醇酚醚紡織應(yīng)用化學(xué)中國紡織出版社PPT.pptVIP

第八章醇酚醚Alcohols Phenols Ethers 醇 酚 醚都可看作水分子中氫原子被烴基取代的衍生物 醇 R OH 可看作水分子中的一個氫原子被脂肪烴基取代 酚 Ar OH 可看作一個氫原子被芳香烴基取代 醚 R O R Ar O Ar Ar O R 可看作兩個氫原子都被烴基取代 20仲醇 一 分類與命名 1 分類 按羥基所連碳原子的類型分 10伯醇 RCH2OH 30叔醇 CH3CH2OH CH3 3COH 8 1醇 按羥基所連的烴基分 飽和醇 不飽和醇 CH3CH2OH CH3 3COH 芳香醇 CH2 CHCH2OH CH3C CCH2OH 按羥基的數(shù)目分 一元醇 二元醇 CH3CH2CH2OH 三元醇 CH3CH2CH2OH 2 命名 普通命名法 CH3 3COH CH2 CHCH2OH 正丙醇 異丙醇 仲丁醇 叔丁醇 環(huán)己醇 烯丙醇 芐醇 系統(tǒng)命名法1 選主鏈 母體 選擇連有羥基的最長的碳鏈為主鏈 2 編號 無論有無不飽和鍵總是從靠近羥基的一端開始編號 3 寫出全稱 某醇 2 甲基 3 丁烯 1 醇 4 苯基 3 丁烯 2 醇 5 5 二甲基 2 己醇 2 5 庚二醇 環(huán)己甲醇 1 苯基 1 丙醇 2 環(huán)己烯醇 1 3 2 1 2 3 3 氯環(huán)己烯 二 醇的制備 1 由烯烴制醇 直接水合法 間接水合法 2 由格氏試劑制醇 與環(huán)氧乙烷反應(yīng) 制伯醇 與醛 酮反應(yīng) 源自羰基碳 源自格式試劑 通式 3 醛 酮還原制醇 催化氫化 NaBH4 LiAlH4等 H 4 鹵代烴水解 三 醇的物理性質(zhì) 1 常溫下性狀 直鏈飽和一元醇中 C4以下的醇為具有酒味的無色透明流狀液體C5 C11的醇為具有特殊氣味的油狀液體C12以上的醇為無色 無味的蠟狀固體 2 氫鍵對低級醇物理性質(zhì)的影響 沸點 氫鍵 結(jié)論 醇的沸點比相應(yīng)烷烴高得多 水溶性 低級醇與水混溶 隨著醇相對分子質(zhì)量的增大 醇在水中的溶解度逐漸減小 多元醇中含的羥基多 與同碳原子的一元醇相比 在水中更易溶解 四 醇的化學(xué)性質(zhì) 堿性 弱酸性 C O鍵斷裂取代或消除 醇易發(fā)生的化學(xué)反應(yīng) 氧化反應(yīng) 取代反應(yīng) 脫水反應(yīng) 酸性 被金屬取代 1 與活潑金屬的反應(yīng) 1 和水與活潑金屬的反應(yīng)相似 2 醇是比水還弱的酸 醇與金屬鈉作用比水的反應(yīng)緩和得多 醇羥基的氫原子不如水分子中的氫原子活潑 3 醇鈉是比氫氧化鈉更強(qiáng)的堿 根據(jù)酸堿定義 較弱的酸 失去氫質(zhì)子后就成了較強(qiáng)的堿 醇鈉遇水就分解成原來的醇和氫氧化鈉 4 各種不同結(jié)構(gòu)的醇與金屬鈉反應(yīng)的活性是 甲醇 伯醇 仲醇 叔醇 2 與氫鹵酸的反應(yīng) 不同的氫鹵酸與同一種醇反應(yīng)的活性 HI HBr HCl不同的醇與同一種氫鹵酸反應(yīng)的活性 烯丙醇 芐醇 叔醇 仲醇 伯醇 甲醇 盧卡 Lucas 試劑 無水氯化鋅的濃鹽酸溶液 鑒別伯 仲 叔醇 