适用于结结构比构比较简单较简单的醇的醇,在在烃烃基名称后基名称后省略省略“基基”字字加加“醇醇”字。例如:字。例如:2系统命名法系统命名法(1)饱和脂肪醇的命名)饱和脂肪醇的命名选主链
4、定母体:选主链定母体:选择选择含有羟基的最长碳链为主链,称为含有羟基的最长碳链为主链,称为“某醇某醇”(母体)。(母体)。定起点编号数:定起点编号数:从从离羟基最近离羟基最近的一端的一端,给主链碳原子编号,将羟基所在,给主链碳原子编号,将羟基所在碳原子的编号写在碳原子的编号写在“某醇某醇”之前之前,并用短线隔开,并用短线隔开。书写取代基:将取代基的位置、名称写在羟基的位置之前,书写取代基:将取代基的位置、名称写在羟基的位置之前,用用短线隔开短线隔开。不同取代基,先简单后复杂;相同取代基合并。例如:不同取代基,先简单后复杂;相同取代基合并。例如:(2)不饱和脂肪醇的命名)不饱和脂肪醇的命名 选选
5、主主链链定定母母体体:同同时时含含有有不不饱饱和和键键(双双键键或或三三键键)和和羟羟基基的的最最长长碳链为主链,称为碳链为主链,称为“某烯醇某烯醇”或或“某炔醇某炔醇”(母体)。(母体)。定定起起点点编编号号数数:离离羟羟基基最最近近的的一一端端为为起起点点,给给主主链链碳碳原原子子编编号号,羟羟基基离离两两端端距距离离相相等等时时,则则选选取取离离双双键键最最近近的的一一端端为为起起点点,将将双双键键的的位位置置写在写在“某烯某烯”之前,羟基所在碳原子的编号写在之前,羟基所在碳原子的编号写在“醇醇”之前,都用短线隔开。之前,都用短线隔开。书书写写取取代代基基:将将取取代代基基的的位位置置、
6、名名称称写写在在羟羟基基的的位位置置之之前前,并并用用短短线线隔隔开开,有有不不同同取取代代基基时时,先先写写简简单单的的,后后写写复复杂杂的的;有有相相同同取取代代基基要要合并。例如:合并。例如:(3)脂环醇的命名)脂环醇的命名以脂以脂环烃为环烃为母体,称母体,称为为“环某醇环某醇”,羟基所在碳原子为起点给环上的碳原,羟基所在碳原子为起点给环上的碳原子编号,将取代基的位置依次标在子编号,将取代基的位置依次标在“环某醇环某醇”之前。例如:之前。例如:(4)芳香醇的命名)芳香醇的命名以脂肪醇以脂肪醇为为母体,称母体,称为为“某醇某醇”,芳香烃基做取代基,写在,芳香烃基做取代基,写在“某醇某醇”之
7、前。例之前。例如:如:(5)多元醇的命名)多元醇的命名选择选择含有尽可能多含有尽可能多羟羟基的最基的最长长碳碳链为链为主主链链,根据主,根据主链链碳原子数和碳原子数和羟羟基的数目基的数目称称为为“某几醇某几醇”(母体),支链做为取代基,其它命名原则同以上各类醇。例如:(母体),支链做为取代基,其它命名原则同以上各类醇。例如:二、醇的性二、醇的性质质(一)醇的物理性(一)醇的物理性质质 有机化合物中碳原子和氢原子的分类:有机化合物中碳原子和氢原子的分类:-碳原子,碳原子,-碳原子,碳原子,-氢,氢,-氢氢等。等。表表6-1 一些醇的物理常数一些醇的物理常数名称名称熔点熔点沸点沸点相相对对密度(密
