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类型醇酚醚教学讲解课件.ppt

  • 上传人(卖家):晟晟文业
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    关 键  词:
    醇酚醚 教学 讲解 课件
    资源描述:

    1、第八章第八章 醇、酚、醚醇、酚、醚1第八章第八章 醇、酚、醚醇、酚、醚2第八章第八章 醇、酚、醚醇、酚、醚3学习要求学习要求1 1、掌握醇、酚和醚的结构和命名、掌握醇、酚和醚的结构和命名2 2、掌握醇、酚和醚的化学性质、掌握醇、酚和醚的化学性质3 3、熟悉酚的环上亲电取代反应、熟悉酚的环上亲电取代反应4 4、熟悉环氧化合物的命名和性质、熟悉环氧化合物的命名和性质5 5、熟悉醇和酚的物理性质、熟悉醇和酚的物理性质6 6、了解醇和卤化氢的反应机理、了解醇和卤化氢的反应机理4定义:烃分子中饱和碳原子上的氢被羟基定义:烃分子中饱和碳原子上的氢被羟基(-OH)取代而生成的化合物。)取代而生成的化合物。通

    2、式:通式:ROH甲醇:甲醇:CHCH3 3OHOH乙醇:乙醇:CHCH3 3CHCH2 2OHOH苯甲醇苯甲醇 丙三醇:丙三醇:(甘油)(甘油)第一节第一节 醇醇5 1 1、按羟基所连碳原子类型不同、按羟基所连碳原子类型不同正丁醇正丁醇(伯醇伯醇)仲丁醇仲丁醇(仲醇仲醇)叔丁醇叔丁醇(叔醇叔醇)(一)分类(一)分类一、醇的分类和命名一、醇的分类和命名1 11 11 11 11 13 32 24 4CH3OH是哪类醇?是哪类醇?6 2 2、按羟基所连烃基不同、按羟基所连烃基不同芳香醇芳香醇饱和醇饱和醇不饱和醇不饱和醇脂环醇脂环醇烯醇烯醇 不稳定不稳定,互变异构成羰基化合物。互变异构成羰基化合物。

    3、烯醇式结构对化合物的化学性质有何影响?烯醇式结构对化合物的化学性质有何影响?7一元醇、二元醇及三元醇等。二元醇以上称多元醇。一元醇、二元醇及三元醇等。二元醇以上称多元醇。3 3、按所含羟基数目不同、按所含羟基数目不同丙三醇丙三醇(甘油甘油)乙醇乙醇(二)命名(二)命名 1 1、普通命名法普通命名法烃基名称烃基名称 +醇醇烯丙醇烯丙醇乙醇乙醇异丙醇异丙醇丙二醇丙二醇8 2 2、系统命名法系统命名法(1 1)选母体:)选母体:含羟基碳的最长链为主链含羟基碳的最长链为主链,按碳按碳原子数称某醇。原子数称某醇。不饱和醇以含羟基碳和不饱和键的最长链为不饱和醇以含羟基碳和不饱和键的最长链为主链,称为某烯主

    4、链,称为某烯(炔)醇。炔)醇。庚醇庚醇丁烯醇丁烯醇9(2 2)定编号:)定编号:从靠近羟基一端编起,羟基位从靠近羟基一端编起,羟基位号置母体前。号置母体前。(3 3)写取代基:)写取代基:不饱和键、其它取代基位号、不饱和键、其它取代基位号、数目、名称写母体前。数目、名称写母体前。戊烯戊烯-1-1-醇醇2,4,5-2,4,5-三甲基三甲基-1-1-庚醇庚醇2-2-乙基乙基-2-2-丁烯丁烯-1-1-醇醇3-3-甲基甲基-4-4-10(4 4)脂环醇:)脂环醇:脂环烃基名脂环烃基名 +醇醇1-1-甲基甲基-环戊醇环戊醇(5 5)芳香醇:)芳香醇:将芳基作为取代基加以命名。将芳基作为取代基加以命名。

    5、1-1-苯基苯基-2-2-丁醇丁醇112,4-2,4-二甲基二甲基-3-3-戊醇戊醇3-3-甲氧基甲氧基-2-2-戊醇戊醇1-1-苯基苯基-1-1-氯氯-2-2-丁醇丁醇练习:练习:12二、醇的结构二、醇的结构 大部分醇羟基与大部分醇羟基与spsp3 3杂化杂化碳原子相连,羟基氧原碳原子相连,羟基氧原子为子为spsp3 3不等性杂化。不等性杂化。两个含一个电子的轨道分别与两个含一个电子的轨道分别与C和和H结合,另两个轨结合,另两个轨道含两对未共用电子对。道含两对未共用电子对。13三、醇的物理性质三、醇的物理性质氢键的形成:氢键的形成:1 1、与水形成氢键:增加、与水形成氢键:增加水溶性(烃基较

