第十部分醇酚醚教学课件.ppt
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- 第十 部分 醇酚醚 教学 课件
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1、第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章第十章第十章 醇、酚、醚醇、酚、醚第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章 醇、酚、醚可以看作是水分子巾的氢原子被烃基取代的衍生物。水分子中的一个氢原子被脂肪烃基取代的是醇R-OH),被芳香烃基取代的叫酚酸性:第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章 由于醇的酸性比水弱,所以RO-(烷氧基)的碱性比HO-强,因此醇化物遇水则分解成醇和金属氢氧化物,如:化合物 pKaHC=CH 25(CH3)3COH
2、18CH3CH2OH 16HOH 15.74CH3OH 15.54CF3CH2OH 12.43 第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章弱碱性 醇分子的羟基氧原子上有未共用电子对,它可以与强酸形成烊盐,醇还可以与路易斯酸牛成烊盐。例如:第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章 低级醇分子还可以与MgCl2、CaCl2等无机盐形成络合物(MgCl26C2H5OH、CaCl24C2H5OH)。因此不能使用这类盐作为醇的干燥剂。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第
3、十二章第十三章第十四章2.与无机酸的作用 醇与酸(包括无机酸和有机酸)失水失水所得的产物叫做酯酯,醇与有机酸形成的是有机酸酯。醇与有机酸的酯化反应将在第九章中讨论。醇与无机酸形成的酯叫无机酸酯。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章与浓硝酸作用:可得硝酸酯。多数硝酸酯受热后能因猛烈分解而爆炸,因此某些硝酸酯是常用的炸药。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章与硫酸作用:硫酸为二元酸,就像可 以与碱生成酸性盐和中性盐一样,它 可与醇分别生成酸性酯或中性酯。第一章第二章第三章第四章第五章第六
4、章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章 硫酸二甲酯是常用的甲基化剂(向有机分子中导入甲基的试剂),是无色液体,剧毒。nC12H25OH +H2SO44455 Cn-C12H25OSO3HNaOHor Na2CO3n-C12H25OSO3Na十二烷基磺酸钠 乳化剂第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章与磷酸作用:磷酸为三元酸,可以得 到三种类型的磷酸酯:某些特殊的磷酸酯是有机体生长和代谢中极为重要的物质,将在以后有关章节讨论。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章与氢卤
5、酸作用:醇与氢卤酸失水所得 的产物,实际上是卤代烃,通常不把 它叫做酯。这是在实验室中制备卤代烷常用的方法。这个反应是卤代烷水解水解的逆反应。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章 醇与氢卤酸的作用是酸催化的亲核取代反应。虽然氢卤酸本身就是强酸,可起催化作用,但有时也加入一些硫酸以加速反应。酸的作用是,由于H+很容易与醇中氧结合成质子化的醇,从而使C-O键减弱。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章 不同的氢卤酸以及不同类型的醇反应速率不同,它们的顺序分别是:第一章第二章第三章第四章第五
6、章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章 活性最低的HCl在室温下只能与叔醇作用,欲使伯醇及仲醇与HCl反应,则需用无水氯化锌催化,氯化锌是路易斯酸,其作用与质子酸相同,即可以使C-O键减弱,所以常用无水氯化锌的浓盐酸溶液作为鉴别伯、仲、叔醇的试剂叫做卢卡斯卢卡斯(Lucas)试剂试剂。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章 六个碳原子以下的醇可溶于Lucas试剂中,但反应后生成的相应的卤代烷却不溶于Lucas试剂,成为细小的油珠分散于Lucas试剂中,从而使反应液变成混浊,所以根据反应液变混浊的速度变混浊的速度,可
7、以推测反应物醇属于哪一级。一般叔醇与Lucas试剂在室温立即反应;仲醇一般需数分钟后出现浑浊;而伯醇必需加热后才起作用。这个反应只适于鉴别六个碳以下的醇。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章醇的鉴别:适用于C6以下叔、仲、伯醇的鉴别。(CH3)3COH 放热、立即混浊 几分钟后,浑浊CH3CH2CH OHCH3CH3(CH2)3OH 室温无变化;加热后变浑浊ZnCl2/HClr.t第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章WagnerMeerwerin Rearrangement:CH3
8、C COH CH3HHCH3 HClCH3 C CCl CH3HHCH3 HBr+CH3 C CH CH3HClCH3 (重排产物)CH3 CCH3 CH3 CH2Br CH3 CCH3 Br CH2CH3+(重排产物)CH3 CCH3 CH3 CH2OH 第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章 1,2-重排:正碳离子邻近的基团带着1对电子迁移过来,产生新的更稳定的碳正离子。CH3 C COH CH3HHCH3 CH3 C CCl CH3HHCH3 +CH3 C CH CH3HClCH3 (重排产物)CH3 C COH2 CH3HHCH3
