藥學(xué)專業(yè)-醫(yī)用化學(xué)-第七章醇、酚和醚課件

1、第七章 醇 酚 醚學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握醇和酚的結(jié)構(gòu)及命名；掌握醇的脫水反應(yīng)、氧化反應(yīng)以及與無機(jī)含氧酸的酯化反應(yīng)等；掌握酚的弱酸性、與三氯化鐵的顯色反應(yīng)及取代反應(yīng)等。2.熟悉醚、硫醇和硫醚的結(jié)構(gòu)、命名及其化學(xué)性質(zhì)。3.了解一些與臨床醫(yī)藥相關(guān)的重要的醇、酚、醚的結(jié)構(gòu)、名稱、及其化學(xué)性質(zhì)。 引言 醇、酚和醚都是烴的含氧衍生物。醇和酚在結(jié)構(gòu)中都含有相同的官能團(tuán)羥基（-OH）。醇可看作是脂肪烴、脂環(huán)烴或芳香烴側(cè)鏈上的氫原子被羥基取代而得的衍生物；酚可看作是芳香環(huán)上的氫原子被羥基取代而得的衍生物。醇中的羥基可稱為醇羥基，是醇的官能團(tuán)；酚中的羥基可稱為酚羥基，是酚的官能團(tuán)。醚可看作是醇或酚分子中羥基上的氫原子被

2、烴基取代而得的衍生物。醚分子中的C-O-C鍵稱為醚鍵，是醚的官能團(tuán)。第一節(jié) 醇一、醇的分類和命名（一）醇的分類1.根據(jù)醇分子中羥基所連烴基結(jié)構(gòu)不同，可將醇分為脂肪醇、脂環(huán)醇和芳香醇。根據(jù)烴基的飽和程度不同，醇也可以分為飽和醇和不飽和醇。 一、醇的分類和命名（一）醇的分類例如：第一節(jié) 醇一、醇的分類和命名（一）醇的分類其通式為：第一節(jié) 醇伯醇仲醇叔醇一、醇的分類和命名（一）醇的分類3. 根據(jù)醇分子中所含羥基數(shù)目的不同，可將醇分為一元醇、二元醇和三元醇等。二元醇及以上的醇稱為多元醇。第一節(jié) 醇一、醇的分類和命名（二）醇的命名2.系統(tǒng)命名法 結(jié)構(gòu)復(fù)雜的醇通常采用系統(tǒng)命名法。（1）飽和一元醇的系統(tǒng)命名

3、法 選主鏈：選擇連有羥基的碳原子在內(nèi)的最長碳鏈為 主鏈，根據(jù)主鏈碳原子的數(shù)目稱為“某醇”；編號(hào)：從靠近羥基的一端開始將主鏈的碳原子依次用阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)；第一節(jié) 醇一、醇的分類和命名（二）醇的命名2.系統(tǒng)命名法 （1）飽和一元醇的系統(tǒng)命名法 寫全名：將取代基的位次、數(shù)目、名稱及羥基位次寫在主鏈名稱前面。第一節(jié) 醇一、醇的分類和命名（二）醇的命名2.系統(tǒng)命名法例如：第一節(jié) 醇一、醇的分類和命名（二）醇的命名2.系統(tǒng)命名法（2）不飽和醇的系統(tǒng)命名法寫全名：寫全名稱時(shí)不但要在主鏈名稱前標(biāo)明取代基的位次、數(shù)目和名稱還要需注明羥基和不飽和鍵的位次。第一節(jié) 醇一、醇的分類和命名（二）醇的命名2.系統(tǒng)命名法（

