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时间:2018-07-12
《醚都可看作水分子中氢原子被烃基取代的衍生物若水分子》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第九章醇酚醚醇、酚、醚都可看作水分子中氢原子被烃基取代的衍生物。若水分子中的一个氢原子被脂肪烃基取代,则称为醇(R-OH);被芳香烃基取代,称为酚(Ar-OH);若两个氢原子都被烃基取代,所得的衍生物就是醚(R-O-R',Ar-O-Ar',Ar-O-R)。第一节醇一、醇的结构、分类和命名1.醇的结构醇分子中,羟基的氧原子及与羟基相连的碳原子都是sp3杂化。氧原子以一个sp3杂化轨道与氢原子的1s轨道相互重叠而成;C-O键是碳原子的一个sp3杂化轨道与氧原子的一个sp3杂化轨道相互重叠而成的。此外,氧原子还有两对未共用电子对分别占据其他两个杂化轨道。甲醇的成键轨道
2、如图9-1所示。图9-1甲醇的成键轨道示意图由于氧的电负性比碳和氢都大,使得碳氧键和氢氧键都具有较大的极性,醇为极性分子。2.醇的分类按烃基的类型,醇可分为饱和醇、不饱和醇、脂环醇和芳香醇。如:正丁醇烯丙醇环戊醇苄醇(饱和醇)(不饱和醇)(脂环醇)(芳香醇)按醇分子中所含羟基的数目可分为一元醇、二元醇和三元醇。二元醇以上统称多元醇。如:甲醇乙二醇丙三醇(一元醇)(二元醇)(三元醇)羟基与一级碳原子相连接的称为一级醇(伯醇);与二级碳原子相连接的称二级醇(仲醇);与三级碳原子相连接的称三级醇(叔醇)。如:一级醇(伯醇)二级醇(仲醇)三级醇(叔醇)饱和一元醇的通式为
3、CnH2n+1OH。3.醇的命名(1)习惯命名法结构简单的醇采用习惯命名法,即在烃基后面加一“醇”字。如:乙醇异丙醇叔丁醇(2)系统命名法系统命名法的命名原则如下:①选主链(母体)选择连有羟基的最长的碳链为主链,支链为取代基;②编号从靠近羟基的一端开始将主链的碳原子依次用阿拉伯数字编号,使羟基所连的碳原子位次最小;③命名根据主链所含碳原子数称为“某醇”,将取代基的位次、名称及羟基位次写在“某醇”前。如:5,5-二甲基-2-己醇2,5-庚二醇环己甲醇④不饱和醇的命名应选择包括羟基和不饱和键在内的最长碳链为主链,从靠近羟基的一端编号命名。如:3-戊烯-2-醇⑤芳香醇
4、命名时,可将芳基作为取代基。如:1-苯基-2-丁醇二、醇的制法1.烯烃水合烯烃与水加成生产低级醇。2.卤代烃水解卤代烃在碱性溶液中水解可得醇。由于本法为可逆反应,且反应随卤烃结构不同而水解难易不同,并伴有消除反应。因此,卤代烃水解制醇受到很大限制,只有当卤代烃易得时采用此方法。如:3.羰基还原醛、酮等分子中的羰基可催化加氢还原成相应的醇。醛还原得伯醇,酮还原得仲醇。常用的催化剂有:Ni、Pt和Pd等,这类催化剂可将醛、酮中的不饱和碳碳键一起还原,生成饱和醇。若采用选择性好的催化剂如:氢化铝锂(LiAlH4)、硼氢化钠(NaBH4)、异丙醇铝{Al[OCH(CH3
5、)2]3}、金属与供质子剂的组合等,可保护双键,只将醛基还原为醇。巴豆醇4.由格氏试剂制备这是实验室制醇最常用的一种方法。其中,甲醛得伯醇;其他醛得仲醇;酮得叔醇。三、醇的物理性质低级的饱和一元醇中,C4以下是无色透明带酒味的流动液体。甲醇、乙醇和丙醇可与水以任何比例相溶;C5~C11是具有不愉快气味的油状液体,仅部分溶于水;C12以上的醇是无臭无味的蜡状固体,不溶于水。直链饱和一元醇的沸点随相对分子质量的增加而有规律地增高,每增加一个CH2系差,沸点约升高18~20℃。低级醇可与一些无机盐(MgCl2,CaCl2,CuSO4)形成结晶状的结晶醇,它们可溶于水,
6、但不溶于有机溶剂。利用这一性质,可使醇与其他化合物分离,或从反应产物中除去少量醇。如工业用的乙醚中常含有少量乙醇,可利用乙醇与氯化钙生成结晶醇的性质,除去乙醚中少量的乙醇。但也正因如此不能用CaCl2干燥醇。四、醇的化学性质及应用醇的化学性质,主要由它所含的羟基官能团决定。醇分子中,氧原子的电负性较强,使与氧原子相连的键都有极性。这样H-O键和C-O键都容易断裂发生反应。由于羟基的影响,α-碳上的氢原子和β-碳上的氢原子也比较活泼。1.与活泼金属的反应醇钠遇水就分解成原来的醇和氢氧化钠。反应是可逆的,平衡偏向于生成醇的一边。实际生产中制备醇钠是从反应物中不断把水
7、除去,使反应向生成醇钠的方向进行。各种不同结构的醇与金属钠反应的活性是:甲醇>伯醇>仲醇>叔醇2.羟基被取代(1)与氢卤酸反应醇与氢卤酸反应,羟基被卤素取代,生成卤代烃和水。反应是可逆的,常运用增加一种反应物用量或移去某一生成物使平衡向正反应方向移动,以提高产量。不同的卤烷与同一种醇反应的活性:HI>HBr>HCl不同的醇与同一种卤烷反应的活性:烯丙醇、苄醇>叔醇>仲醇>伯醇>甲醇卢卡斯(Lucas)试剂:无水氯化锌的浓盐酸溶液。Lucas试剂与不同的醇反应,生成的小分子卤烷不溶于水,会出现分层或浑浊,但不同结构的醇反应快慢不同:注意:此方法只适用于鉴别含6个碳
8、以下的伯、仲、叔醇异构体
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