醫(yī)用化學(xué)課件-醇、酚、醚

第十四章醇、酚、醚第一節(jié)醇第二節(jié)酚第三節(jié)醚

醇、酚、醚都屬于烴的含氧衍生物。

醇可以看作是烴分子中的氫原子被羥基取代后的化合物，通式為

R—OH。

酚可以看作是芳香烴苯環(huán)上的氫原子被羥基取代后的化合物，通式為Ar—OH。

醚是由兩個烴基通過氧原子連接在一起的化合物，可以看作醇或酚分子中羥基上的氫原子被烴基取代后的化合物，通式為R—O—R′。第一節(jié)醇一、醇的分類與命名二、醇的結(jié)構(gòu)三、醇的物理性質(zhì)四、醇的化學(xué)性質(zhì)一、醇的分類與命名(一)醇的分類根據(jù)分子中所含羥基數(shù)，醇可以分為一元醇、二元醇、三元醇等。通常把二元及二元以上的醇統(tǒng)稱為多元醇。CH3OHCH2—CH2CH2—CH—CH2|OH|OH|OH|OH|OH甲醇乙二醇丙三醇

一元醇，根據(jù)分子中羥基所連接的碳原子的類型分為伯醇、仲醇和叔醇。CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CHCH3CH3—C—CH3|OH|OH|CH31-丁醇2-丁醇2-甲基-2-丙醇(二)醇的命名1.普通命名法普通命名法是根據(jù)與羥基相連的烴基名稱命名，即在烴基后面加一個“醇”字。CH3CH2OHCH3CH2CH2OH乙醇正丙醇異丙醇(CH3)2CHOH

根據(jù)烴基的種類不同，醇可以分為飽和醇、不飽和醇、脂環(huán)醇和芳香醇。CH3CH2OH乙醇(飽和醇)烯丙醇(不飽和醇)苯甲醇(芳香醇)環(huán)己醇(脂環(huán)醇)2.系統(tǒng)命名法選擇連有羥基的最長碳鏈為主鏈，按主鏈碳原子數(shù)稱為“某醇”。從靠近羥基碳原子一端開始，依次給主鏈碳原子編號，把羥基的位次、取代基的名稱和位次放在“某醇”的前面。CH3CHCH2CH2CHCH3|OHCH35-甲基-2-己醇2-丁烯-1-醇

芳香醇命名時，以脂肪醇為母體，芳香烴基為取代基。3-苯基-1-丙醇|甲醇分子的結(jié)構(gòu)二、醇的結(jié)構(gòu)三、醇的物理性質(zhì)

含1~4

個碳原子的直鏈飽和一元醇是無色、有酒香味的液體；含5~11

個碳原子直鏈飽和一元醇為帶有不愉快氣味的油狀液體；含11個碳原子以上的醇是無臭蠟狀固體。

甲醇、乙醇、丙醇能與水混溶，從丁醇開始，隨相對分子質(zhì)量增大，醇在水中的溶解度降低，六個碳原子以上的伯醇的溶解度已經(jīng)很小了。多元醇分子中含有多個羥基，與水形成氫鍵的能力增強(qiáng)，可與水混溶，甚至具有吸濕性。四、醇的化學(xué)性質(zhì)

醇的化學(xué)反應(yīng)主要發(fā)生在O—H鍵和C—O鍵這兩個部位上。(一)

與活潑金屬反應(yīng)醇具有弱酸性，醇羥基中的氫可被活潑金屬置換，生成氫氣和醇金屬。2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑醇鈉遇水分解，生成相應(yīng)的醇和氫氧化鈉。CH3CH2ONa+H2OCH3CH2OH+NaOH

不同類型的醇與金屬鈉反應(yīng)時，反應(yīng)速率由快到慢的順序為：甲醇>伯醇>仲醇>叔醇(二)