4、2）不飽和醇的系統(tǒng)命名法例如：第一節(jié) 醇第一節(jié) 醇一、醇的分類和命名（二）醇的命名2.系統(tǒng)命名法（3）多元醇的系統(tǒng)命名法例如：第一章 醇一、醇的分類和命名（二）醇的命名2.系統(tǒng)命名法（4）芳香醇的系統(tǒng)命名法 一般將芳香基團(tuán)作為取代基。 例如：第一章 醇二、醇的理化性質(zhì)（一）醇的物理性質(zhì) 狀態(tài)：低級(jí)的飽和一元醇中，含4個(gè)碳以下的醇是無色透明、易揮發(fā)的液體，具有酒味和燒灼感，411個(gè)碳的醇是具有不愉快氣味的油狀粘稠液體，12個(gè)碳以上的高級(jí)醇是無臭無味的蠟狀固體。 密度：飽和一元醇的密度都比分子量相近的烷烴大，但小于1。二、醇的理化性質(zhì)（一）醇的物理性質(zhì) 溶解度：直鏈飽和低級(jí)醇易溶于水。甲醇、乙醇和

5、丙醇與水任意比例混溶，從正丁醇開始，隨著碳原子數(shù)目增多，醇在水中的溶解度迅速降低。 沸點(diǎn)：由于液態(tài)低級(jí)醇之間能形成氫鍵，使分子發(fā)生締合，一元醇的沸點(diǎn)比相應(yīng)的烷烴高得多， 第一章 醇二、醇的理化性質(zhì)（二）醇的化學(xué)性質(zhì) 醇的化學(xué)反應(yīng)主要關(guān)系到O-H鍵和C-O鍵這兩個(gè)極性鍵的斷裂。此外，由于羥基的影響，-碳上的氫原子和-碳上的氫原子也比較活潑。第一章 醇二、醇的理化性質(zhì)（二）醇的化學(xué)性質(zhì)1.與活潑金屬的反應(yīng) 醇與水相似，能與某些活潑金屬反應(yīng)，生成鹽并放出氫氣。例如：第一章 醇二、醇的理化性質(zhì)（二）醇的化學(xué)性質(zhì)2.脫水反應(yīng) 醇與濃硫酸共熱發(fā)生脫水反應(yīng)。醇的脫水反應(yīng)與溫度有關(guān)，反應(yīng)溫度不同，脫水方式不同

6、。可分為分子內(nèi)脫水生成烯烴和分子間脫水生成醚兩種方式。 第一章 醇二、醇的理化性質(zhì)（二）醇的化學(xué)性質(zhì)2.脫水反應(yīng) 第一章 醇 醇分子內(nèi)脫水生成烯烴的反應(yīng)是一種消除反應(yīng)，該反應(yīng)遵循查依采夫規(guī)則（查氏規(guī)則），即反應(yīng)發(fā)生于羥基和含氫少的-C上的氫原子，生成雙鍵碳上連有最多烴基的烯烴。 二、醇的理化性質(zhì)（二）醇的化學(xué)性質(zhì)2.脫水反應(yīng)第一章 醇二、醇的理化性質(zhì)（二）醇的化學(xué)性質(zhì)3.氧化反應(yīng) （1）醇的加氧氧化反應(yīng)例如：第一章 醇二、醇的理化性質(zhì)（二）醇的化學(xué)性質(zhì)3.氧化反應(yīng) （1）醇的加氧氧化反應(yīng)例如：第一章 醇二、醇的理化性質(zhì)（二）醇的化學(xué)性質(zhì)3.氧化反應(yīng)（2）醇的脫氫氧化反應(yīng)：伯醇、仲醇在高溫下用A

7、g、Cu等金屬作為催化劑，可脫去兩個(gè)氫原子（一個(gè)是-H，另一個(gè)是羥基上的H），分別生成醛和酮。例如： 第一章 醇二、醇的理化性質(zhì)（二）醇的化學(xué)性質(zhì)3.氧化反應(yīng)（2）醇的脫氫氧化反應(yīng)第一章 醇二、醇的理化性質(zhì)（二）醇的化學(xué)性質(zhì)4.與無機(jī)含氧酸反應(yīng) 醇與無機(jī)含氧酸（如硝酸、磷酸、硫酸等）反應(yīng)，失去水而生成無機(jī)含氧酸酯。例如： 第一章 醇二、醇的理化性質(zhì)（二）醇的化學(xué)性質(zhì)4.與無機(jī)含氧酸反應(yīng)第一章 醇三、醫(yī)學(xué)上常見的醇1.甲醇CH3OH 甲醇是無色透明液體，能與水及大多數(shù)有機(jī)溶劑混溶。甲醇毒性很大，一般誤飲少量可致人失明，多量則可致死。 2.乙醇CH3CH2OH 乙醇俗稱酒精，為揮發(fā)性無色透明液體，