立即混濁分層 放置片刻混濁分層 常溫?zé)o變化 加熱后反應(yīng) 3 酯的形成 硫酸氫甲酯 三硝酸甘油酯 硝化甘油 硝化甘油是一種烈性炸藥 在醫(yī)療上可擴(kuò)張血管 做心血管的急救藥 有兩種方式 較高溫度下發(fā)生分子內(nèi)脫水生成烯烴 較低溫度下發(fā)生分子間脫水生成醚 常用的脫水劑有硫酸 氧化鋁等 脫水的活性 叔醇 仲醇 伯醇 4 脫水反應(yīng) 醇分子內(nèi)脫水符合查依采夫 Saytzeff 規(guī)則 醇分子中的羥基與含氫少的 碳原子上的氫脫去一分子水 生成含烷基較多的烯烴 5 氧化和脫氫 H被氧化 伯醇 1 氧化反應(yīng) 由伯醇制備醛收率很低 因為醛很容易被氧化成酸 若想得到高收率的醛 可采用較溫和的氧化劑或特殊的氧化劑 進(jìn)行選擇性氧化 選擇性氧化劑 CrO3 C5H5N 2或CrO3 吡啶 沙瑞特Sarrett試劑 又稱PCC 氯化鉻酸吡啶 將伯醇氧化為醛不影響C C C O C N雙鍵 仲醇 叔醇沒有 H 在通常情況下不被氧化 2 脫氫反應(yīng) 伯醇 仲醇 叔醇分子中沒有 H 不發(fā)生脫氫反應(yīng) 伯醇或仲醇的蒸氣在高溫下通過活性Cu 或Ag Ni等 催化劑 則脫 氫 同一個C上的H 生成醛或酮 一 分類與命名 1 ArOH的分類 按酚羥基所連芳香環(huán)分 苯酚 萘酚 8 2酚羥基 OH 直接與芳環(huán)相連的化合物 按酚羥基的數(shù)目分 一元酚 二元酚 三元酚 2 酚的命名 酚的命名一般在酚前加上芳環(huán)的名稱 有取代基時 在酚名前加取代基的位置和名稱 多元酚時要標(biāo)明羥基的位置和數(shù)目 3 硝基苯酚 間硝基苯酚 2 4 二甲基苯酚 若苯環(huán)上醛基 羧基 磺酸基等基團(tuán)時 則將這些基團(tuán)作為母體 OH作取代基 鄰羥基苯甲酸 水楊酸 對羥基苯甲醛 e g 3 甲氧基苯酚 3 羥基苯甲醛 4 羥基 2 萘磺酸 3 羥基苯甲酸 二 酚的物理性質(zhì) 大多數(shù)酚是結(jié)晶性固體 少數(shù)酚是高沸點液體具有特殊氣味能形成分子間氫鍵 沸點較高 在水中有一定溶解度具有腐蝕性和殺菌能力 三 酚的化學(xué)性質(zhì) p 共軛 1 酚羥基上的化學(xué)反應(yīng) 酸性 酸性 仍是一個弱酸 其酸性比碳酸還要弱 H2CO3 C6H5OH H2O ROH 取代基的電子效應(yīng)對取代酚酸性的影響 酚羥基的鄰 對位連有供電子基時 降低苯氧負(fù)離子穩(wěn)定性 將使酸性 供電子基數(shù)目越多 酸性越弱 酚羥基的鄰 對位連有吸電子基時 提高苯氧負(fù)離子穩(wěn)定性 將使酸性 吸電子基數(shù)目越多 酸性越強(qiáng) 值得注意的是 當(dāng)吸電子基處于間位時 由于只存在誘導(dǎo)效應(yīng)的影響 而不存在共軛效應(yīng) 故酸性的增加不如鄰對位 2 成醚和成酯反應(yīng) A 成醚反應(yīng) 與醇相似 酚也可成醚 但與醇又有不同之處 即酚不能分子間脫水生成醚 制備烷基芳基醚可通過Willamson法得以實現(xiàn) SN2反應(yīng) B 成酯反應(yīng) 酚與醇不同 其成酯反應(yīng)比較困難 因此 制備酚酯需在酸 