8、度(420)折光率折光率溶解度(每溶解度(每100g水水/g)甲醇甲醇-93.9650.79141.3288乙醇乙醇-117.378.50.78931.3611正丙醇正丙醇-126.597.40.80351.3850异丙醇异丙醇-8882.40.78551.3776正丁醇正丁醇-89.5117.30.80981.39937.5仲丁醇仲丁醇-11599.50.80631.397812.5异丁醇异丁醇-1081080.80181.39689.5叔丁醇叔丁醇25.582.30.78871.3878正戊醇正戊醇-79137.30.81441.41012.7正己醇正己醇-46.71580.81361.4
9、1620.59烯烯丙醇丙醇-129970.85401.4135乙二醇乙二醇-11.51981.1.881.4318丙三醇丙三醇202901.26131.4746苯甲醇苯甲醇-15.3205.31.04191.53964(二)醇的化学性(二)醇的化学性质质 醇的化学性质主要由羟基醇的化学性质主要由羟基官能官能团团所决定,所决定,在醇的分子中在醇的分子中CO键键和和OH键键比比较较活活泼泼,多数反,多数反应发应发生在生在这这两个部位。两个部位。-碳原子上的碳原子上的氢氢原子也比原子也比较较活活泼泼,常参,常参与某些反与某些反应应。从化学从化学键键来看,反来看,反应应的部位有的部位有 C-OH、O-
10、H、和和C-H。H-C-C-O-H c a b1与活泼金属反应与活泼金属反应-生成金属醇化物和氢气生成金属醇化物和氢气醇与醇与钠钠的反的反应应比水与比水与钠钠的反的反应缓应缓和得多和得多。醇的反醇的反应应活性次序是:甲醇伯醇活性次序是:甲醇伯醇仲醇叔醇,醇仲醇叔醇,醇钠钠可溶于醇,遇水易水解生成相可溶于醇,遇水易水解生成相应应的醇和的醇和氢氢氧化氧化钠钠。例如:。例如:2与氢卤酸反应与氢卤酸反应-生成生成卤卤代代烃烃和水和水该该反反应应是是卤卤代代烃烃水解反水解反应应的逆反的逆反应应,也是制,也是制备卤备卤代代烃烃的重要方法。的重要方法。醇与醇与氢卤氢卤酸的反酸的反应应速率与速率与氢卤氢卤酸的
11、酸的类类型和醇的型和醇的结结构有关,反构有关,反应应活性次序是:活性次序是:氢卤氢卤酸(酸(HX):):HIHBrHCl;醇(醇(ROH):叔醇仲醇伯醇甲醇):叔醇仲醇伯醇甲醇卢卡斯(卢卡斯(H.J.Lucas)试剂)试剂:浓盐酸和无水氯化锌配成的溶液浓盐酸和无水氯化锌配成的溶液,鉴别鉴别6碳以下碳以下的伯醇、仲醇和叔醇的伯醇、仲醇和叔醇,可推测醇的结构。,可推测醇的结构。因为因为6碳以下的醇可溶于卢卡斯试剂,碳以下的醇可溶于卢卡斯试剂,生成的氯代烃因不溶于卢卡斯试剂而出现浑浊或分层现象。生成的氯代烃因不溶于卢卡斯试剂而出现浑浊或分层现象。3酯化反应酯化反应-生成酯生成酯醇与酸作用生成醇与酸作
12、用生成酯酯的反的反应应叫叫酯酯化反化反应应。酯酯化反化反应应是可逆反是可逆反应应。在酸性条件下,醇与有机酸在酸性条件下,醇与有机酸发发生生酯酯化反化反应应生成有机酸生成有机酸酯酯(羧羧酸酸酯酯)。)。4.脱水反脱水反应应脱水脱水剂剂:浓浓硫酸或三氧化二硫酸或三氧化二铝铝,依据依据反反应应条件不同,醇有两种脱水方式:条件不同,醇有两种脱水方式:(1)分子间脱水生成醚)分子间脱水生成醚-较低温度较低温度,取代反应取代反应两分子醇之间脱去一分子水生成醚,属于取代反应两分子醇之间脱去一分子水生成醚,属于取代反应醇与醇与无机含氧酸无机含氧酸如硝酸、硫酸、磷酸等如硝酸、硫酸、磷酸等发发生生酯酯化反化反应应
