660 likes | 844 Views
第五章 醇 酚 醚 第一节 醇 P.133. 一 结构、分类、命名. 1 结构. - OH. ← 官能团. 当 C 为 sp 2 、sp 时, 出现互变异构,如:. (烯醇式 ) (酮式). 2 分类. 实例. (1) CH 3 OH (2) CH 3 CH 2 OH (3). 3 命名. 普通命名法:“ 烃(基)+ 醇 ”。. 系统命名法: a 主链:含- OH, 且从近- OH 端开始编号; b -X、-NO 2 作取代基;.
E N D
第五章 醇 酚 醚 第一节 醇 P.133 一 结构、分类、命名 1 结构 -OH ←官能团
当C 为sp2 、sp时, 出现互变异构,如: (烯醇式 ) (酮式)
2 分类 实例 (1) CH3OH (2) CH3CH2OH (3)
3 命名 普通命名法:“烃(基)+ 醇”。 系统命名法: a 主链:含-OH,且从近-OH端开始编号; b -X、-NO2作取代基; c 不饱和醇的表述方法:如例(6)所示; d 含有多种基团时,依顺序确定官能团。 衍生物命名法:少用。如(7)。 (1) CH3OH (2) CH3CH2OH (3) 甲醇 乙醇 苯甲醇(苄醇) 环己醇 3-溴-2-甲基-1-丁醇 4-丙基-5-己烯-1-醇 3-丙基-6-羟基己醛 乙二醇 三苯基甲醇
二 结构与物理性质 (一) 结构 P.135,略 (二) 物理性质 P.135 1 状态:C1、C2、C3、C4、C5、……C11、C12、……。 2 沸点 a 醇分子间可形成氢键,沸点特别高。
实例 分子量M.W. 沸点 / ℃ CH3OH 32 65 CH3CH3 30 -88.6 C2H5OH 46 78.5 CH3CH2CH3 44 -42.2
b 高级醇:分子量越大,沸点越高;且越接近相应的烃。 3 水溶性: C1、 C2、 C3 、 C4、 C5、 ……。 原因:可水形成氢键,如: 原因:烃基在分子中所起的作用越来越大,如: 4 多元醇: 多羟基,多氢键,沸点更高,水溶性更大。
为无色粘稠液体,具有甜味。沸点290℃(分解),比水重,能与水混溶。为无色粘稠液体,具有甜味。沸点290℃(分解),比水重,能与水混溶。
5. 低级醇可与氯化钙、氯化镁等形成络合物,如: CaCl2 · 4CH3OH 所以,不能用氯化钙、氯化镁来干燥醇。P.137
三 化学性质P.138 1 与活泼金属(Na、K、Mg、Al)的反应 :呈弱酸性,与H2O相似,可与活泼金属反应。 NaOR(醇钠) + 1/2 H2 ↑ (可用Na鉴别醇 ) 酸性:H2O > ROH > HC≡CR 碱性:NaOH < RO -Na+ < RC≡C - Na+ RONa + H2O NaOH + ROH 强碱 强酸 弱碱 弱酸 > > > 醇的反应活性: CH3OH 1° ROH 2°ROH 3°ROH 两种重要的醇金属:异丙醇铝 Al〔OCH(CH3)2〕3 叔丁醇铝 Al〔OC(CH3)3〕3
2 C-O单键的断裂反应 P.140 (1) 亲核取代 1) 与HX反应 反应活性 ROH: 烯丙醇(苄基醇) 3°醇 2°醇 1°醇 CH3OH > > > >
Lucas试剂:(浓HCl + ZnCl2) 混浊,快 混浊,中 混浊,慢 用途:区别1°、2°、3°醇(适用C6以下。)
2)与卤化磷的反应 3)与SO2Cl的反应 P.142
(2)成醚反应(分子间脱水) 只用制取对称的简单醚。
