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07 第八章 醇、酚、醚.pptx

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本课件围绕醇酚醚展开,依次讲解化学性质亲核取代反应、与无机酸反应、一些重要的醇、重要的酚、醚的化学性质等内容,配合结构式、反应式与典型例题,帮助把握“结构决定性质”的学习主线。

第八章醇封面,标示醇、酚、醚三类化合物的章节范围
醇、酚、醚可看作是水分子中的氢原子被烃基,取代的化合物、一个氢被脂肪烃基取代为醇、被芳基取代为酚
1、醇的分类饱和醇丁醇不饱和醇烯丙醇,说明脂环醇环戊醇芳香醇苯甲醇一、分类和命名按烃基结构
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第1页:第八章醇

第八章醇

第八章醇、酚、醚

第2页:醇、酚、醚可看作是水分子中的氢原子被烃基

醇、酚、醚可看作是水分子中的氢原子被烃基取代的化合物

  • 一个氢被脂肪烃基取代为醇
  • 被芳基取代为酚
  • 如果两个氢被烃基取代为醚。H—O—H水R—O—H醇Ph—O—H酚R—O—R’醚

第3页:1、醇的分类饱和醇丁醇不饱和醇烯丙醇

1、醇的分类饱和醇丁醇不饱和醇烯丙醇脂环醇环戊醇芳香醇苯甲醇一、分类和命名按烃基结构

  • 醇:烃分子中一个或几个氢原子被羟基(-OH)取代的化合物
  • 官能团:羟基(-OH)Ⅰ醇

第4页:多元醇丙三醇所含羟基的数目按羟基所连碳原

多元醇丙三醇所含羟基的数目按羟基所连碳原子的类型不同分为一级醇(伯醇)二级醇(仲醇)三级醇(叔醇)饱和一元醇的通式为CnH2n+1OH甲醇一元醇乙二醇二元醇

第5页:32、醇的命名1)习惯命名(低级一元醇

OHCH32、醇的命名1)习惯命名(低级一元醇)原则:将与羟基相连的烃基名称放在“醇”字之前。例:CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2OHCH3异丁醇正丁醇CH3CH2CH2CH3CH3-C-OHCH3仲丁醇叔丁醇

第6页:▲2)系统命名法原则:母体

▲2)系统命名法原则:母体
醇;主链——含有羟基的最长碳链;编号——从靠近羟基的一端开始;命名——标明羟基的位次,称“某醇”。ClOH例CH3-CH2-CH-CH-CH-CH-CH3CH2CH35-甲基-4-乙基-3-氯-2-庚醇CH3-CH2CH2OH2-苯乙醇(β-苯乙醇)123456712

第7页:不饱和醇选择含有羟基和不饱和键的最长碳链

不饱和醇选择含有羟基和不饱和键的最长碳链作主链。CH=CH2CH3CH2CH2CHCH2CH2CH2OH4-丙基-5-己烯-1-醇OH-CH2CH36-乙基-2-环己烯-1-醇123456123456例对于多元醇,选择主链时应含尽可能多的羟基。3-丙基-1,2,4-戊三醇2-乙基-2-羟甲基-1,4-丁二醇

第8页:二、物理性质(自学

二、物理性质(自学)1、状态无色液体(< C12)蜡状固体(≥C12)2、熔点和相对密度
随相对分子质量的增加而增高3、水溶性溶于水(≤C3)部分溶于水(C4~C11)不溶于水(高级醇)饱和一元醇多元醇:随-OH数增加而增大4、沸点比分子量相近的其它有机物高随-OH数增加而增大支链越多,沸点越低

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第9页:三、化学性质亲核取代反应脱水消除反应

三、化学性质亲核取代反应脱水消除反应

三、化学性质亲核取代反应脱水消除反应氧化反应
HRCHCδ+δ-O——HHδ+酸性(被金属取代)形成氢键形成盐

第10页:1、似水性(1)与活泼金属反应

1、似水性(1)与活泼金属反应HOH + Na NaOH + H2ROH + Na RONa + H2B、酸性和反应速度:水>甲醇>伯醇>仲醇>叔醇慢A、酸性:HOH > ROH >碱性:OH-< RO-<EtONa + H2O EtOH + NaOH

