当前位置:文档之家› 第九章 醇、酚、醚

第九章 醇、酚、醚


×
HIO4
4、醇与氢卤酸反应 ——酸催化下亲核取代反应,羟基被卤原 子取代
醇与氢卤酸失水,得卤化烃
R OH + HX
反应活性
R
X + H2O
氢卤酸

HI>HBr>HCl
烯丙式醇>叔醇>仲醇>伯醇>甲醇
47% HI
CH3CH2CH2CH2I
CH3CH2CH2CH2OH
48% HBr CH CH CH CH Br 3 2 2 2 H2SO4 Conc. HCl CH CH CH CH Cl 3 2 2 2 ZnCl2
碳正离子的重排Rearrangement
H OH CH3 C C CH3 CH3 H HCl H Cl Cl H CH3 C C CH3 + CH3 C C CH3 CH3 H CH3 H (重排产物) CH3 CH3 CH3 C CH2Br + CH3 C CH2CH3 CH3 Br (重排产物)
HO HO A OH OH
Cl Cl B
Cl Cl
第二节 酚
酚:OH直接与芳环相连,简写为Ar-OH
OH CH2OH OH OH 苯酚 OH 苯甲醇(苄醇) 邻苯二酚 OH
-萘酚
-萘酚
一、酚的结构及命名 1.命名
一般以苯酚为母体命名。
OH OCH3 Cl Cl 2-甲氧基苯酚 OH Cl Cl OH O2N NO2
仍为强酸
CH3OSO2 OH + HOSO2 OCH3 减压蒸馏 CH3OSO2OCH4 + H2SO4 or (CH3)2SO4 硫酸二甲酯
CH2 + HOSO2OH
应用
n-C12H25OH + H2SO4 NaOH or Na2CO3 44-55 C n-C12H25OSO3H
n-C12H25OSO3Na 十二烷基磺酸钠
RCOR + H2 酮 Cu or Ag CH3CH2OH + O2 CH3CHO + H2O 550 C
3)邻二醇与高碘酸(HIO4)的作用
O C C OH OH HIO4 + O AgNO3 + HIO3
AgIO3 + HNO3
O OH HIO 4 RCOOH + R'COR'' R C C R' R''
1) 分子内脱水
RCHCH2 H OH CH3CH2OH 98%H2SO4 170 C CH2 CH2 + H2O H+ RCH CH2 + H2O
区位选择性:遵从札依切夫规则,从含氢较少 的碳上脱氢
CH3CH2 CH3CH2CH CHCH3 75%H2SO4 100 C H OH C H (主要) CH3CH2C(CH3)2
-H+
2). 两分子醇间脱水,产物是醚
2 ROH H+ ROR + H2O 醚 H2SO4 140 C C2H5OC2H5 + H2O 乙醚
CH3CH2OH
机理:伯醇按SN2、仲醇按SN1
SN2:
CH3CH2 OH H+ CH3CH2 OH2
CH3CH2OH C2H5OC2H5 + H+ CH3CH2OCH2CH3 H
二、物理性质
大多数酚是结晶性固体,少数酚是高沸点液 体。 具有特殊气味 能形成分子间氢键,沸点较高,在水中有一 定溶解度 具有腐蚀性和杀菌能力

三、酚的化学性质
羟基 上的 反应:酸性、 作亲 核试剂
O H
酸性比醇强,比碳酸弱 亲核性比醇弱
苯环上的 亲电取代
比苯更容易
1.羟基上的反应
RONa + H2
反应速度: CH3OH>C2H5OH>CH3CH2CH2OH >(CH3)2CHOH>(CH3)3COH
RONa + H2O
ROH + NaOH
如何制得无水乙醇、绝对无水乙醇?
2、与酸反应生成酯
能与无机酸(H2SO4、HNO3、H3PO4等) 和 有机酸成酯。
CH3CH2OH + HOSO2OH CH2 CH3CH2OSO2OH + H2O 硫酸氢乙酯
根据烃基结构
一元醇:CH3CH2OH
根据羟基数目
一元醇:CH3CH2OH 二元醇:CH CH 2 2 (乙二醇) OH OH 多元醇: CH2 CH CH OH OH OH (丙三醇)
2、命名
1)普通命名法 将相应烷烃名称前的“烷”改为“醇”
CH3CH2CH2CH2OH 正丁醇 OH
(CH3)2CHCH2OH 异丁醇
CH3CH2CHCH2OH H H 顺-1,3-环戊二醇 HO OH 2-氯甲基-1-丁醇
CH3C(CH3)=CHCH2CH2OH
4-甲基-3-戊烯-1-醇
CH3C
CCHOHCH3
3-戊炔-2-醇
B、羟基作取代基:当其它基团优先 于羟基作化合物类名时。
OH CH3CHCH2CHO HO Cl HO CH2OH COOH 3-羟基丁醛 4-羟甲基苯酚 4-氯-3-羟基环己甲酸
C H3
CH3 C OH CH3
Conc. HCl r.t
C H3
CH3 C Cl CH3
醇的卤代可适用于C6以下叔、仲、
伯醇的鉴别。
(CH3)3COH CH3CH2CH OH CH3 CH3(CH2)3OH ZnCl2 /HCl r.t
放热、立即混浊 几分钟后,浑浊
室温无变化;加热后变浑浊
反应机理
1)SN2 (伯醇与HX): ROH + H+ 快 R H (质子化醇) H X R O H O H
X- +
R
O
H H
RX + H2O
2).SN1(叔醇与HX)
R3COH + H+ R3C + X- 快 R3COH2 R3CX 慢 R3C + H2O