8、能與水及大多數(shù)有機(jī)溶劑混溶。第一章 醇三、醫(yī)學(xué)上常見的醇3.丙三醇 丙三醇俗稱甘油，為無色粘稠而帶有甜味的液體，且有很強(qiáng)的吸濕性。臨床上常用55%的甘油水溶液（開塞露）來治療便秘。4.苯甲醇 苯甲醇又名芐醇，是具有芳香氣味的無色液體，難溶于水，但可與乙醇或乙醚混溶，具有微弱的麻醉作用和防腐性能。第一章 醇三、醫(yī)學(xué)上常見的醇5.山梨醇和甘露醇 山梨醇和甘露醇均為六元醇，都是白色晶狀粉末，味甜。在臨床上，山梨醇和甘露醇都用作脫水藥，適用于治療腦水腫、青光眼、大面積燒燙傷引起的水腫，預(yù)防和治療腎功能衰竭等。 6.肌醇 肌醇是一種水溶性維生素，亦稱環(huán)己六醇，在臨床上，肌醇主要用作肝炎、肝硬化、脂肪肝的

9、輔助用藥，也可用于膽固醇過高癥。 第一章 醇第二節(jié) 酚一、酚的分類和命名（一）酚的分類 根據(jù)酚羥基的數(shù)目，可將酚分為一元酚、二元酚、三元酚等。含有兩個(gè)或兩個(gè)以上酚羥基的酚屬于多元酚。一、酚的分類和命名（二）酚的命名 一元酚在命名時(shí)，以酚為母體，將烴基作為取代基，編號(hào)時(shí)盡量使取代基的位次較小。位次可用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，也可用鄰、間、對(duì)來表示。 第二節(jié) 酚一、酚的分類和命名（二）酚的命名 多元酚命名時(shí)，要標(biāo)明酚羥基的相對(duì)位置，若不含烴基取代基，則以酚為母體，若含簡單烴基側(cè)鏈時(shí)，則以苯的同系物為母體，酚羥基作為取代基。例如： 第二節(jié) 酚一、酚的分類和命名（二）酚的命名第二節(jié) 酚一、酚的分類和命名（二）

10、酚的命名第二節(jié) 酚一、酚的分類和命名（二）酚的命名第二節(jié) 酚第二節(jié) 酚二、酚的理化性質(zhì)（一）物理性質(zhì) 狀態(tài)：常溫下，除少數(shù)烷基酚（如間甲基酚）為高沸點(diǎn)的液體外，大多數(shù)酚為結(jié)晶固體。 熔、沸點(diǎn)：由于酚分子中含有羥基，酚分子間或酚與水分子間能形成氫鍵因此酚的沸點(diǎn)和熔點(diǎn)比相應(yīng)的芳烴高。 溶解性：酚能溶于乙醇、乙醚、苯等有機(jī)溶劑。苯酚、甲苯酚等能部分溶于水，酚在水中的溶解度隨著羥基數(shù)目的增加而增大。二、酚的理化性質(zhì)（二）化學(xué)性質(zhì)1.弱酸性 酚具有弱酸性，能與氫氧化鈉、氫氧化鉀等堿反應(yīng)生成可溶性的酚鹽和水。第二節(jié) 酚二、酚的理化性質(zhì)（二）化學(xué)性質(zhì)1.弱酸性 酚的酸性比碳酸弱（苯酚的pKa為10，碳酸的p