13、反反应应生成无机酸生成无机酸酯酯。(2)分子内脱水生成烯)分子内脱水生成烯-较较高温度,高温度,消除反应消除反应醇的醇的羟羟基与基与-碳原子上的氢原子(碳原子上的氢原子(-H)脱去水)脱去水分子分子生成烯,属于消除反应。生成烯,属于消除反应。不不对对称的仲醇或叔醇称的仲醇或叔醇发发生生分子内脱水反分子内脱水反应应,同,同样样遵循扎依切夫遵循扎依切夫规则规则,即,即羟羟基基主要与含主要与含氢较氢较少的少的碳原子上的氢原子脱去水分子碳原子上的氢原子脱去水分子,生成含烷烃基较多的烯烃。,生成含烷烃基较多的烯烃。5氧化反应氧化反应-生成醛或酮生成醛或酮在有机化合物分子中在有机化合物分子中加入氧原子或脱
14、去加入氧原子或脱去氢氢原子原子的反的反应应叫做叫做氧化反氧化反应应,脱去脱去氧原子或加上氧原子或加上氢氢原子原子的反的反应应叫做叫做还还原反原反应应。在在伯醇和仲醇伯醇和仲醇的分子中,的分子中,有有-H(即即-碳原子上的氢原子)碳原子上的氢原子)发生脱氢氧化生发生脱氢氧化生成醛或酮成醛或酮,叔醇叔醇分子中分子中没有没有-H(即(即碳原子上没有氢原子),碳原子上没有氢原子),很难被氧化很难被氧化。(1)加氧氧化)加氧氧化酸性条件,酸性条件,铬铬酸酸钾钾、高、高锰锰酸酸钾钾等氧化等氧化剂剂使伯醇氧化生成使伯醇氧化生成醛醛,醛进醛进一步氧化生一步氧化生成成羧羧酸,仲醇被氧化生成酸,仲醇被氧化生成酮酮
15、。(2)脱氢氧化)脱氢氧化高温和适当催化高温和适当催化剂剂,伯醇和仲醇的,伯醇和仲醇的-H与羟基氢被脱去,发生脱氢氧化分与羟基氢被脱去,发生脱氢氧化分别生成醛和酮。别生成醛和酮。三、重要的醇三、重要的醇1甲醇(甲醇(CH3OH):俗名木醇或木精俗名木醇或木精,无色透明、易燃、易无色透明、易燃、易挥发挥发的有毒的有毒液体,液体,有毒,有毒,损害视力以致失明,量多时可使人中毒而死。工业酒精中含有损害视力以致失明,量多时可使人中毒而死。工业酒精中含有少量甲醇,不能饮用少量甲醇,不能饮用。甲醇甲醇是是有机合成中的重要原料和溶有机合成中的重要原料和溶剂剂,工,工业业制法:制法:2乙醇(乙醇(CH3CH2
16、OH):俗称酒精,无色液体,有特殊的香味,俗称酒精,无色液体,有特殊的香味,易挥发,易挥发,是各是各类类酒的主要成酒的主要成,能与水以任意比混溶。酒精是重要的化工原料,可用作消能与水以任意比混溶。酒精是重要的化工原料,可用作消毒剂、溶剂、燃料等,工业上主要采用发酵法和乙烯水化法制取乙醇。毒剂、溶剂、燃料等,工业上主要采用发酵法和乙烯水化法制取乙醇。3乙二醇(乙二醇(CH2OHCH2OH):俗称甘醇,是无色、黏稠、有甜味的液体,俗称甘醇,是无色、黏稠、有甜味的液体,能与水、乙醇、丙酮等混溶,是常用的高沸点溶剂。乙二醇的水溶液凝固点很能与水、乙醇、丙酮等混溶,是常用的高沸点溶剂。乙二醇的水溶液凝固
