当前位置:文档之家› 有机化学 醇和酚

有机化学 醇和酚


醇钠
RCH2ONa + 1/2H2
(CH3)3COK + 1/2H2
醇钾
作碱性试剂 或亲核试剂
作消除反应试剂
异丙醇铝 可作催化剂和还原剂
醇(酚)钠与卤代烃或硫酸二甲(乙)酯 作用,生成相应的醚:
(CH3)2CHONa +
异丙醇钠
CH2Cl 84% (CH3)2CH O CH2
苄氯
异丙基苄基醚
• 醇钠遇水就分解成原来的醇和氢氧化钠.其水解是一 可逆反应,平衡偏向生成醇的一边:
CH3CH2CHCH3
H2O
Cl
(2~5min后出现浑浊)
CH3CH2CH2CH2 + HCl ZnCl2 OH
CH3CH2CH2CH2 + H2O Cl
(加热才出现浑浊)
• 由于卤烷不溶于水,可通过此反应观察反应中出现浑
浊或分层的快慢区别C6以下一元伯,仲,叔醇
反应机理 SN1 反应机理:
第一步:
CH3CH2OH
乙醇
一元醇
CH2 CH2 OH OH
乙二醇
二元醇
CH2 CH CH2 OH OH OH
丙三醇
三元醇
(b) 按与羟基相连的烃基
脂肪醇 醇
芳香醇
饱和醇 CH3CH丁2C醇H2CH2OH 不饱和醇 CH2烯C丙HC醇H2OH
HC CCH2OH
CH2CH2OH 2-丙炔醇 2-苯基乙醇
(c) 按与羟基相连的碳原子的种类
OH
OH
间苯二酚
OH
OH
对苯二酚
OH
对羟基苯磺酸
SO3H
9.2 醇和酚的结构
甲醇的结构:
H
CC
HH
O
H
苯酚的结构:
未共用 电子对
图 9.1 甲醇和苯酚的结构示意图
sp3杂化碳原子
C-O σ键
0.143 nm
H
H
CO H 108.5°H
sp2杂化碳原子 p-π共轭
0.142 nm
O 109° H
b.p 117.7 C
, 50%
b.p 75.7 C
限于制备b.p < 100℃ 的醛
2.亲核取代:可被Nu-进攻,如X-。
5. α-氢受羟基影响,活性增加,易被氧化。
9.6.1 弱酸弱碱性
(1) 弱酸性-与活泼金属的反应
• 醇与水都含有羟基,都属于极性化合物,具有相似的性 质:如与活泼金属(Na,K,Mg,Al等)反应,放出氢气:
RCH2OH + Na (CH3)3COH + K
CH3CH2 O H + H2SO4
C2H5OH: pKb = 16 醇既是酸,又是碱:
H CH3CH2 O H HSO4

R OH2 强酸 R OH 强碱 R O
利用醇的弱碱性,使 –OH 质子化:
很不好的离去基团 –OH
好的离去基团
+
–OH2
9.6.2 卤烃的生成
(1)醇与HX作用(可逆反应) —这是制备卤烷的重要方法:
OH -H2O
-H2O
OH
ROPOH ROH
-H2O
OR
ROPOR OR
烷基磷酸酯
二烷基磷酸酯
三烷基磷酸酯
9.6.4 有机酸酯的生成
酸催化下
O
O
ROH + R'C OH H2SO4 R'C OR + H2O
醇 羧酸 可逆反应 酯

CH3OH +
O
H2SO4
C OH △
甲醇
苯甲酸
(0.6 mol) (0.1 mol)
CH3 CH3 CHCH2OH
甲醇(木精)
烯丙醇
异丁醇
(Methyl alcohol) (Allyl alcohol) (Isopropyl alcohol)
CH2OH
OH
苯甲醇(苄醇)
(Benzyl alcohol)
环己醇
(b) 系统命名法 • 选择含有羟基的最长碳链作为主链 •从靠近羟基的一端编号
CH3