某些情况下,会发生碳正离子重排,得到 骨架改变的产物。
1)氧化剂氧化:
RCH2OH R2CHOH R3COH [O] RCHO (醛) 氧化剂 R2CO(酮) RCOOH(羧酸)
无反应。剧烈条件下, 发生键断裂生成低级羧酸 氧化剂:KMnO4、H2CrO4、K2Cr2O7/H2SO4、 Na2Cr2O7/H2SO4、CrO3/H2SO4
伯醇,仲醇用氧化剂氧化,或在 催化剂作用下脱氢,能分别形成 醛,酮。用于区别伯、仲、叔醇
CH3CH2C(CH3)2
H C CH3
OHOH
47%H2SO4 CH CH C(CH ) 3 3 2 + 87 C (主) CH3CH2C CH2 CH3 (次)
反应活性 R3COH>R2CHOH>RCH2OH
叔醇的脱水较常用,有时也用仲醇,伯醇较 少用。
CH3CH2CH2CH2OH Al2O3 CH3CH3CH CH2 + H2O
反应机理:醇在酸催化下的脱水反应是按 单分子消除反应机制(E1)
CH3CH2OH + H2SO4 慢 CH3CH2 OH2 CH2 H CH2 快 快 CH3CH2OH2 + HSO4-
CH3CH2 + H2O CH2 CH2 + H+
因为醇的分子内脱水是按照E1历程(碳正离 子中间体)进行的,所以往往会有重排。
CuSO4)形成结晶状分子化合物,也称结晶醇,如 MgCl2.6C2H5OH、CaCl2.4C2H5OH、 CaCl2.4CH3OH。结晶醇不溶于有机溶剂而溶于水。 利用此来除去少量低级醇。
三、醇的化学性质
亲核取代
H
C
O H
酸性
作亲核试剂
1、与碱金属的反应:活泼氢被活泼金属取代,
醇的酸性比水弱
ROH + Na
用于区别一元醇和多元醇
如果三个或三个以上羟基相邻,则相邻羟
基之间的C-C键都可被氧化断裂,当中的 碳被氧化成甲酸
举例
CH3CHCH2 HO OH CH2CHCH2 HIO4 2 HCHO + CO + H O +HIO 2 2 3 OH OHOH CH2CHCH2 OH OH HIO4 CH3CHO + HCHO + HIO3
3、醇的结构
醇(ROH)可以看成是烃(RH)分子中的H原子被
OH(羟基)取代后的生成物;又可以看成是HOH分子
中的H原子被烃基(R)取代的产物。
C是sp3杂化。醇除了C-C、C-H键外,还有C-O 和O-H键。化学反应是容易断裂的化学键,是C-O和 O-H键,常见的化学反应是与活泼金属作用(O-H, 断裂,酸性)、亲核取代反应(OH被取代)、消除反
选择性氧化:PCC (CrO3 -吡啶盐酸盐 Pyridinium chlorochromate)
CrO3 + HCl + N Pyridine N H CrO3Cl-
PCC
PCC CH2Cl2 82% CHO
CH2OH
双键不被氧化,伯醇氧化只停留在醛的阶段 。
2)催化脱氢
Cu, 325 C RCH2OH R2CHOH Cu, 325 C RCHO + H2 醛
Cl 五氯苯酚
NO2 2,4,6-三硝基苯酚 (苦味酸)
2. 结构2 sp2 sp3 O源自Hsp3 sp3 C O H
电子效应:羟基由于共轭效应呈强的给 电子特性,C-O具有双键的特性
C-O键结合更牢固 极性更小,不易断裂
p-共轭(+C)
O-H键 极性大,易离解
性质:弱酸性,OH致活基团。芳环亲电 反应容易,OH不易被取代
相关主题