17、点很低,可作为防冻剂和制冷剂,还是合成纤维低,可作为防冻剂和制冷剂,还是合成纤维“涤纶涤纶”等高分子化合物的重要原料。等高分子化合物的重要原料。4丙三醇丙三醇:俗称甘油,是无色、俗称甘油,是无色、带带有甜味的黏稠液体,有甜味的黏稠液体,具有强烈的吸湿性,具有强烈的吸湿性,能与水以任意比混溶,其水溶液的凝固点很低,常用作化妆品、皮革、烟草、能与水以任意比混溶,其水溶液的凝固点很低,常用作化妆品、皮革、烟草、食品、纺织品的吸湿剂和滋润剂。食品、纺织品的吸湿剂和滋润剂。甘油具有微弱酸性,能与新制的甘油具有微弱酸性,能与新制的氢氢氧化氧化铜铜反反应应生成甘油生成甘油铜铜,溶液呈,溶液呈现现深深蓝蓝色,
18、色,该该反反应应常用于常用于鉴别鉴别相相邻邻位置上有两个或两个位置上有两个或两个以上以上羟羟基的多元醇基的多元醇。5环己六醇环己六醇:白色晶体,有甜味,能溶于水白色晶体,有甜味,能溶于水难难溶于有机溶溶于有机溶剂剂,俗称肌醇,主要,俗称肌醇,主要存在于存在于动动物肌肉、心物肌肉、心脏脏、肝、肝脏脏和大和大脑脑中,肌醇六磷酸中,肌醇六磷酸酯酯(肌醇六磷酸)又称植酸。(肌醇六磷酸)又称植酸。第二节第二节 酚酚 一、酚的一、酚的结结构、分构、分类类和命名和命名(一)酚的(一)酚的结结构与分构与分类类芳香芳香烃烃分子中芳分子中芳环环上的上的氢氢原子被原子被羟羟基取代后的化合物叫做酚。通式是基取代后的化
19、合物叫做酚。通式是Ar-OH,酚的官能团也是羟基,常叫做酚羟基,以区别于醇羟基。,酚的官能团也是羟基,常叫做酚羟基,以区别于醇羟基。根根据据芳芳环环分分类类根根据据羟羟基基数数目目分分类类二、酚的性二、酚的性质质(一)酚的物理性(一)酚的物理性质质常温下少数常温下少数烷烷基酚是高沸点液体,多数酚是晶体性固体,无色,易被空气氧基酚是高沸点液体,多数酚是晶体性固体,无色,易被空气氧化而化而带带有有红红色至褐色。有毒,多数酚有色至褐色。有毒,多数酚有难闻难闻的气味,酚与水能形成的气味,酚与水能形成氢键氢键,在水在水中有一定中有一定的的溶解度,溶解度,其其溶解度随着分子中溶解度随着分子中羟羟基数目的增
20、多而增大。基数目的增多而增大。(二)酚的命名(二)酚的命名以以芳芳环为环为母体称母体称为为“某酚某酚”,从从羟基所在的芳环碳原子为起点,给芳环碳原子羟基所在的芳环碳原子为起点,给芳环碳原子编号,再将各取代基的位置、个数、名称依次写在母体之前编号,再将各取代基的位置、个数、名称依次写在母体之前。名称名称熔点熔点沸点沸点溶解度(每溶解度(每PKa苯酚苯酚431829.3710邻邻甲基苯酚甲基苯酚301912.510.2间间甲基苯酚甲基苯酚10.9202.82.610.01对对甲基苯酚甲基苯酚35362022.310.17邻邻苯二酚苯二酚105240459.4间间苯二酚苯二酚111280281易溶易
21、溶9.4对对苯二酚苯二酚172286.210.35邻邻硝基苯酚硝基苯酚4445214216微溶微溶7.17对对硝基苯酚硝基苯酚113.4279微溶微溶8.15表表6-2 一些酚的物理常数一些酚的物理常数酚羟基很难被取代。另一方面,氧原子上的电子云向酚羟基很难被取代。另一方面,氧原子上的电子云向苯环偏移,导致苯环偏移,导致OH键极性增大,有利于酚羟基中氢键极性增大,有利于酚羟基中氢离子的解离,使苯酚显示弱酸性。离子的解离,使苯酚显示弱酸性。图图6-1 苯酚的苯酚的P-共轭体系共轭体系1酸性酸性酚具有弱酸性,能与酚具有弱酸性,能与氢氢氧化氧化钠钠等等强强碱反碱反应应生成可溶性的酚生成可溶性的酚钠钠
