有機化學課件醇和醚

有機化學課件醇和醚第1頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五甲醇分子中，碳和氧均采取sp3雜化，氧原子以兩個sp3雜化軌道分別與氫和碳形成O-H鍵和C-O鍵，剩余的兩個sp3雜化軌道分別被兩個未共用電子對所占據(jù)。例：甲醇§10.1.1醇的結(jié)構(gòu)第2頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五①根據(jù)醇分子中所含羥基的數(shù)目，可分為一元、二元、三元醇等。一元醇二元醇三元醇§10.1.2醇的分類②根據(jù)與羥基相連的碳原子的種類不同，一元醇可分為伯、仲、叔醇.伯醇叔醇仲醇第3頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五③

根據(jù)醇分子中羥基所連接的烴基不同，分為飽和醇、不飽和醇、脂環(huán)醇和芳香醇．飽和醇不飽和醇芳香醇§10.1.2醇的分類第4頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五碳鏈異構(gòu)、官能團（羥基）位置異構(gòu)和官能團異構(gòu)。1-丁醇（正丁醇）2-甲基-1-丙醇（異丁醇）2-丁醇（仲丁醇）2-甲基-1-丙醇（叔丁醇）例：§10.1.3醇的異構(gòu)第5頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五結(jié)構(gòu)簡單的一元醇：相應的烴基名稱+“醇”正丙醇異丙醇烯丙醇§10.1.4醇的命名（1）習慣命名法第6頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五選擇含有羥基的最長碳鏈作為主鏈，根據(jù)主鏈中所含碳原子的數(shù)目稱為“某”醇；支鏈作為取代基，從靠近羥基的一端開始對主鏈編號，然后把取代基的位次、名稱以及羥基的位次依次寫在“某”醇的前面。2-甲基-2-乙基-1-己醇2-甲基-1-環(huán)己基-1-丙醇§10.1.4醇的命名（2）系統(tǒng)命名法(重點)第7頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五如果為不飽和醇，應選擇含有羥基并含有雙鍵或叁鍵的最長碳鏈作為主鏈，編號時應使羥基的位號最?。?此處與鹵代烯烴的編號相區(qū)別)2-甲基-5-異丙基-５-己烯-3-醇

芳醇的命名可把芳基作為取代基.3-苯基-2-丙烯-1-醇(俗名：肉桂醇)§10.1.4醇的命名（3）系統(tǒng)命名法第8頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五多元醇常用俗名．結(jié)構(gòu)復雜的醇應選擇包含多個羥基在內(nèi)的最長碳鏈作為主鏈，用阿拉伯數(shù)字分別表示羥基的位置，用漢字表示羥基的數(shù)目．1,2-乙二醇(簡稱乙二醇,俗名甘醇)1,2,3-丙三醇(簡稱丙三醇,俗名甘油)§10.1.4醇的命名（3）系統(tǒng)命名法第9頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五2-丙烯-1-醇反-2-丁烯-1-醇5-甲基-4-己烯-2-醇1,3-丙二醇順-1,2-環(huán)戊二醇3-羥甲基-1,7-庚二醇練習：第10頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五§10.2.1由烯烴制備§10.2.2

從鹵代烴制備§10.2.3

從格氏試劑制備§10.2.4

從羰基化合物還原§10.2醇的制備(重點)第11頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五(1)直接水合(2)間接水合a.烯烴水合（復習，第三章）適合工業(yè)生產(chǎn)§10.2.1由烯烴制備烯烴水合法的局限性：反應可逆，產(chǎn)率不高。反應有重排（親電加成機理，通過正碳離子中間體）反應無立體選擇性。只能制備仲醇和叔醇，不能制備伯醇(除乙醇)（馬氏加成規(guī)則）第12頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五反應的特點：產(chǎn)率較高。區(qū)域選擇性反應（主要為反Markovnikov規(guī)則取向）。立體專一性反應（順式加成）。無重排產(chǎn)物生成（說明什么？）。