9、CH3 C C CH3HHCH3(二级碳正离子)H+CH3 C CH CH3HCH3 Cl重排Cl(三级碳正离子)第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章用反应机理解释以下反应:CCH3 OHCH3HClCCH3 ClCH3+CH3 CH3Cl第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章3.与卤化磷和氯化亚砜的反应与卤化磷反应的特点:1)不发生重排。2)副反应:成酯。CCH3CH2 H CH3OH+SOCl2乙醚吡啶CCH3CH2 H CH3ClCCH2CH3H CH3Cl SN2分子内SN2构
10、型保持 构型翻转紧密离子对吡啶:N第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章3.脱水反应 常用催化剂:H2SO4、H3PO4、AlCl3 两种方式:分子内脱水(消除)、分子间脱水(亲核取代)。醇与强酸共热则发生脱水反应。有两种不同的脱水方式:(1)分子内脱水 就像卤代烃的消除反应一样,醇分子中的羟基与碳原子上的氢脱去一分子水得到烯烃,这是制备烯烃的常用方法之一。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章 仲醇或叔醇在进行分子内脱水时,同样遵遵守札依切夫规律守札依切夫规律。CH3CH2CH CHC
11、H3HOH75%H2SO4100 CC CHCH3CH3CH2H(主要)CH3CH2C(CH3)2OH47%H2SO487 CCH3CH C(CH3)2CH3CH2C CH2CH3(主)(次)第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章 醇在酸催化下的脱水反应,是按单分子历程进行的,即质子化的醇离解出碳正离子,然后由碳原子上消除H+而得烯:第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章 前面讲的醇与氢卤酸按SN1历程进行的取代反应也是通过碳正离子进行的,所以在醇与氢卤酸的取代反应中,不可避免地会有烯烃
12、生成。伯、仲、叔醇脱水的难易程度是叔仲伯。这是由形成的碳正离子的稳定性决定的,因为三级碳正离子的稳定性最高。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章叔醇的脱水较常用,有时也用仲醇,伯醇少用。CH3CH2CH2CH2OHAl2O3CH3CH3CH CH2+H2O 另外,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。某些醇在脱水时,由于发生重排而生成不同烯烃的混合物,如:第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章 实际上醇的脱水与烯烃的水合是一个可逆反应,所以控制影
13、响平衡的因素则可使反应向某一方向进行,烯烃水合的历程就是醇脱水的逆过程。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章(2)分子间脱水 两分子醇可以发生分子间脱水,产物是醚。如:主要副反应:分子内脱水成烯烃。不适于叔 醇,为什么?第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章机理:伯醇按SN2、仲醇按SN1SN2:CH3CH2 OHH+CH3CH2 OH2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3HC2H5OC2H5 +H+第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十
14、三章第十四章 与乙醇的分子内脱水相比,反应条件的区别只在于温度,温度较高时则主要发生消除反应得到烯烃。仲醇或叔醇在酸的催化下加热,主要产物是烯。如果用两种不同的醇反应,则得到三种醚的混合物。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章 所以醇分子间脱水只适于制备简单醚,即两个烷基相同的醚,混合醚则需由卤代烃与醇钠制备。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章4.氧化或脱氢(用于区别伯、仲、叔醇)伯醇或仲醇用高锰酸钾或重铬酸钾等氧化剂氧化,或在催化剂作用下脱氢,能分别形成醛或酮。叔醇在同样条件下不
15、被氧化。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章1)氧 化 剂 氧 化:RCH2OHR2CHOHR3COH氧 化 剂RCHO(醛)ORCOOH(羧 酸)R2CO(酮)无 反 应。剧 烈 条 件 下,发 生 键 断 裂 生 成 低 级 羧 酸氧 化 剂:KM nO4、H2CrO4、K2Cr2O7/H2SO4、Na2Cr2O7/H2SO4、CrO3/H2SO4第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章JonesReagent:CrO3/H2SO4:CH3(CH2)8CH2OHCrO3/H2SO4H
16、2O,丙酮CH3(CH2)8COOH93%CH2OH PhCrO3/H2SO4H2O,丙酮 COOH Ph85%OHCrO3/H2SO4H2O,丙酮 O96%第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章选择性氧化:选择性氧化:PCC(Pyridinium chlorochromate)CrO3 +HCl +NN H CrO3ClPCCPyridine CH2OHPCCCH2Cl2 CHO82%双键不被氧化,伯醇氧化只停留在醛的阶段 第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章(2)催化脱氢:催化脱氢
17、:RCH2OHRCHO +H2Cu,325 CR2CHOHCu,325 CRCOR +H2醛酮CH3CH2OHCu or Ag550 CCH3CHO +H2O+O2第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章5.多元醇的反应1)螯合物的形成ROH+NaOHRONa+H2OCH2OHCH OHCH2OH+Cu(OH)2CH2OCH OCH2OHCu深蓝色溶液 H2OCH2CH2OHOH+Cu(OH)2 H2O CH2O CuO CH2绛蓝色溶液第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章2).用高碘酸
