第七篇 醇硫醇酚.ppt
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基本内容和重点要求 醇、酚、醚的结构、分类和异构现象 醇、酚、醚的化学性质 环氧乙烷的开环反应 第一节 醇(Alcohols) 1.1 醇的结构、分类和命名 1.2 醇的物理性质 1.3 醇的化学性质 1.4 重要的醇 (1) 甲醇的结构 醇的构造异构有三种:一是烃基碳链结构的不同(碳链异构),二是羟基位置的不同(官能团位置异构)。另外,醇与同分子量的醚互为官能团异构的同分异构体。 C4醇的同分异构体: (2) 醇的分类 根据醇分子中羟基所连接的烃基不同,分为饱和醇、不饱和醇、脂环醇和芳香醇。如: 根据与羟基相连的碳原子的种类不同,饱和一元醇可分为伯、仲、叔醇。例如: 根据醇分子中所含羟基的数目,可分为一元、二元、三元醇等。 (3) 醇的命名 结构简单的一元醇可用习惯命名法命名。方法是在相应的烃基名称的后面加上“醇”字来命名,“基”字一般可忽略。如: 醇的系统命名法是将含有羟基的最长碳链作为主链,根据主链中所含碳原子的数目而称为“某”醇;而把支链作为取代基,从靠近羟基的一端开始对主链编号,然后把取代基的位次、名称以及羟基的位次依次写在“某”醇的前面。 如果为不饱和醇,应选择含有羟基并含有双键或叁键的最长碳链作为主链,编号时应使羟基的位号最小;在定名称时,表示主链碳原子数的“天干”或汉字应写在“烯”字或“炔”字名称的前面。 多元醇常用俗名。结构复杂的醇应选择包含多个羟基在内的最长碳链作为主链,用阿拉伯数字分别表示羟基的位置,用汉字表示羟基的数目。 1.2 醇的物理性质 低级醇为具有酒味的无色液体,正十二醇以上为固体。直链饱和一元醇的沸点比相应的烃高得多。 低级醇(如甲醇、乙醇、丙醇)在常温下能与水混溶,随碳原子数增加,溶解度逐渐降低。高级醇和烷烃相似,不溶于水,可溶于某些烃类(如石油醚)溶剂。 脂肪醇的相对密度大于烷烃,但小于1。芳香醇的相对密度大于1。 醇在物理性质上的特点,主要是由分子中的羟基引起的。 1.3 醇的化学性质 醇的化学性质主要是由官能团羟基所决定,同时也受到烃基的一些影响。从化学键来看C-O和O-H都是极性键;因此,醇容易发生反应的部位如虚线所示: 1.3 醇的化学性质 (1) 与活泼金属的反应 醇分子中含有羟基,与水相似,醇也显示一定的酸性,可与活泼金属反应生成氢气。 醇的酸性比水弱,故醇钠遇水即分解成原来的醇和氢氧化钠。 醇与硝酸作用生成硝酸酯。多元醇的硝酸酯受热分解可引起爆炸;因此常用来制造烈性炸药。 甘油三硝酸酯(亦称硝化甘油),是一种猛烈的炸药,但它亦可用作心血管的扩张、缓解心绞痛的药物。 1.3 醇的化学性质 (3) 卤代烃的生成 醇与氢卤酸作用,醇中的羟基被卤素原子取代生成卤代烃和水。 b. SN2:大多数伯醇,且没有重排反应。 1.3 醇的化学性质 (4) 脱水反应 醇的脱水反应有两种方式,一种为分子内脱水,另一种为分子间脱水。例如: 过量的酸和高温有利于烯烃的生成,过量的醇和较低的温度下有利于醚的生成。叔醇脱水只生成烯烃。例如: 用氧化铝作脱水剂时反应温度要求较高(360℃),但它的优点是脱水剂经再生后可重复使用,且反应过程中很少有重排现象发生。用质子性酸作脱水剂时常有重排现象发生。 仲醇和叔醇分子内脱水时,遵循查依采夫规则,即脱去的氢原子主要是含氢较少的碳原子上的氢原子。例如: (5) 氧化与脱氢反应 在有机化合物的分子中加入氧或脱去氢的反应都叫做氧化反应。 叔醇在强烈的的氧化条件下,可发生碳碳键的断裂,生成小分子的氧化产物。例如: 将伯醇或仲醇的蒸汽在高温下通过活性铜(或银、镍等)催化剂,则发生脱氢反应,生成相应的醛或酮。例如: (1) 甲醇 甲醇为无色透明液体具有类似酒精的气味,沸点 65 ℃,能与水、乙醇、乙醚等混溶。甲醇具有麻醉作用,且毒性很强。近代主要以水煤气为原料制取。 (3) 乙二醇 乙二醇是最简单的二元醇,无色有甜味的液体,俗称甘醇。它的熔点为-11.5℃,沸点198℃,相对密度1.1088,能与水、乙醇、丙酮等互溶,微溶于乙醚。工业上由乙烯合成乙二醇。 (4) 丙三醇 丙三醇俗名甘油,为无色有甜味的粘稠液体,沸点290℃,相对密度1.260,能溶于水,但不溶于醚及氯仿等有机溶剂。甘油有吸湿性,能吸收空气中的水分。近代工业利用石油裂解气中的丙烯为原料制备,反应式如下: 2.2 硫醇的物理性
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