(3)消除反应(分子内脱水) P.143 机理: -消除,E1机理 3°醇 2°醇 1°醇 > > 反应活性: 主 次 (遵循Saytzeff规则)P.143
瓦格涅尔重排(Wagner Rearrangement)P.144 具有 结构,脱水时会发生重排。
(4) 成酯反应 P.145 1) 与H2SO4 成酯 硫酸氢甲酯 硫酸二甲酯(有剧毒) :重要的甲基化和乙基化试剂。
2) 与HNO3成酯 3 三硝酸甘油酯 (血管扩张药)
3 氧化与脱氢 P.146 (1) 与K2Cr2O7或KMnO4的反应 不反应 用KMnO4/Na2CO3鉴别1°、2°、3°醇: 1°醇 2°醇 3°醇 褪色 快褪色 慢不褪色
(2) 欧芬脑尔(Oppenauer)氧化P.147 特点:H原子的转移只限于醇、酮之间,其余部分不受影响。 (3) 脱氢P.147: Cu作催化剂
(二) 二元醇 P.147 1 命名 乙二醇 丙三醇(甘油) 1,3-丙二醇 2 一般性质 乙二醇二钠 乙二醇单钠 3 多元醇的特性 (1)邻二醇与HIO4、Pb(OAc)4的反应P.147 用途:根据产物推测原反应物的结构。
4 片呐重排 P.148 机理:
四 醇的制备P.150 (一) 由烯烃制备醇 1. 烯烃与硫酸和水的加成 2. 硼氢化-氧化法: 特点:a 反马氏加成; b 顺式加成。
2 由RX制备(少用) 3 由醛、酮制备 (1)醛、酮与RMgX反应 (2)醛酮的氢化 见“醛酮醌”一章
五 重要代表物 1 甲醇 甲醇是最简单的醇,因最早由木材干馏中得到,故又名“木醇”、“木精”。为无色透明液体,沸点65℃,可燃,纯品有醇香。能溶于水、乙醇、乙醚、苯酮等。 甲醇有剧毒,从呼吸道、消化道或皮肤进入人体后,即会产生毒性反应。急性表现为头痛、疲劳、恶心、视力减退或永久失明、呼吸困难,甚至死亡(致死量为30ml)。慢性表现为视力减退。含有甲醇的乙醇称为变性乙醇,不可饮用。 甲醇作为一种有机溶剂,可用于提取中药的强极性活性成分(如皂甙);还可用于制备福尔马林(含甲醇约10%)。
2 乙醇 乙醇俗名“酒精”,有时也简称“醇”。是最常见的醇。为透明液体,沸点78.5℃,可燃,具有醇香。同时也是一种重要的有机溶剂。 乙醇可与水以任意浓度混溶。含95.5%乙醇和4.5%水的乙醇,即为普通乙醇,它是共沸物,(共沸点78.2℃);含99.5%乙醇和0.5%水的乙醇,称无水乙醇。临床广泛用作消毒剂的乙醇,其浓度约为70%。 乙醇与干燥剂CaCl2可以形成CaCl2·4C2H5OH络合物,所以,不能用CaCl2干燥含水乙醇,多采用CuSO4。
现代研究表明,乙醇进入人体后,经胃肠快速吸收,5分钟即在血中发现,30-90分钟达到最高浓度,分布全身。主要经肝脏代谢,在乙醇脱氢酶和两种乙醛脱氢酶催化下,转化为乙醛或乙酸,最后以二氧化碳和水的形式排出体外。体内酶活性因人而异,酶活性低的人,饮少量酒即出现面红、恶心、呕吐、心悸等反应。如果体内乙醇浓度过高,即可导致急慢性酒精中毒等症。 乙醇还一种重要的有机合成原料,可用于合成多种药物及其他合物。乙醇可用发酵法或石油裂化法来制取。 众所周知,乙醇是饮用酒的主要成分。我国早在周代即有制酒的记载,同时,也积累了大量关于饮酒与中医药保健的经验。
3 苯甲醇 苯甲醇又名苄醇,是最简单的芳香醇。为无色粘稠液体,沸点205.3℃,比水重,易溶于有机溶剂,能溶于水。具有微弱的芳香气味,在香料工业中作稀释剂。 苯甲醇有局部麻醉及防腐作用。可用作药品制剂的防腐剂,也可用于治疗某些中草药针剂注射所引起的疼痛。