11、Ka為6.38），因此酚不能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)。 第二節(jié) 酚二、酚的理化性質(zhì)（二）化學(xué)性質(zhì)2.與三氯化鐵的反應(yīng) 酚類化合物能與三氯化鐵發(fā)生顯色反應(yīng)，不同的酚顯現(xiàn)不同的顏色，故此類反應(yīng)常用來鑒別酚類。經(jīng)研究，凡具有烯醇式結(jié)構(gòu)（ ）的化合物，均能與三氯化鐵呈顯色反應(yīng)。 第二節(jié) 酚第二節(jié) 酚二、酚的理化性質(zhì)（二）化學(xué)性質(zhì)3.取代反應(yīng) 酚羥基能使苯環(huán)活化，在酚羥基的鄰位和對(duì)位上很容易發(fā)生取代反應(yīng)。 例如，苯酚在室溫下用溴水處理，就立即生成不溶于水的白色沉淀。此反應(yīng)很靈敏，可用于鑒別苯酚。 二、酚的理化性質(zhì)（二）化學(xué)性質(zhì)3.取代反應(yīng) 苯酚在室溫下用稀硝酸處理，可得到鄰硝基苯酚和對(duì)硝基苯酚。第二節(jié) 酚二、

12、酚的理化性質(zhì)（二）化學(xué)性質(zhì)4.氧化反應(yīng) 酚類化合物容易被氧化，生成復(fù)雜的混合物。如純苯酚為無色晶體，暴露在空氣中被氧化而變成粉紅色、紅色和深褐色。 苯酚被氧化時(shí)，羥基及羥基對(duì)位的C-H鍵均被氧化，生成對(duì)苯醌。第二節(jié) 酚二、酚的理化性質(zhì)（二）化學(xué)性質(zhì)4.氧化反應(yīng)例如：第二節(jié) 酚第二節(jié) 酚三、醫(yī)學(xué)上常見的酚 1.苯酚 苯酚俗稱石炭酸。純凈的苯酚是一種具有特殊氣味的無色結(jié)晶，能溶于水，易溶于乙醇、乙醚、氯仿等有機(jī)溶劑，對(duì)皮膚有強(qiáng)烈的腐蝕性。苯酚能凝固蛋白質(zhì)，有殺菌作用，在醫(yī)學(xué)上常用作消毒劑。3%5%的苯酚水溶液可用于消毒外科手術(shù)器械。三、醫(yī)學(xué)上常見的酚2.甲酚 甲酚又稱為煤酚。它是鄰甲酚、間甲酚和對(duì)

13、甲酚三種異構(gòu)體的混合物。煤酚的殺菌作用比苯酚強(qiáng)，但難溶于水，因此一般常配成47%53%的肥皂溶液，稱為煤酚皂溶液，俗稱“來蘇爾”，供外用消毒。3.鄰苯二酚 鄰苯二酚又稱兒茶酚，易溶于水，能溶于醇、醚及苯。 第二節(jié) 酚三、醫(yī)學(xué)上常見的酚4.維生素E 維生素E又稱為生育酚，為黃色油狀物。維生素E廣泛分布于植物中，自然界中的生育酚有、等多種異構(gòu)體，其中-生育酚活性最高，在臨床上常用于抗衰老、預(yù)防先兆流產(chǎn)和習(xí)慣性流產(chǎn)和絕經(jīng)期綜合癥等 。 第二節(jié) 酚第三節(jié) 醚一、醚的分類和命名（一）醚的分類 根據(jù)醚鍵是否成環(huán)，可將醚分為直鏈醚和環(huán)醚。在直鏈醚中，又可分為單醚和混醚。與氧原子連接的兩個(gè)烴基相同的稱為單醚，