22、。苯酚的酸性比碳酸苯酚的酸性比碳酸还还弱,甚至不能使石蕊弱,甚至不能使石蕊变变色。苯酚不能溶于碳酸色。苯酚不能溶于碳酸氢钠氢钠溶溶液,在苯酚液,在苯酚钠钠的水溶液中通入的水溶液中通入CO2,可使苯酚重新游离出来,利用此性,可使苯酚重新游离出来,利用此性质质可可进进行酚的分离和提行酚的分离和提纯纯。(二)酚的化学性(二)酚的化学性质质2 2酚与三氯化铁的显色反应酚与三氯化铁的显色反应酚与三氯化铁的显色反应酚与三氯化铁的显色反应多数多数多数多数酚酚酚酚都能都能都能都能与三氯化铁与三氯化铁与三氯化铁与三氯化铁作用生成不同的有色化合物(见表作用生成不同的有色化合物(见表作用生成不同的有色化合物(见表作
23、用生成不同的有色化合物(见表6-36-3),这一反应),这一反应),这一反应),这一反应常用于常用于常用于常用于酚类的鉴别酚类的鉴别酚类的鉴别酚类的鉴别。化合物化合物显显示示颜颜色色化合物化合物显显示示颜颜色色苯酚苯酚紫色紫色间间苯二酚苯二酚紫色紫色邻邻甲基苯酚甲基苯酚蓝蓝色色对对苯二酚苯二酚暗暗绿绿色色结结晶晶间间甲基苯酚甲基苯酚蓝蓝色色1,2,3淡棕淡棕红红色色对对甲基苯酚甲基苯酚蓝蓝色色1,3,5紫色沉淀紫色沉淀邻邻苯二酚苯二酚绿绿色色紫色沉淀紫色沉淀表表表表6-3 6-3 酚类与三氯化铁的显色反应酚类与三氯化铁的显色反应酚类与三氯化铁的显色反应酚类与三氯化铁的显色反应与三与三氯氯化化铁
24、铁溶液的溶液的显显色反色反应应并并不局限于酚不局限于酚类类,凡具有,凡具有稳稳定的定的烯烯醇式醇式结结构构(羟羟基与双基与双键键碳原子直接相碳原子直接相连连)的化合物都有此)的化合物都有此显显色反色反应应。3芳芳环环上的取代反上的取代反应应羟羟基是基是邻邻、对对位定位基,能使芳位定位基,能使芳环环活化,所以酚比苯更容易活化,所以酚比苯更容易发发生芳生芳环环上的取上的取代反代反应应。黄色晶体,其水黄色晶体,其水溶液酸性很溶液酸性很强强。苦。苦味酸及其味酸及其盐类盐类都易都易爆炸,可制造炸爆炸,可制造炸药药和染料。和染料。(1)卤卤代反代反应应在室温下,苯酚与溴水迅速反在室温下,苯酚与溴水迅速反应
25、应,生成,生成2,4,6三溴苯酚白色沉淀。此反三溴苯酚白色沉淀。此反应应灵敏灵敏度很高,且可定量完成,常用于酚的定性度很高,且可定量完成,常用于酚的定性鉴别鉴别和定量和定量测测定。定。(2)硝化反应)硝化反应 常温下,苯酚与稀硝酸作用生成常温下,苯酚与稀硝酸作用生成邻邻硝基苯和硝基苯和对对硝基苯酚的混合物,若与混酸硝基苯酚的混合物,若与混酸作用作用则则生成生成2,4,6三硝基苯酚(俗称苦味酸)。三硝基苯酚(俗称苦味酸)。4氧化反应氧化反应酚比醇更易被氧化,酸性的重酚比醇更易被氧化,酸性的重铬铬酸酸钾钾等等强强氧化氧化剂剂,甚至空气中的氧气就能将,甚至空气中的氧气就能将酚氧化生成有色物酚氧化生成
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