文档介绍：第十章醇、酚、醚
[目的要求]
1、掌握醇、酚、醚的结构及命名;
2、理解醇、酚、醚的的物理性质及醇、酚的光谱性质;
3、掌握醇、酚、醚的化学性质
4、掌握醇、苯酚、醚的制备;
5、掌握β-消除反应历程及消除反应与亲核取代反应的竞争;
6、了解一些重要的醇、酚、醚的用途。
醇、酚和醚都是烃的含氧衍生物,羟基与脂肪烃基直接相连的叫醇,羟基与芳香烃基直接相连的叫酚,两烃基与氧直接相连的叫醚。例:
乙醇乙醚苯酚
第一节醇
一、醇的结构、分类和命名
:醇可以看成是烃分子中的H原子被-OH取代后的生成物。
在醇分子中:O-H 键是O 原子以一个SP3 杂化轨道与H原子的1S 轨道互相重叠结合。 C-O 键是O 原子以一个SP3 杂化轨道与C原子的SP3 轨道互相重叠结合。此外,O 原子还有两对未共享的电子对分别占据其它两个SP3杂化轨道。
据含-OH数目可分为:一元醇 CH3CH2OH,二元醇 HOCH2CH2OH,多元醇等。
据-OH所连的C原子双可分为:伯醇:1°-CH2OH ; 仲醇:2°-CHOH ;叔醇:3°-COH
据-OH所连的烃基可分为:饱和醇CH3CH2OH,不饱和醇CH2=CHCH2OH;H2OH
脂环醇: ,芳香醇:
醇的同分异构:构造异构、官能团异构、对映异构。
(1)、普通命名法:
简单醇常采用普通命名法,即在相应的烷基名称后加一个“醇”字。例如:
CH3 OH (CH3)3CH2CH2OH CH2=CHCH2OH
甲醇新戊醇烯丙醇
苄醇
(2)、甲醇衍生物
(3)、系统命名法
命名原则同前几章,以醇为母体,选取含有羟基的最长链为主链,从离羟基近的一端开始编号。书写时,末尾加上“醇”字,“醇”字前写上羟基的位号,在位号与“醇”之间加上短横。
如果是不饱和醇,则选含有羟基和不饱和键的最长链为主链,从离羟基近端编号。书写时,将表示链中碳原子个数的字放在“烯”或“炔”的前面。分子中含有多个羟基时,则选
含羟基数目尽可能多的最长链为主链,根据羟基的数目称为某元醇。
3-甲基-1-丁醇 E-3-氯-3-戊烯-2-醇 3-环戊烯醇 1,3-环己二醇 2-苯基乙醇
芳香醇命名时,常常把芳环作为取代基。
(4)、多元醇:羟基前用大写数字并写,用小写数字标明-OH位次。
(5)、俗名:甲醇—木醇; 丙三醇—甘油
(6)、醇中同时还含有其它官能团时,需要按规定的官能团次序选择前面的一个官能团为母体,其它官能团则作为取代基。LUPAC规定的次序规则如下:
正离子(如铵盐)、羧酸,磺酸,酸的衍生物(酸、酰卤、酰胺等),腈,醛,酮,醇,酚,硫醇,胺,醚,硫醚,过氧化物。-X,-NO2等官能团只作为取代基命名。
二、物理性质
饱和一元醇中,十二个碳原子以下的醇为液体,高于十二个碳原子的醇为蜡状固体。四个碳原子以下的醇具有香味,四到十一个碳原子的醇有不愉快的气味。低级醇可与水形成氢键而溶于水,甲醇、乙醇和丙醇可与水混溶。随着碳原子数的增多,烃基的影响逐渐增大,醇的溶解度越来越小,高级醇不溶于水。多元醇中,羟基的数目增多,可形成更多的氢键,溶解度增大。
液态醇分子之间能以氢键相互缔合,醇分子从液态到气态的转变,不仅要破坏范德华力,还要破坏分子间的氢键,需要很多的能量。因此醇分子的沸点比相近分子量的烃的沸点要高的多。二元醇、多元醇分子中有两个以上的羟基,可以形成更多的氢键,沸点更高。
低级醇可以与MgCl2,CaCl2等发生络合,形成类似结晶水的化合物,例如:MgCl2·CH3OH CaCl2·4CH3CH2OH等。这种络合物叫结晶醇。因此不能用无水CaCl2做为干燥剂来除去醇中的水。(P113表)
三、光谱性质
IR:醇的C—O吸收峰出现在1000—1200cm-1,其中伯醇约在1060—1030cm-1区域;仲醇约在1100cm-1附近;叔醇约在1140cm-1附近;酚的C—O吸收峰出现在1230cm-1。醇的—OH有两个吸收峰,未缔合的自由—OH在3600—3610cm-1有一外形较锐的吸收带;缔合—OH在3600—3210cm-1有一外形较宽的吸收带
NMR:醇的—OH质子由于氢键的存在而移向低场,NMR信号可在δ值1—。
四、醇的反应
醇的酸性和碱性
醇羟基中,由于氢与氧相连,氧的电负性大于氢,O—H键有较大极性,氢可以解离,表现出一定的酸性。醇可以与活泼金属反应。醇与金属钠反应可以放出氢气,得到醇钠。
:
酸性:醇<HOH; 碱性:RO->OH-
: CH3O-H > 1°> 2°> 3°
与羟基相连的烷基增大时,烷基的推电子能