第11页:(2)质子化——溶于浓强酸形成盐

(2)质子化
溶于浓强酸形成盐(3)与CaCl2形成络合物——不能用无水CaCl2干燥醇应用:•除去烷烃或卤代烃中的少量醇•区分醇与烷烃、卤代烃稀释或受热ROH

第12页:2、与无机酸反应(1)与HX反应

2、与无机酸反应(1)与HX反应R-OH + HX R-X + H2O卤代烷水解的逆反应,为酸催化的亲核取代反应。CH3CH2CH2CH2OH + HBr CH3CH2CH2CH2Br + H2O

  • 不同结构醇的相对活性
  • HX的相对活性HI > HBr > HClHCl需要催化剂,如ZnCl2烯丙型醇、苄基型醇≈叔醇>仲醇>伯醇

第13页:卢卡斯:与无机酸反应

卢卡斯(Lucas)试剂(无水ZnCl2与浓HCl配制的溶液)鉴别:六个碳以下的伯、仲、叔醇(烯丙式醇)R3C-OH烯丙式醇R2CHOHRCH2OHLucas试剂R3C-ClR2CHClRCH2Cl现象立即浑浊几分钟后浑浊加热后浑浊溶于Lucas试剂不溶于Lucas试剂

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第14页:与无机酸反应(续)

与无机酸反应(续)

SN1:烯丙醇、苄醇、叔醇、仲醇SN2:大多数伯醇,且没有重排反应。反应历程碳正离子会重排

第15页:与无机酸反应(续)

与无机酸反应(续)

次主

第16页:(2)与含氧无机酸(硫酸

(2)与含氧无机酸(硫酸

(2)与含氧无机酸(硫酸、硝酸、磷酸)反应

第17页:(3)与有机酸反应(以后章节讲解)俗称

(3)与有机酸反应(以后章节讲解)俗称

(3)与有机酸反应(以后章节讲解)俗称硝化甘油:是一种缓解心绞痛的药物,又是一种烈性炸药

第18页:3、醇的脱水反应(C-O键的断裂

3、醇的脱水反应(C-O键的断裂

3、醇的脱水反应(C-O键的断裂)(1)分子内脱水①反应历程E1消除机理

第19页:②反应活性③脱水取向符合札依采夫规则

②反应活性③脱水取向符合札依采夫规则

②反应活性③脱水取向符合札依采夫规则:生成取代基多的烯烃。生成的中间体碳正离子愈稳定,则愈易脱水。

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第20页:(2)分子间脱水温度低利于分子间脱水

(2)分子间脱水温度低利于分子间脱水

(2)分子间脱水温度低利于分子间脱水,温度高利于分子内脱水。叔醇或仲醇在酸催化下加热主要产物是烯位阻大

第21页:氧化反应

4、氧化反应(1)KMnO4或K2Cr2O7/H+做氧化剂无α-H,难被氧化,条件剧烈,碳链断裂。鉴别反应:伯醇、叔醇或仲醇、叔醇。橙红色绿色酒驾检测

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第22页:(2)沙瑞特试剂

(2)沙瑞特试剂b、不饱和键不受影响。a、将1o醇氧化为醛,2o醇氧化为酮。吡啶和CrO3的配合物(PCC)(3)琼斯试剂(CrO3+稀H2SO4)a、可将2o醇氧化为酮。b、不饱和键不受影响。