14、兩個(gè)烴基不同的稱為混醚。兩個(gè)烴基中有一個(gè)或兩個(gè)是芳烴基的稱為芳香醚。 一、醚的分類和命名（二）醚的命名 結(jié)構(gòu)簡單的醚，常采用普通命名法。當(dāng)兩個(gè)烴基為相同脂肪烴基時(shí)，根據(jù)脂肪烴基的名稱，稱為“某醚”，“二”字可省略；當(dāng)兩個(gè)烴基為相同芳香烴基時(shí)，稱為“二某醚”；若兩個(gè)烴基不同時(shí)，將位次較小的烴基名稱放在較大的烴基名稱前面，芳香烴基的名稱放在脂肪烴基前面，稱為“某某醚”。 第三節(jié) 醚一、醚的分類和命名（二）醚的命名例如：第三節(jié) 醚第三節(jié) 醚二、醚的理化性質(zhì) 大多數(shù)醚在室溫下為液體，具揮發(fā)性，由于醚不存在氫鍵，因而醚的沸點(diǎn)與相對(duì)分子質(zhì)量相近的烷烴近似，但比相對(duì)分子質(zhì)量相同的醇要低得多。 醚的化學(xué)性質(zhì)不

15、活潑，其穩(wěn)定性僅次于烷烴，不易進(jìn)行一般的有機(jī)反應(yīng)。如在常溫下，醚不易與堿、氧化劑和還原劑等發(fā)生反應(yīng)，但在一定條件下也可以發(fā)生某些反應(yīng)。二、醚的理化性質(zhì)1. 鹽的生成 醚中的氧原子上具有孤電子對(duì)，能接受質(zhì)子，但接受質(zhì)子的能力較弱，只有與濃強(qiáng)酸（如濃硫酸和濃鹽酸）中的質(zhì)子，才能形成一種不穩(wěn)定的鹽，稱為鹽：第三節(jié) 醚二、醚的理化性質(zhì)2. 氧化反應(yīng) 醚對(duì)一般氧化劑是穩(wěn)定的，但長時(shí)間與空氣中的氧接觸，也會(huì)被氧化形成過氧化物，反應(yīng)通常發(fā)生在-H鍵上。例如：第三節(jié) 醚三、醫(yī)學(xué)上常見的醚1.乙醚 乙醚是最常用的醚，室溫下為無色透明，且具有刺激性氣味的液體，乙醚能溶于乙醇、氯仿等有機(jī)溶劑中，微溶于水，密度小于水

16、。乙醚可溶于神經(jīng)組織脂肪中引起生理變化，而起到麻醉作用，2.環(huán)氧乙烷 環(huán)氧乙烷是最簡單的環(huán)醚，常溫下為無色有毒氣體。環(huán)氧乙烷是廣譜、高效的氣體殺菌消毒劑，對(duì)消毒物品的穿透力強(qiáng)，可達(dá)到物品深部，可以殺滅多種病原微生物，包括細(xì)菌繁殖體、芽孢、病毒和真菌。 第三節(jié) 醚第四節(jié) 硫醇和硫醚一、硫醇 硫醇的通式是R-SH，可看作是醇分子中的氧原子被硫原子替代后形成的化合物，也可看作是烴分子中的氫原子被巰基（-SH）官能團(tuán)所取代的化合物。（一） 硫醇的命名 硫醇的命名與醇相似，只需把“醇”改為“硫醇”。 一、硫醇（一） 硫醇的命名例如：第四節(jié) 硫醇和硫醚（二） 硫醇的性質(zhì)1.弱酸性 硫醇具有弱酸性，酸性比相應(yīng)的醇強(qiáng)，能與氫氧化鈉等堿反應(yīng)，生成相應(yīng)的硫醇鹽。例如：一、硫醇（二） 硫醇的性質(zhì)1.弱酸性例如： 硫醇不但能與堿金屬反應(yīng)，還能與重金屬汞、銀、鉛、銅等反應(yīng)，生成不溶于水的硫醇鹽：第四節(jié) 硫醇和硫醚一、硫醇（二） 硫醇的性質(zhì)2.氧化反應(yīng) 硫醇比醇更容易被氧化，生成二硫化物。例如： 二硫化物分子中存在二硫鍵（-S-S-）。二硫鍵是蛋白質(zhì)分子中一種重要的副鍵，在蛋白質(zhì)分子的立體結(jié)構(gòu)形成上起著重要作用。