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第十章 醇和醚. 要求深刻理解和熟练掌握的重点内容有: 醇的化学性质;醚的化学性质 要求一般理解和掌握的内容有: 醇的物理性质;醚的物理性质 难点: 醇的化学性质 自学内容: 硫醇;冠醚;硫醚. 第一节 醇. ( 一 ) 醇的分类、同分异构和命名 ( 二 ) 醇的结构 ( 三 ) 醇的制法 ( 四 ) 醇的物理性质 ( 五 ) 醇的化学性质 ( 六 ) 多元醇 ( 七 ) 硫醇 ( 自学 ). 醇和醚可以看作是水分子中的氢原子被烃基取代的化合物。. ( 一 ) 醇的分类、同分异构和命名. 1. 醇的分类
E N D
要求深刻理解和熟练掌握的重点内容有:醇的化学性质;醚的化学性质要求深刻理解和熟练掌握的重点内容有:醇的化学性质;醚的化学性质 要求一般理解和掌握的内容有:醇的物理性质;醚的物理性质 难点:醇的化学性质 自学内容:硫醇;冠醚;硫醚
第一节 醇 (一) 醇的分类、同分异构和命名 (二) 醇的结构 (三) 醇的制法 (四) 醇的物理性质 (五) 醇的化学性质 (六) 多元醇 (七) 硫醇 (自学)
(一) 醇的分类、同分异构和命名 1.醇的分类 ① 伯、仲、叔醇。 ② 饱和醇、不饱和醇、芳香醇。
③一元醇、二元醇…多元醇 2.醇的异构 有碳架异构和官能团位置异构。 3.醇的命名 习惯命名法
系统命名法:选长链——含羟基; 编位次——羟基始 (或β-苯乙醇 ) (肉桂醇) (或α-苯乙醇)
(二) 醇的结构 O原子SP3杂化 由于氧的电负性大于碳,醇分子中的C-O键是极性键,ROH是极性分子。
(三) 醇的制法 (1) 烯烃水合法 ① 间接水合法 ② 直接水合法 ③ 硼氢化-氧化反应 (2) 卤代烃水解 (3) 从Grignard试剂制备 (4) 醛、酮、羧酸和羧酸酯的还原
(三) 醇的制法 • 烯烃水合法 ① 间接水合法 ② 直接水合法
③ 硼氢化-氧化反应 (顺加、反马) 硼氢化反应操作简单,产率高,是制备伯醇的好办法。
(2) 卤代烃水解 例:
(3) 从Grignard试剂制备 ①Grignard试剂与醛、酮反应 醛 仲醇 甲醛 伯醇 酮 叔醇
CH3CH2MgX AlCl3 + 无水醚 H+ H2O 制备 制备
②Grignard试剂与环氧乙烷反应 干醚 (CH3)2CHMgX + (CH3)2CHCH2CH2OMgX H2O (CH3)2CHCH2CH2OH 用环氧乙烷在分子中增加2个碳原子
(4) 醛、酮、羧酸和羧酸酯的还原 还原能力: LiAlH4 > NaBH4
(四) 醇的物理性质 CH3OH (分子量32): 65℃ CH3CH3 (分子量30): -88℃ ① 沸点: 原因:ROH分子间可形成氢键 思考:乙二醇和甘油的沸点高低? 答案: 乙二醇 197℃ 丙三醇 290 ℃
② 溶解度: 醇在水中有一定的溶解度。C3以下醇与水混溶,C4以上随C数↑,溶解度↓。 原因: a. 醇与水可形成分子间氢键: b. 随C数↑,R在ROH中比例↑,而R一般是疏水的。
(五) 醇的化学性质 醇反应性的总分析 形成氢键形成 盐 氧化反应 金 羊 酸性(被金属取代) 脱水反应 取代反应
(五) 醇的化学性质 (1) 与金属反应 (2) 卤代烃的生成 ① 与氢卤酸的反应 ② 与氯化亚砜及卤化磷的反应 (3) 与无机酸反应 ① 与硫酸的反应 ② 与硝酸的反应 ③ 与磷酸的反应 (4) 脱水反应 (5) 氧化与脱氢
(五) 醇的化学性质 亲核试剂 碱性试剂 (1) 与金属反应 2C2H5OH + 2Na 2C2H5ONa + H2 C2H5OH + NaOH C2H5ONa +H2O 苯乙醇水=74.118.57.4(64.9) 与金属镁、铝也可发生类似反应
(2) 卤代烃的生成 ① 与氢卤酸的反应 醇的活性比较: 苯甲型, 烯丙型 > 3oROH > 2oROH > 1oROH > CH3OH (原因:C+的稳定性:3°>2°>1°>CH3+) HX的活性比较: HI > HBr > HCl
伯、仲、叔醇的区别方法: 卢卡氏(Lucas)试剂:浓HCl/无水ZnCl2 生成的RX不溶于卢卡试剂出现浑浊或分层现象
② 与卤化磷及氯化亚砜的反应 (3) 成酯反应 与有机酸反应
与无机酸反应 ① 与硫酸的反应 高级醇的硫酸酯是常用的合成洗涤剂之一。 如 C12H25OSO2ONa(十二烷基磺酸钠)。
② 与硝酸的反应 ③ 与磷酸的反应
(4) 脱水反应 醇与催化剂共热即发生脱水反应,随反应条件而异可发生分子内或分子间的脱水反应。 醇的脱水反应活性: 3°R-OH > 2°R-OH > 1°R-OH 思考题:课本244页第6题
醇分子内脱水反应的特点: 1)主要生成札依采夫烯
醇分子间脱水反应: 机理
(5) 氧化与脱氢 • 氧化
(六) 多元醇 (1) 多元醇的分类和命名 (2) 多元醇的工业制法 (3) 多元醇的性质
(六) 多元醇 • 多元醇的分类和命名 分类: ①按-OH的数目:二元醇、三元醇、多元醇。 ② 根据两个羟基的相对位置:1,2-二醇(α-二醇)、1,3-二醇(β-二醇)、1,4-二醇(γ-二醇)等。
命名 可采用系统命名法或俗名: 乙二醇 甘醇 1,2-丙二醇 α-二醇 1,3-丙二醇 β-二醇 丙三醇 甘油 顺-1-甲基-1,2-环已二醇
(2) 多元醇的制备 乙二醇制备
(3) 多元醇的性质 高碘酸氧化 高碘酸可将邻二醇氧化为醛或酮: 此反应可用于邻二醇的定性或定量测定。
第二节 醚 (一) 醚的命名 (二) 醚的制法 (三) 醚的物理性质 (四) 醚的化学性质 (五) 环醚 (六) 硫醚(自学)
通式: 官能团: C-O-C R-O-R' 3 不等性sp 杂化 第二节 醚 分子中含有醚链(C-O-C)的化合物叫做醚。 R=R’时,叫单(纯)醚; 如:CH3-O-CH3 R≠R’时,叫混(合)醚; 如:CH3CH2-O-CH3、 Ar-O-CH3
CH CH OCH CH O 3 2 2 3 乙醚 二苯醚 (一) 醚的命名 ① 习惯命名法:(常用,适用于简单醚) 单醚 混醚
② 系统命名法:(不常用,适用于复杂醚) 将RO-或ArO-当作取代基,以烃为母体:
(二) 醚的制法 (1) 醇脱水 (2) Williamson(威廉森)合成法
(二) 醚的制法 (1) 醇脱水 此法适用于制备低级单纯醚,不能制高级醚和混醚。例:
(2) Williamson(威廉森)合成法 此法适用于制混醚和单醚。 酚醚