丙三醇 丙三醇又名“甘油”。为无色粘稠液体,具有甜味。沸点290℃(分解),比水重,能与水混溶。 甘油中的多个-OH均可与H2O形成氢键,所以,具有很强的吸湿性,常用作化妆品中的吸湿剂。临床上则作脱水剂(如治疗青光眼)。同时,甘油具有润滑作用,临床上用作泻药(如“开塞露”)。 药物制剂中,常用甘油作溶剂、赋形剂和润滑剂。 甘油与硝酸形成的三硝酸甘油酯,是一种常用的血管扩张药,用于治疗心绞痛。 三硝酸甘油酯同时也是一种猛性炸药,经震动、撞击或磨擦均易引起爆炸。
第二节 醚和环氧化合物 一 定义、分类与命名P.152 1 定义: 醚 R —O— R’ 2 分类与命名 简单醚 (二)乙醚 (二)苯醚 混合醚 甲乙醚(先小后大) 苯甲醚(Ar-在前) 环醚 环氧乙烷 1,2-环氧丙烷 1,4-环氧丁烷 四氢呋喃,THF 2-甲氧基戊烷 乙二醇二乙醚
二 结构与物理性质P.240 (一)结构 (二)物理性质 1 不能形成氢键,沸点比醇 。 低 2 醚分子可与水分子形成氢键,低级醚可溶于水。
三 化学性质 醚的化学性质不活泼,在OH-中稳定存在。 1 盐的生成 冰水 用途:醚可溶于浓酸(HCl、H2SO4)中,可用浓酸将醚分离出来。
2 醚键的断裂 简单的R断裂 3 自动氧化
四 醚的制备P.155 1 醇脱水法:(略) 2 Williamson制醚法 如:
五 冠醚与相转移催化剂(PTC,phase transfer catalyst)
六 环氧化合物 P.157 环氧乙烷 1°醇 , 增加2个C。
含有侧链时的断裂方法:P.158 如:P.158
七 重要的醚 1 乙醚 乙醚是最常见的醚。为无色液体,有特殊气味,比水轻。沸点34.6℃,易挥发、易燃、易爆。所以,使用乙醚时,应保持高度警惕,远离明火,保持良好通风。 乙醚微溶于水,能溶于乙醇、苯、氯仿等有机溶剂。是一种良好的弱极性有机溶剂。常用作反应溶剂和中药活性成份的提取分离。 临床上曾用乙醚作外科手术的全身麻醉剂。具有麻醉性能强、安全范围广、设备简单等优点,但苏醒后有恶心、呕吐等副作用反应。所以,逐渐被其它的醚类麻醉剂(如:安氟醚、异氟醚等)所取代。
第三节 酚 一 定义、分类和命名P.292 1 定义: -OH与芳环直接相连所形成的化合物,称~。 (或Ar-OH) 区别: 属于醇。 2 分类: 一元酚 二元酚 三元酚
3 命名 (1) 通常将酚看作母体; 一元酚 -萘酚 间-甲苯酚 对-羟基苯磺酸 二元酚 邻-苯二酚 间-苯二酚 对-苯二酚 三元酚 1,2,3- 苯三酚 1,2,4-苯三酚
(2)结构复杂时,也可把酚-OH作为取代基。 2-(3-羟基苯基)--1-丙醇
二 物理性质P.294 1 苯酚为无色固体,因部分氧化而呈粉红色; 2 苯酚在冷水中的溶解度为6.7克,而与热水(>65.9℃)可互溶,易溶于醇、醚。 3 酚具有腐蚀性。
三 化学性质P.295 1 酚羟基的反应P.295 pKa=10 酸性顺序: RCOOH > H2CO3> Ar-OH>H2O>ROH>RC≡CH>NH3>H2C=CH2>CH3CH3 (苯酚可溶于NaOH溶液,不溶于NaHCO3溶液。) 比较酸性: (CH3供电子,酸性减弱。) > (NO2吸电子,酸性增强。) < <
2 成醚反应 P.298 Claisen重排 (重排到邻位)
Claisen重排的特点: (1) 酚醚(满足3,3′结构)。 (2) 1,1′处断; 3,3′处连;C=C移动。 (3) 先邻位;邻位被占,则对位。