立體化學：順式加成b.硼氫化-氧化反應§10.2.1由烯烴制備第13頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五c.烯烴制醇的方法比較反應方式反應特點反馬氏規(guī)則直接水合間接水合硼氫化-氧化區(qū)域選擇性馬氏規(guī)則馬氏規(guī)則立體重排重排順加，不重排條件酸性酸性1.中性,條件溫和產(chǎn)率高2.氧化，堿性§10.2.1由烯烴制備第14頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五復習，第九章

有副反應——消除反應。一般由醇制備鹵代烴（因醇易得）。

方法的局限性§10.2.2由鹵代烴制備

有合成意義的例子第15頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五1o

醇2o

醇（R'=H）3o

醇3o

醇1o

醇（R'=H）2o

醇§10.2.3

從格氏試劑制備C-O鍵斷開的位置：從含氫多的碳上斷開第16頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五實例一制備

(CH3)2CH—CH2—CH2—OH解一：解二：(CH3)2CHCH2MgX+CH2O(CH3)2CHCH2CH2OMgX

無水醚(CH3)2CHCH2CH2OHH2O用甲醛在分子中引入羥甲基，制備伯醇(CH3)2CHMgX+(CH3)2CHCH2CH2OMgXH2O(CH3)2CHCH2CH2OH無水醚用環(huán)氧乙烷在分子中引入羥乙基§10.2.3

從格氏試劑制備第17頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五實例二制備用酮制備叔醇§10.2.3

從格氏試劑制備第18頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五格氏試劑制備醇的歸納制備伯醇：用環(huán)氧乙烷或取代環(huán)氧乙烷，在醇的-碳和-碳之間切斷。用甲醛，在醇的-碳和-碳之間切斷。羥基部分來自原料(2),不帶羥基部分來自格氏試劑。原料（1）產(chǎn)物伯醇仲醇叔醇甲醛，環(huán)氧乙烷格氏試劑

原料（2）醛（甲醛除外）酮，酯（甲酸酯除外），酰鹵§10.2.3

從格氏試劑制備第19頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五1o

醇（R'=H）2o

醇1o

醇1o

醇LiAlH4（負氫離子轉(zhuǎn)移試劑，強還原劑）催化加氫或化學還原劑§10.2.4

從碳基化合物制備第20頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五例：硼氫化鈉、異丙醇鋁選擇性還原§10.2.4

從碳基化合物制備第21頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五1.物態(tài)C1~C4----有酒味無色液體C5~C11----有嗅味油狀液體C12以上----固體2.沸點（b.P.）①比相應烴、鹵代烴高甲醇（分子量：32）b.P.64.9℃乙烷（分子量：30）b.P.

-88.6℃乙醇（分子量：46）b.P.

78.5℃丙烷（分子量：44）b.P.

-42.1℃§10.3醇的物理性質(zhì)②C，b.P.第22頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五正丁醇b.P.117℃異丁醇b.P.108℃仲丁醇b.P.99.5℃叔丁醇b.P.82℃CH3CH2OH

b.P.78.5℃HOCH2CH2OH

b.P.198℃③碳數(shù)相同，支鏈，b.P.

④碳數(shù)相同，-OH，b.P.醇分子之間能生成氫鍵原因：§10.3醇的物理性質(zhì)2.沸點（b.P.）第23頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五①低級醇（C1~C3）能與水混溶②從C4開始，隨C溶解度3.水溶性醇分子和水分子之間能生成氫鍵§10.3醇的物理性質(zhì)第24頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五MgCl2·6CH3OHCaCl2·4C2H5OH①有機物中有少量醇時，可加無機鹽提純。②不能用無水MgCl2、CaCl2、CuSO4

等無機鹽干燥醇。故：4.與某些無機鹽形成結(jié)晶醇化合物§10.3醇的物理性質(zhì)第25頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五氧化反應取代反應脫水反應酸性（與金屬反應）形成氫鍵形成鹽金羊§10.4醇的化學性質(zhì)(重點)第26頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五§10.4醇的化學性質(zhì)(重點）§10.4.1與活潑金屬的反應§10.4.2鹵代烴的生成§10.4.3酯的生成§10.4.4脫水反應§10.4.5氧化與還原第27頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五R-OH+NaRONa+H2↑H-OH+NaNaOH+H2↑21快，劇烈21(共軛堿）慢H2ONaOH+R-OH醇分子中含有羥基，與水相似，顯示一定的酸性。異丙醇鋁，強還原劑。§10.4.1與活潑金屬的反應第28頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五酸性HOH＞CH3OH＞CH3CH2OH＞(CH3)2CHOH＞(CH3)3COH