    6、小时)水溶性(烃基较小时)2 2、分子间氢键、影响沸、分子间氢键、影响沸点:醇沸点比分子量相点:醇沸点比分子量相近的烷烃高(近的烷烃高(氢键发生氢键发生缔合缔合)沸点随分子量增加而升高,沸点随分子量增加而升高,10碳以下相邻同系物沸碳以下相邻同系物沸点差点差18-20。14四、四、醇的化学性质醇的化学性质有弱酸性,有弱酸性,断断O-H键,键,H被取代被取代.作亲核试剂作亲核试剂亲核试剂进亲核试剂进攻带正电攻带正电C,断断C-O键键,OH被取代被取代-氢原子被氧化氢原子被氧化-氢消除氢消除羟基质子化羟基质子化羟基决定性质羟基决定性质,各原子的电负性为:各原子的电负性为:C(2.5)、O(3.5)

    7、、H(2.2),形成极性,形成极性C-O键和键和O-H键。键。15醇具有弱酸性,其醇具有弱酸性,其pKa为为1619(水(水pKa为为15.74),可与碱金属发生反应。,可与碱金属发生反应。醇钠是强碱,遇水分解醇钠是强碱,遇水分解:1、OH的弱酸性的弱酸性与金属反应与金属反应反应活性:烃基越大,反应越慢反应活性:烃基越大,反应越慢 甲醇甲醇 伯醇伯醇 仲醇仲醇 叔醇叔醇问题:产物的碱性强弱与什么有关?问题:产物的碱性强弱与什么有关?162、OH的取代反应的取代反应卤代烃卤代烃(1)与)与HX反应反应 醇与醇与HX发生亲核取代反应生成卤代烃和水。发生亲核取代反应生成卤代烃和水。(制备卤代烃的重要

    8、方法)(制备卤代烃的重要方法)HX的活性:的活性:HI HBr HClROH的活性:的活性:烯丙醇叔醇仲醇伯醇烯丙醇叔醇仲醇伯醇176个碳以下伯、仲、叔醇的鉴别:个碳以下伯、仲、叔醇的鉴别:(立即混浊)(立即混浊)(片刻混浊)(片刻混浊)(室温无变化,加热后反应)(室温无变化,加热后反应)Lucas(卢卡斯)试剂:浓(卢卡斯)试剂:浓HCl+无水无水ZnCl218(2)与)与HX反应机理反应机理A、SN2:大多数伯醇:大多数伯醇B、SN1:大多数仲醇、叔醇和烯丙醇:大多数仲醇、叔醇和烯丙醇SN2反应机理:反应机理:酸催化酸催化19慢慢快快SN1反应机理反应机理:碳正离子碳正离子20形成碳正离子

    9、的形成碳正离子的SN1反应易形成重排产物反应易形成重排产物重排机理重排机理:甲基甲基迁移迁移重排重排3,3-二甲基二甲基-2-丁醇丁醇21(3)与卤化磷)与卤化磷或或SOCl2反应反应可避免形成重排产物,且氯化亚砜反应形成的副产物可避免形成重排产物,且氯化亚砜反应形成的副产物易除去,有利于分离纯化。易除去,有利于分离纯化。(SN2机理,制备卤代烷)机理,制备卤代烷)常用:常用:PX3,PX5,SOCl222 醇在酸(醇在酸(H2SO4,H3PO4)或)或Al2O3作用下,作用下,加热,分子内或分子间脱水,生成烯或醚。加热,分子内或分子间脱水,生成烯或醚。3、脱水反应、脱水反应2 223 遵循扎

    10、衣采夫规则遵循扎衣采夫规则:分子中有两种可消除的分子中有两种可消除的-氢时,氢时,从含氢较少的碳上失去氢,主要生成双键碳上烷基从含氢较少的碳上失去氢,主要生成双键碳上烷基较多的烯。较多的烯。(1)分子内脱水(消除反应)分子内脱水(消除反应)脱水活性:叔醇脱水活性:叔醇 仲醇仲醇 伯醇伯醇24消除机理:消除机理:按按E1E1反应机理进行,即经过碳正离反应机理进行,即经过碳正离子中间体过程。子中间体过程。甲基迁移甲基迁移重排重排(1)(1)甲基迁移甲基迁移重排重排(2)(2)(3)(3)(2)(2)25练习:练习:浓浓H H2 2SOSO4 417017026(2)分子间脱水)分子间脱水成醚成醚反