與氫鹵酸反應(yīng)醇與氫鹵酸反應(yīng)，生成鹵代烴和水。R—OH+HXR—X+H2O

醇與氫鹵酸的反應(yīng)速率，與醇的結(jié)構(gòu)有關(guān)。不同結(jié)構(gòu)的醇的反應(yīng)活性順序為：叔醇>仲醇>伯醇

盧卡斯試劑常用于鑒別六個碳以下的伯醇、仲醇或叔醇。叔醇與盧卡斯試劑混合后，立即出現(xiàn)渾濁；仲醇一般需要5~10min出現(xiàn)渾濁；伯醇需加熱后才能出現(xiàn)渾濁。由于六個碳以上的醇不溶于盧卡斯試劑，因此無論是否發(fā)生反應(yīng)都會出現(xiàn)渾濁，不能利用盧卡斯試劑進(jìn)行鑒別。CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O(三)

酯化反應(yīng)醇與酸反應(yīng)，分子間脫水生成酯，這類反應(yīng)稱為酯化反應(yīng)。(四)

脫水反應(yīng)1.分子內(nèi)脫水醇在酸催化下，發(fā)生分子內(nèi)脫水生成烯烴。+H2O濃

H2SO4170℃

醇發(fā)生分子內(nèi)脫水時，如果有可能生成兩種烯烴，則遵守札依采夫規(guī)則，主要生成雙鍵碳原子上連有較多烴基的烯烴。+H2SO480℃(主要產(chǎn)物)C2H5—OH+HO—C2H5C2H5—O—C2H52.分子間脫水

在一定條件下，兩分子醇可以發(fā)生分子間脫水生成醚。H2SO4140℃

較低溫度時主要發(fā)生分子間脫水生成醚，而較高溫度下則主要發(fā)生分子內(nèi)脫水生成烯。但叔醇只發(fā)生分子內(nèi)脫水，生成烯烴。(五)氧化反應(yīng)伯醇或仲醇與高錳酸鉀或重鉻酸鉀酸性溶液作用，伯醇被氧化先生成醛，醛很容易被繼續(xù)氧化生成羧酸，仲醇則被氧化生成酮。CH3CH2OHCH3CHOCH3COOHKMnO4H2SO4KMnO4H2SO4KMnO4H2SO4

叔醇不易被氧化，在強(qiáng)烈氧化下發(fā)生碳-碳鍵斷裂，生成小分子的氧化產(chǎn)物。第二節(jié)酚一、酚的分類與命名二、苯酚的結(jié)構(gòu)三、酚的物理性質(zhì)四、酚的化學(xué)性質(zhì)一、酚的分類與命名(一)酚的分類根據(jù)芳香環(huán)上所連接的羥基數(shù)的不同，酚可分為一元酚、二元酚和三元酚等。二元和二元以上的酚又稱多元酚。一元酚多元酚(二)酚的命名對芳環(huán)編號時，給羥基盡可能低的位次。芳香環(huán)上沒有取代基的酚命名時，在芳香環(huán)名稱后加上“酚”字；多元酚根據(jù)芳香環(huán)上所連羥基的數(shù)目，稱為二元酚、三元酚等。苯酚1,3,5-苯三酚

芳香環(huán)上有取代基的酚命名時，首先按照官能團(tuán)優(yōu)先次序確定母體，以其中最優(yōu)者為母體命名。主要官能團(tuán)的優(yōu)先次序(按優(yōu)先遞降排列)類別官能團(tuán)類別官能團(tuán)羧酸—COOH酚—OH磺酸—SO3H硫醇、硫酚—SH羧酸酯—COOR胺—NH2酰氯—COCl炔烴—C≡C—酰胺—CONH2烯烴腈—CN烷烴—R醛—CHO醚—OR酮氯化物—Cl醇—OH硝基化合物—NO2

當(dāng)羥基為最優(yōu)官能團(tuán)時，以酚作為母體，其他官能團(tuán)均作為取代基，按次序規(guī)則的規(guī)定，把取代基的位次和名稱放在母體名稱之前。2-甲基-5-硝基-苯酚3-氨基苯酚

當(dāng)羥基不是最優(yōu)官能團(tuán)時，以羥基為取代基，以最優(yōu)官能團(tuán)為母體進(jìn)行命名。鄰羥基苯甲酸間羥基苯甲醛苯酚的結(jié)構(gòu)二、苯酚的結(jié)構(gòu)三、酚的物理性質(zhì)