堿條件下 與反應(yīng)活性較高的酰鹵或酸酐作用方可實現(xiàn) 如 3 與FeCl3的顯色反應(yīng) 酚與其它具有烯醇式結(jié)構(gòu)的化合物 可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng) 烯醇式結(jié)構(gòu)的特征反應(yīng) 苯酚遇三氯化鐵顯紫色 2 苯環(huán)上的化學(xué)反應(yīng) 羥基是一個能使芳環(huán)活化的鄰 對位定位基 因此 苯酚比苯易于親電取代 條件更溫和 甚至要加以控制往往發(fā)生多取代 鹵代 苯酚的鹵代不需催化即可立即與溴水作用 生成2 4 6 三溴苯酚 該反應(yīng)異常靈敏 現(xiàn)象明顯 可用于酚的定性鑒定 但卻不能用來合成一元溴代酚 苯酚的溴代在較低的溫度和弱極性溶劑或非極性溶劑中 如 CHCl3 CS2或CCl4 進(jìn)行鹵代 則可得到一溴苯酚 且以對位產(chǎn)物為主 硝化 苯酚的硝化在室溫下即可進(jìn)行 故可借助水蒸氣蒸餾將二者分開 如何分離兩種產(chǎn)物 質(zhì)子酸作催化劑時 酚容易進(jìn)行付克烷基化反應(yīng) 且以對位產(chǎn)物為主 若對位被占據(jù) 烷基則進(jìn)入鄰位 付 克反應(yīng) 4 甲基 2 6 二叔丁基苯酚 264抗氧劑 3 酚的氧化反應(yīng) 很易被氧化 在空氣中放置過久 會被氧化而呈深紅色 一 分類與命名 1 分類 R R 按烴基分 R R R R 單醚 混合醚 飽和醚 不飽和醚 芳香醚 環(huán)醚 8 3醚 2 命名 i 單醚 二 某 基 醚 C2H5OC2H5 乙醚 二乙基醚 CH2 CH O CH CH2 二乙烯基醚 ii 混醚 某 基 某 基 醚 習(xí)慣將小基團(tuán)放前面 大基團(tuán)放后面 芳基放在烷基的前面 CH3 O C CH3 3 甲基叔丁基醚 CH2 CH O CH2CH3 乙基乙烯基醚 苯甲醚 iii 環(huán)醚 環(huán)氧乙烷 環(huán)氧某烷 或從雜環(huán)化合物名稱衍生 1 2 環(huán)氧丙烷 1 3 環(huán)氧丙烷 3 氯 1 2 環(huán)氧丙烷 環(huán)氧氯丙烷 1 4 環(huán)氧丁烷 四氫呋喃 THF 1 4 二氧六環(huán) 二噁烷 e g iv 復(fù)雜的醚 視烴氧基為取代基 3 甲氧基己烷 二 醚的制備 1 醇分子間脫水 簡單醚的制備 2 Williamson醚合成法 混合醚的制備 注意 1 避免使用叔鹵代烷 多用伯鹵代烷2 芳基烷基醚的制備總是用酚鈉 e g 合成CH3CH2OC CH3 3 三 醚的物理性質(zhì) 沸點比同數(shù)碳原子的醇低得多 不能形成分子間氫鍵 在水中溶解度小 四 醚的化學(xué)性質(zhì) 醚的穩(wěn)定性僅次于烷烴 常溫下與活潑金屬 堿 氧化劑 還原劑等一般都不發(fā)生反應(yīng) 常常用作溶劑 醚的化學(xué)性質(zhì)主要表現(xiàn)在 氧上孤對電子呈現(xiàn)出的Lewis堿性C O C鍵在苛刻條件下的斷裂低級醚的自動氧化 1 Lewis堿 可溶于濃硫酸 形成鹽 應(yīng)用 區(qū)分醚與烷烴 鹵代烴 不溶 分離