    11、应温度较分子内脱水低,为亲核取代反应。反应温度较分子内脱水低,为亲核取代反应。伯醇:按伯醇:按SN2反应机理进行;反应机理进行;仲醇:按仲醇:按SN1反应机理进行;反应机理进行;叔醇:不发生分子间脱水反应。叔醇:不发生分子间脱水反应。2274、与无机含氧酸反应(酯化反应)、与无机含氧酸反应(酯化反应)与无机含氧酸,如硫酸、硝酸、磷酸等发生分与无机含氧酸,如硫酸、硝酸、磷酸等发生分子间脱水反应,生成无机酸酯。子间脱水反应,生成无机酸酯。硫酸氢甲酯硫酸氢甲酯硫酸二甲酯硫酸二甲酯28硝酸甘油,猛烈硝酸甘油,猛烈炸药,抗心绞痛炸药,抗心绞痛药。药。甘油三硝酸酯甘油三硝酸酯磷酸三烷基酯磷酸三烷基酯295

    12、、氧化与脱氢反应、氧化与脱氢反应 受羟基影响受羟基影响-H活泼,易被氧化或易失去。活泼,易被氧化或易失去。(1)-H氧化氧化氧化剂氧化剂:K2Cr2O7+H2SO4 KMnO4 CrO3吡啶吡啶CH2Cl2(沙瑞特试剂)(沙瑞特试剂)有机分子加氧或脱氢称为氧化反应。有机分子加氧或脱氢称为氧化反应。强氧化剂强氧化剂30伯醇:伯醇:仲醇:仲醇:叔醇:叔醇:无无-H,不易被氧化,不易被氧化,酸性酸性KMnO4可发生。可发生。橙红色橙红色 淡绿色淡绿色酒精检测酒精检测31(2)催化脱氢)催化脱氢自学自学仲醇:仲醇:伯醇:伯醇:沙瑞特试剂可选择性氧化伯醇成醛,沙瑞特试剂可选择性氧化伯醇成醛,双键双键不受

    13、影响。不受影响。326、多元醇的性质、多元醇的性质二元醇根据两个羟基的相对位置分为:二元醇根据两个羟基的相对位置分为:1,2-二二醇(醇(-二醇)、二醇)、1,3-二醇(二醇(-二醇)、二醇)、1,4-二醇二醇(-二醇)。二醇)。1,2-丙二醇丙二醇1,3-丙二醇丙二醇1,4-丁二醇丁二醇332、高碘酸氧化、高碘酸氧化自学自学应用:邻二醇的定性或定量测定应用:邻二醇的定性或定量测定产物:醛、酮产物:醛、酮or羧酸羧酸1、与氢氧化铜反应、与氢氧化铜反应绛蓝色绛蓝色鉴别邻二醇鉴别邻二醇34五、重要的五、重要的醇醇1 1、甲醇、甲醇2 2、乙醇、乙醇3、脱水反应(、脱水反应(p180)自学自学二元醇

    14、可发生分子内脱水生成醛二元醇可发生分子内脱水生成醛or环醚。环醚。35第二节第二节 酚酚一、分类和命名一、分类和命名羟基直接与芳环相连的化合物为羟基直接与芳环相连的化合物为酚酚。通式:通式:Ar-OH 1、根据芳环上羟基的数目,可分为一元酚和多元酚。、根据芳环上羟基的数目,可分为一元酚和多元酚。(一)分类:(一)分类:苯酚苯酚2-甲苯酚甲苯酚4-硝基苯酚硝基苯酚361,4-苯二酚苯二酚 对苯二酚对苯二酚1,2,3-苯三酚苯三酚连苯三酚连苯三酚1,3,5-苯三酚苯三酚均苯三酚均苯三酚 2、根据芳香烃基的不同,分为苯酚和萘酚。、根据芳香烃基的不同,分为苯酚和萘酚。2-甲基甲基-1-萘酚萘酚苯酚苯酚

    15、37有其它较优基团:有其它较优基团:-OH作为取代基作为取代基对羟基苯甲醛对羟基苯甲醛邻羟基苯甲酸邻羟基苯甲酸(水杨酸)(水杨酸)对羟基苯磺酸对羟基苯磺酸(二)命名:(二)命名:芳环名称芳环名称+酚酚4-硝基苯酚硝基苯酚2-甲基甲基-1-萘酚萘酚38按官能团的优先顺序,确定母体主要官能团按官能团的优先顺序,确定母体主要官能团羧基(羧酸)磺酸基(磺酸)烃氧羰基(酯)卤甲酰基(酰卤)氨基甲酰基(酰胺)甲酰基(醛)氧代(酮)羟基(醇)羟基(酚)氨基(胺)烃氧基(醚)烃基 卤代 硝基39二、结构二、结构C,O均为均为sp2杂化杂化O与苯环形成与苯环形成p-共轭,结果:共轭,结果:*1.增强苯环上的电子