在室溫下，除極少數(shù)的烷基酚為液體外，絕大多數(shù)酚為無色晶體。酚分子中含有羥基，酚分子之間也能形成氫鍵，因此酚的沸點(diǎn)和熔點(diǎn)都高于相對分子質(zhì)量相近的烴。由于酚羥基也能與水形成分子間氫鍵，因此酚在水中有一定的溶解度，而且酚分子中所含羥基數(shù)越多，其溶解度就越大。四、酚的化學(xué)性質(zhì)(一)

酸性苯酚具有酸性，它可與氫氧化鈉溶液作用生成苯酚鈉：+NaOH+H2O

在苯酚鈉溶液中通入二氧化碳，析出苯酚：+CO2+H2O+NaHCO31.鹵代反應(yīng)酚容易進(jìn)行鹵代反應(yīng)，在室溫下苯酚與溴水作用，立即生成2,4,6-三溴苯酚白色沉淀：+3Br2+3HBr(二)

取代反應(yīng)+Br2+CCl42.

硝化反應(yīng)在室溫下，稀硝酸可使苯酚硝化:+HNO3+

在非極性溶劑中，溴與苯酚作用，生成一溴代苯酚：

3.

磺化反應(yīng)在室溫下苯酚與濃硫酸作用，得到一磺化鄰位產(chǎn)物和對位產(chǎn)物，而在

100℃

時磺化，則主要生成一磺化對位產(chǎn)物：+H2SO4+25℃+H2SO4100℃(三)

氧化反應(yīng)酚可被重鉻酸鉀氧化為對苯醌：K2Cr2O7

多元酚更易被氧化，弱氧化劑Ag2O就能將其氧化為醌：H2SO4Ag2O無水乙醚(四)

與氯化鐵溶液的顯色反應(yīng)酚都能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。不同的酚與氯化鐵溶液反應(yīng)生成不同顏色的化合物。苯酚遇氯化鐵溶液顯藍(lán)紫色；鄰苯二酚遇氯化鐵溶液顯綠色。具有烯醇式結(jié)構(gòu)的化合物都能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。第三節(jié)醚一、醚的分類與命名二、醚的結(jié)構(gòu)三、醚的物理性質(zhì)四、酚的化學(xué)性質(zhì)一、醚的分類與命名(一)醚的分類兩個烴基相同的醚稱為單醚，通式為R—O—R或Ar—O—Ar。CH3CH2—O—CH2CH3

兩個烴基不同的醚稱為混醚，通式為R—O—R′或Ar—O—Ar′CH3—O—CH2CH3。(二)醚的命名結(jié)構(gòu)比較簡單的醚，一般按烴基的名稱命名。對于單醚，稱為“二某烴基醚”，其中“二”和“基”字可以省略。CH3—O—CH3對于混醚，兩個烴基的排列順序則按“次序規(guī)則”，較優(yōu)基團(tuán)后列出；但對于芳香醚，一般是將苯基或芳烴基放在前面。CH3—O—CH2CH3甲醚乙烯醚甲乙醚苯甲醚

結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的醚，可把烴氧基作為取代基，其余部分作為母體命名。CH3CH2CH—CHCH32-甲氧基-3-甲基戊烷對甲氧基甲苯||CH3OCH3乙醚分子的結(jié)構(gòu)二、醚的結(jié)構(gòu)三、醚的物理性質(zhì)

由于醚不能形成分子間氫鍵，因此醚的沸點(diǎn)比含同數(shù)碳原子的醇的沸點(diǎn)低得多。醚分子中的氧原子有孤對電子，可與水分子形成氫鍵，因此醚在水中的溶解度大于相對分子質(zhì)量相近的烷烴，而與含同數(shù)碳原子的醇相近。一些醚的物理性質(zhì)名稱構(gòu)造式熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃密度/(g·cm－3)甲醚CH3—O—CH3－138－24.90.661乙醚C2H5—O—C2H5－11634.60.714正丁醚n-C4H9—O—C4H9-n－97.91410.769二苯醚C6H5—O—C6H5282591.072苯甲醚C6H5—O—CH3－37.3158.30.994乙烯基醚CH2CHOCHCH2－10128.40.773四、醚的化學(xué)性質(zhì)(一)鹽的生成醚可作為路易斯堿與濃強(qiáng)酸(HCl,H2SO4)溶液形成鹽。

鹽不穩(wěn)定，遇水分解為原來的醚。因此，利用此性質(zhì)可以鑒別和分離醚。C2H5OC2H