第23页:(2)与金属氢氧化物螯合蓝色——鉴别一

(2)与金属氢氧化物螯合蓝色——鉴别一

(2)与金属氢氧化物螯合蓝色
鉴别一元醇和多元醇5、二元醇的反应(1)具有一元醇的通性

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第24页:被氧化一次,氧化态升高一步成醛

被氧化一次,氧化态升高一步成醛

被氧化一次,氧化态升高一步成醛。被氧化二次,氧化态升高二步成酸。被氧化一次,氧化态升高一步成酸。(3)高碘酸氧化反应

第25页:依产物及消耗的高碘酸的量可以推测反应物

依产物及消耗的高碘酸的量可以推测反应物

依产物及消耗的高碘酸的量可以推测反应物的结构

第26页:四、一些重要的醇(自学

四、一些重要的醇(自学

  • 一些重要的醇(自学)1、甲醇(木醇)有毒性,误服10ml失明,30ml致死
  • 。2、乙醇俗称酒精,无色透明易燃,毒性较小

第27页:4、丙三醇(甘油

4、丙三醇(甘油

4、丙三醇(甘油)3、乙二醇乙二醇是合成纤维“涤纶”等高分子化合物的重要原料,又是常用的高沸点溶剂。甘油

第28页:一、酚的结构

一、酚的结构、分类和命名1、酚的结构2.增加羟基上H的解离能力杂化和电子云分布C,O均为sp2杂化O与苯环形成p-π共轭1.增强苯环上的电子云密度Ⅱ酚

第29页:根据酚羟基的数目

  • 根据酚羟基的数目:一元酚、二元酚、多元酚等
  • 。2、酚的分类3、命名1、在酚前加上芳环的名字作母体2、酚羟基不为主官能团,酚羟基作为取代基对羟基苯甲酸a-萘酚间甲苯酚

第30页:1、酸性(2)酸性比碳酸弱(1)酸性

1、酸性(2)酸性比碳酸弱(1)酸性

1、酸性(2)酸性比碳酸弱(1)酸性比醇强三、酚的化学性质二、酚的物理性质(自学)

第31页:(3)电子效应的影响连有吸电子基时

(3)电子效应的影响连有吸电子基时,酸性增强,连有供电子基团,酸性减弱。pka 7.15 7.22 8.39 10.21 0.25思考:如何分离环己醇与苯酚?

第32页:酚在碱性溶液中与卤代烃

酚在碱性溶液中与卤代烃、硫酸二烷基酯作用生成芳香醚(1)酚的成醚反应2、成醚及成酯(2)酚的成酯反应在酸/碱条件下,与酰卤或酸酐作用制备酚酯

第33页:(2)具有烯醇的化合物

(2)具有烯醇的化合物

(2)具有烯醇的化合物,也发生显色反应3、三氯化铁的显色反应(1)不同的酚与FeCl3形成产物的颜色不同蓝紫色

第34页:(1)酚的卤化

(1)酚的卤化4、酚芳环上的反应②在H+条件下或在CS2,CCl4等非极性溶液中卤化(Br、Cl),可得到一取代产物。①酚在中性或OH-溶液中卤化(Br、Cl),得三取代产物。

第35页:苦味酸,强酸性黄色晶体

苦味酸,强酸性黄色晶体

苦味酸,强酸性黄色晶体,有苦味浓HNO3HNO3(20%)常温(2)酚的硝化(3)酚的磺化

第36页:5、氧化反应(自学

5、氧化反应(自学

5、氧化反应(自学)

第37页:四、重要的酚(自学了解

四、重要的酚(自学了解)1、苯酚苯酚俗名石炭酸,纯苯酚是无色棱形结晶,有特殊气味,在空气中放置易因氧化而变成红色。在65℃以上可与水混溶;也易溶于乙醇、乙醚、苯等有机溶剂。苯酚是有机合成的重要原料,多用于制造塑料、医药、农药、染料等。苯酚的致死量为1-15g,2、甲苯酚甲苯酚有邻、间和对三种异构钵,存在于煤焦油中。间位异构体为液体,其它两种为低熔点固体,有苯酚气味,其杀菌效力比苯酚强,医药上使用的消毒剂“煤酚皂溶液”就是含有47%~53%三种甲苯酚的肥皂水溶液,叫做莱苏尔(Lysol)。甲苯酚的毒性与苯酚相同。

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第38页:对苯二酚又称氢醌;邻苯二酚俗名儿茶酚或焦

  • 对苯二酚又称氢醌;邻苯二酚俗名儿茶酚或焦儿茶酚。它们的衍生物多存在于植物中。三种苯二酚都是结晶形固体,能溶于水、乙醇、乙醚中。间苯二酚用于合成染料、树脂粘合剂等。邻和对苯二酚由于易被弱氧化剂氧化为醌,所以主要用途是作还原剂.如用作黑白胶片的显影剂(将胶片上感光后的卤化银还原为银)、阻聚剂(防止高分子单体因氧化剂的存在而聚合)等
  • 。3、苯二酚4、萘酚萘酚有α及β两种异构体,都是能升华的结晶。α-萘酚与三氯化铁水溶液生成紫色沉淀。β-萘酚与三氯化铁则显绿色。它们都是合成染料的重要原料