CH3 H
H3C C O H + H
H3C C O H
第二步:
CH3
CH3
CH3 H 慢 H3C C O
H CH3
第三步:
H3C
CH3 C + H2O CH3
CH3

CH3
H3C C + Cl
H3C C Cl
CH3
CH3
烯丙型醇、苄醇、叔醇、仲醇按SN1机理反应。
• 重排: 有一些醇(除大多数伯醇外)与氢卤酸反应, 时常有重排产物生成,如:
• 温度的影响——低温有利于取代反应而生成醚;高 温有利于消除反应,即分子内脱水生成烯烃。
• 醇结构的影响——一般叔醇脱水不生成醚,而生 成烯烃。
反应特点:
在质子酸催化下,反应按 E1 机理进行:
C C + H+ 快 H OH
CC
CC H OH2
CC
酸的加入,改变 离去基团的性质,
OH OH2+
C C + H+
-H2O
1,2-氢跃迁
3
仲碳正离子
- H+
- H+
CH3CH=CHCH3
例2:

1,2-氢 迁移
例3:
9.6.6 氧化和脱氢
(1)伯醇、仲醇的氧化 • 氧化剂:高锰酸钾、铬酸 • 伯醇氧化—醛—羧酸;仲醇氧化—酮。
为了避免醛进一步被氧化,需将产物蒸出:
CH3CH2CH2CH2OH K2Cr2O7, 稀H2SO4 CH3CH2CH2CHO
第九章 醇和酚
有机含氧化合物:
O
O
ROH ArOH ROR' R C H R C R'
醇酚 醚 醛 酮
O
O
O
R C OH R C Y (Y: X, OR', OCR', NHR')
羧酸 羧酸衍生物
这些有机含氧化合物间的相互作用 奠定了有机化学和生物化学的基础。
醇和酚的官能团
OH 羟基(hydroxyl group)
+
Cl-
CH3 CH3C-CH2CH3
Cl
• 大多数伯醇不发生重排:这是由于它们与氢卤酸 的反应是按SN2历程进行的:
(2)醇可以与PI3(或PBr3),PCl5或SOCl2反应生成 相应的卤烷,而不发生重排:
3ROH + PI3
3RI + P(OH)3
(P + I2 或Br2)
ROH + PCl5
2o醇 1o醇
2 ~ 5 min. 反应液混浊、分层; 加热,反应液混浊、分层;
•卢卡斯(Lucas)试剂分别与伯,仲,叔醇在常温下作用:
CH3 CH3 C OH
CH3
HCl
ZnCl2 室温
CH 3 CH3 C Cl H2O
CH3
(马上出现浑浊)
CH3CH2 CH CH3 OH
HCl
ZnCl2 室温
1-苯基-2-丙醇
1-苯基丙烯(共轭烯, 唯一产物)
醇的分子内脱水与其分子间脱水是竞争反应:
2CH3CH2OH
H2SO4 180 ℃
2CH2 CH2 + H2O
消除
H2SO4 140 ℃
CH3CH2
O
CH2CH3 + H2O
取代
反应类型
分子内脱水 分子间脱水
催化剂
酸 酸
反应温度 产物
较高 较低
烯烃 醚
O C OCH3 + H2O
甲基苯甲酸酯 (70%)
加入苯,蒸出水和苯的共沸物,除去水, 使平衡向右移动。
醇还可以与其它酰基化试剂发生酯化反应:
O ROH + R'C Cl
酰氯
O R'C OR
N
吡啶
缚酸剂
吡啶可与生成的HCl作用,有利反应进行。
OO
ROH + R'C OCR'
酸酐
O R'C OR
9.6.5 脱水反应
CH3 H3C C C CH3
CH3
重排产物
•用Al2O3代替质子酸时,碳骨架不会发生重排。
H3C
CH3 C CH CH3 OH
CH3
Al2O3 气相,△
H3C
CH3 C CH CH3
CH2
• 醇脱水反应常用的脱水剂——浓硫酸、氧化铝(无重 排产物)。
正丁醇
硫酸脱水反应历程:
例1:
+ H+
伯碳正离子
CH3CHCH CHCH3
OH
CH2CH3
5 –甲基– 3 – 己烯 – 2 – 醇
CH3CH2CH2CHCH2CH2CH2OH
CH CH2
4-丙基-5-己烯-1-醇
CH3
OH
4-甲基-1-环己醇
CH2OH 环己甲醇
CHCH3 1-苯(基)乙醇
OH
(2) 酚的命名 芳环名称 + “酚”
OH
OH
邻苯二酚 (儿茶酚)
9.3 醇和酚的制法(略)
9.4 醇和酚的物理性质(略)
9.6 醇的化学性质 醇的反应部位:
H C OH
弱碱性
亲核取代 反应
CC
Nu: H
H
C
C
O
H
H
A
质子化
O
H
H
C
O
H
消除反应 氧化反应 弱酸性
相关主题