18、(HIO4)或四乙酸铅氧化CC OH OHHIO4 O O+HIO3AgNO3AgIO3 +HNO3C COROHRRHIO4RCOOH +RCOR第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章用于区别一元醇和多元醇,例:CH3CHCH2HOOHHIO4CH3CHO +HCHO+HIO3CH2CHCH2OH OHOHHIO42 HCHO +CO2+H2O+HIO3CH2CHCH2OHOHHIO4第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章 不仅含有相邻羟基的化合物可以发生上述反应,而且-羟基醛或-羟基
19、酮也都可以被高碘酸氧化,反应物分子中的羰基(C=C)被氧化为羧基或CO2。两个羟基不相邻的二元醇如1,3-二醇则不被高碘酸氧化断裂。邻二醇和高碘酸的反应是定量完成的,所以通过反应中消耗的高碘酸的量,以及反应产物的测定,可以确定羟基相邻的二元或多元醇,或-羟基醛或酮的结构。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章3)邻二醇的片呐醇重排Pinacol RearrangementC C CH3CH3CH3CH3 OHOHC C CH3OCH3CH3 CH37
20、2%H2SO4片呐醇 片呐酮OHHOH2SO4O第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章五、醇的制备五、醇的制备 由烯烃制备水合、氧化、硼氢化氧化、羟汞化脱汞、羰基合成反应 由羰基化合物制备Grignard反应、与炔化物反应、还原 卤代烃水解 第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章1.由烯烃制备C C+B2H6硼氢化C CH3B氧化C C OH硼氢化氧化反应:第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章特点:1.氢加到含氢较少的双键碳原子上;
21、2.顺式加成(指H和OH加在同一边),选择 性好;3.产率高;4.反应条件温和。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章CH3OHHCH3OHH解:CH3OHH2SO4 CH3B2H6HCH3BH2H顺式加成H2O2,OHHCH3OHH第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章2.由羰基化合物制备1)醛、酮与格氏试剂作用HCHORCHORCOR1,RMgX2,H2O,H+RCH2OH 伯醇 仲醇 CH ROHR C OHRR叔醇C O +RMgXCR OMgXH2ORCOH第一章第二章第三章第
22、四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章格氏试剂与环氧乙烷作用,例:O RMgBrRCH2CH2OMgBrH3ORCHCH2OH制备增加2个碳的伯醇的好方法问题:CH2CH2CH2CH2OH第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章2)炔化物与醛、酮反应 CH3CCH3HC CNaOCH3CC CHONaCH3H2OCH3CC CHCH3OH3)醛、酮的还原R CO R还原R CHOH R还原剂:C2H5OH+Na、LiAlH4、NaBH4、H2+catalyst第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第
23、九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章3.由卤代烃水解(略)4、多元醇的制备冷、稀KMnO4OHHOHHOH顺-1,2-环己二醇或OsO4第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章六、重要代表物六、重要代表物 自然界含羟基的化合物很多,由极简单的甲醇、乙醇(糖类物质的发酵产物)直至比较复杂的含多个官能团的化合物,如乳酸、某些氨基酸、固醇类化合物、糖等,它们是动植物代谢过程中的重要物质。这些将在以后有关章节讨论,这里着重于一些简单的醇。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章1.环己六醇环己
24、六醇又名肌醇。为白色结晶,熔点225,相对密度1.752,能溶于水,而不溶于无水乙醇、乙醚中,有甜味,在医药上有抗脂肪肝的作用。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章 肌醇广泛分布于动植物界,例如存在于动物心脏、肌肉和未成熟的豌豆等中,是某些动物和微生物生长所必需的物质。肌醇的六磷酸酯也叫肌醇六磷酸,旧称植酸,以钙镁盐(肌醇六磷酸钙镁)的形式广泛存在干植物界。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章第二节第二节 消除反应消除反应消除反应:是从一个化合物分子中消除两个原子或原子团的反应。消除
25、:在相邻的两个碳原子上的原子或基团被消除,形成双键或叁键。消除:从同碳原子上消除两个原子或基团,形成卡宾。1,3消除:第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章一、一、-消除反应消除反应1.E2消除反应LGHCC+LG+H:Base:Base第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章第十四章CH2=CHCH2CHCHCH3CH2=CHCH=CHCHCH3CH2=CHCH2CH=CCH3HO-+ClCH3CH3CH3CH2CHCHCH3BrCH3HO-CH=CHCHCH3CH3CH2CH=CCH3CH3m
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