第39页:一、醚的结构

一、醚的结构、分类和命名1、醚的结构2、醚的分类醚:分子中含有醚链(C-O-C)的化合物简单醚CH3CH2OCH2CH3混合醚CH3OCH2CH3环醚Ⅲ醚

第40页:3、醚的命名1)习惯命名法

3、醚的命名1)习惯命名法C2H5-O-C2H5(二)乙醚Ar-O-Ar二苯醚简单醚混合醚CH3-O-C2H5甲乙醚小前大后芳香醚“芳”前“烷”后甲基叔丁基醚苯乙醚苯烯丙醚

第41页:2)系统命名法碳链长的烃基作为母体

2)系统命名法碳链长的烃基作为母体,RO-或ArO-当作取代基。CH3OCH2CH2CH32-甲氧基丁烷甲氧基丙烷环醚四氢呋喃环氧乙烷

第42页:重要的酚(续)

重要的酚(续)

冠醚:含有多个氧的大环醚18-冠-6总原子数+冠+氧原子数1,4,7,10,13,16-六氧杂环十八烷

第43页:二、醚的物理性质(自学

二、醚的物理性质(自学

二、醚的物理性质(自学)3、弱极性1、醚沸点较低(分子间不能形成氢键)2、溶解度与同碳数醇相当

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第44页:三、醚的化学性质

三、醚的化学性质1、(醚能溶于强酸中)

  • 例:除掉1-溴丁烷中的正丁醚。用浓H2SO4洗涤,正丁醚溶解,分液漏斗分离
  • 遇水即水解成醚
  • 可将醚从烷烃、卤代烃等混合物中分离出来。R-O-R1+ H2SO4(浓)R-O-R1HSO4-H+R-O-R1+ HCl(浓)R-O-R1Cl-H+

第45页:醚与强酸(常用氢碘酸)共热

醚与强酸(常用氢碘酸)共热。R-O-R1+ HI ROH + R1IHIRI△R-O-R1R-O-R1ROH + R1IH+I-H+2、醚链的断裂若HX过量

第46页:醚的化学性质(续)

R-O-R1+ HIROH + R1IR1OH + RICH3-O-C2H5+ HI CH3I + C2H5OH△CH3I + C2H5OHCH3-O-CH2CH3CH3-O-CH2CH3H+H+I-SN2反应,较小基团与碘结合。一级烷基进行SN2反应。

第47页:碳氧键断裂顺序

碳氧键断裂顺序:(CH3)3C>(CH3)2CH>CH3CH2>C6H5三级烷基>二级烷基>一级烷基>芳基SN1 SN1、SN2 SN2I-CH3OH ++H+H++ HI△+ CH3OH

第48页:p–π共轭+ CH3I•二芳醚不发生此反

p–π共轭+ CH3I•二芳醚不发生此反

p–π共轭+ CH3I

  • 二芳醚不发生此反应。芳香混醚与浓HI作用时

第49页:三、过氧化物的生成醚长期与空气接触下

三、过氧化物的生成醚长期与空气接触下

  • 过氧化物的生成醚长期与空气接触下,会慢慢生成不易挥发的过氧化物
  • 。1、醚类应避光保存
  • ;2、检验过氧化物存在

第50页:醚的化学性质(续)

醚的化学性质(续)

制备:CH2=CH2O2,Ag220~280℃Cl2,H2O75~80℃NaOHCH2=CH2四、环氧化合物的反应

第51页:醚的化学性质(续)

醚的化学性质(续)

+

第52页:五、冠醚(自学)冠醚是大环多元醚类化

五、冠醚(自学)冠醚是大环多元醚类化合物,结构特征是分子中含有多个-OCH2CH2-单元。1,4,7,10,13,16-六氧杂环十八烷性质与用途:能与金属离子形成络合物,用作金属离子的载体。

第53页:第八章作业

第八章作业

第八章作业:

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