15.716181819pka：反應活性：反應隨著醇分子烴基的加大而反應速率減慢。甲醇＞伯醇＞仲醇＞叔醇§10.4.1與活潑金屬的反應第29頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五①反應速度與HX有關(guān)HI

＞

HBr

＞

HCl如：RCH2-OH+HIRCH2I+H2OH2SO4RCH2-OH+HBrRCH2Br+H2ORCH2-OH+HClRCH2Cl+H2OZnCl2§10.4.2鹵代烴的生成1.影響因素第30頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五20℃20℃20℃（不反應）１分鐘變渾濁10分鐘變渾濁加熱后才反應②反應速度與烴基結(jié)構(gòu)有關(guān)R-CH=CH-CH2OHC6H5CH2OH﹥3°R-OH﹥2°R-OH﹥1°R-OH1.影響因素盧卡斯試劑第31頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五如：CH3-C—C-CH3+HClCH3HHOHCH3-C-CH2-CH3

CH3ClCH3-CH-CH-CH3

CH3Cl重排產(chǎn)物64%瓦格涅爾—梅爾外英重排§10.4.2鹵代烴的生成2.可能的重排第32頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五CH3-C-CH2-CH3

CH3ClCl-CH3-CH-CH-CH3

CH3ClCl-+CH3-C—C-CH3

CH3HH重排（Ⅱ）

原因：CH3-C—C-CH3

CH3HHOH+CH3-C—C-CH3

CH3HHOH2H+-H2O+CH3-C—C-CH3

CH3HH（Ⅰ）2.可能的重排第33頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五為避免重排,可以用亞硫酰氯、三鹵化磷或五氯化磷與醇作用,以制備鹵代烴.例如:2.可能的重排第34頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五(CH3)2SO4毒性大，但是很好的甲基化試劑a.與有機酸反應：H+C2H5OH+CH3-C-OHCH3-C-O-C2H5+H2OO=O=硫酸二甲酯（中性硫酸酯）CH3OSO2OCH3+H2SO4CH3OSO2OHCH3OSO2OH+減壓蒸餾b.與無機酸反應：硫酸氫甲酯（酸性硫酸酯）CH3OH+HOSO2OHCH3OSO2OH+H2O與硫酸的反應§10.4.3酯的生成第35頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五CH3OH+HNO3CH3O-NO2+H2OH+硝基甲酯HONO23H2O

三硝基甘油酯（烈性炸藥、緩解心絞痛的藥物）CHCHOHOHCHOH22ONO2CHONO2ONO2CHCH22++H2SO410℃與硝酸的反應b.與無機酸反應：第36頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五分子內(nèi)脫水分子間脫水2.不同醇分子內(nèi)脫水的難易順序如下：叔醇＞仲醇＞伯醇1.脫水方式:分子內(nèi)脫水和分子間脫水.§10.4.4醇的脫水例如:取代反應SN消除反應E第37頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五濃H2SO4，170℃濃H2SO4，140℃46％H2SO487℃或Al2O3，240℃或Al2O3，360℃過量的酸和高溫有利于烯烴的生成，過量的醇和較低的溫度下有利于醚的生成。叔醇脫水時只生成烯烴。例如：§10.4.4醇的脫水3.影響因素第38頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五仲醇和叔醇分子內(nèi)脫水時，遵循查依采夫規(guī)則。66％H2SO4100℃80％87℃46％H2SO484％§10.4.4醇的脫水例如：4.消除取向第39頁，共44頁，2023年，2月20日，星期五常用的脫水劑：H2SO4、H3PO4、Al2O3。Al2O3的優(yōu)點是可再生使用，且很少重排。H2SO4脫水時常出現(xiàn)重排?！?0.4.4醇的脫水5.脫水劑CH3CH3-C—CHCH3CH3-C=C-CH3+CH2=C-CHCH3OHCH3H2SO4△CH3CH3CH3CH370﹪