    16、云密度增强苯环上的电子云密度*2.增加羟基上增加羟基上H的解离能力的解离能力*3.增加增加C-O间电子云密度间电子云密度苯环致活,邻对位苯环致活,邻对位取代取代酚具有酸性酚具有酸性羟基不易断裂,不羟基不易断裂,不易被取代易被取代40(一)酚羟基的反应(一)酚羟基的反应1、酸性、酸性酸性大小:酸性大小:pKa 1619 10 6.38 4.76三、化学性质三、化学性质鉴别羧酸鉴别羧酸和酚和酚41苯环上取代基对酸性的影响:苯环上取代基对酸性的影响:吸电子基使酸性增强,给电子基使酸性减弱。吸电子基使酸性增强,给电子基使酸性减弱。pKa1010.218.397.15 4.09 0.25422、与、与F

    17、eCl3的显色反应的显色反应蓝紫色蓝紫色络合物颜色络合物颜色:深绿色深绿色兰色兰色化合物化合物:可用于不同酚的定性分析,醇和酚的鉴别。可用于不同酚的定性分析,醇和酚的鉴别。具有烯醇型结构的分子与具有烯醇型结构的分子与FeCl3溶液能够发溶液能够发生颜色反应。生颜色反应。433、酚羟基的氧化、酚羟基的氧化对苯二酚对苯二酚对苯醌(环己二烯二酮)对苯醌(环己二烯二酮)黄色或红色黄色或红色有无芳香性?有无芳香性?44(二)苯环上的取代反应(二)苯环上的取代反应-OH是邻对位定位基,酚容易进行芳环上的亲电是邻对位定位基,酚容易进行芳环上的亲电取代反应。取代反应。1、卤代、卤代酚的卤化比苯快酚的卤化比苯快

    18、1011倍倍白色沉淀白色沉淀定量完成,用于定量完成,用于定性定量分析定性定量分析6767 3333低极性溶剂中,低低极性溶剂中,低温下,得一溴代苯温下,得一溴代苯452、磺化、磺化自学自学反应可逆,随温度升高,稳定的对位异构体增多。反应可逆,随温度升高,稳定的对位异构体增多。3、硝化、硝化自学自学室温下用稀硝酸硝化,得一硝基取代产物。室温下用稀硝酸硝化,得一硝基取代产物。464、烷基化、烷基化反应反应自学自学酚容易进行酚容易进行Friedel-Crafts 烷基化烷基化反应。产物以对位反应。产物以对位异构为主,若对位有取代基则烷基进入邻位。异构为主,若对位有取代基则烷基进入邻位。4-甲基甲基-

    19、2,6-二叔丁基苯酚二叔丁基苯酚(BHT)常用抗氧剂和防腐剂常用抗氧剂和防腐剂四、重要的酚四、重要的酚47第三节第三节 醚和环氧化合物醚和环氧化合物一、结构、分类和命名一、结构、分类和命名(一)结构和分类(一)结构和分类通式通式R-O-R,官能团,官能团C-O-C,称醚键。,称醚键。醚分子中的氧原子为醚分子中的氧原子为sp3不等性不等性杂化。杂化。单醚单醚 混醚混醚 环醚环醚 芳醚芳醚醇或酚羟基醇或酚羟基H被烃基取代而生成的化合物。被烃基取代而生成的化合物。48(二)命名(二)命名1、简单烷基、简单烷基烃基名称烃基名称+醚醚单醚:单醚:“二二”和和“基基”可省略可省略(不饱和不饱和or芳醚保芳

    20、醚保留留)乙醚乙醚二苯醚二苯醚混醚:先小后大混醚:先小后大芳醚:芳基在前芳醚:芳基在前苯乙醚苯乙醚乙基乙烯基醚乙基乙烯基醚甲基叔丁基醚甲基叔丁基醚492、复杂烷基、复杂烷基把较小的烷氧基作为取代基来命名。把较小的烷氧基作为取代基来命名。1-甲氧基甲氧基-1-丁烯丁烯,-二甲氧基乙醚二甲氧基乙醚3-甲氧基己烷甲氧基己烷(二甘醇二甲醚)(二甘醇二甲醚)乙氧基环己烷乙氧基环己烷503、环醚环醚一般称为环氧某烃,或以一般称为环氧某烃,或以环氧乙烷为母体环氧乙烷为母体。(THF)也可以按杂环化合物命名。也可以按杂环化合物命名。2-甲基环氧乙烷甲基环氧乙烷2-氯甲基环氧乙烷氯甲基环氧乙烷51环氧乙烷环氧乙

    21、烷1,2-1,2-环氧丙烷环氧丙烷3-3-氯氯-1,2-1,2-环氧丙烷环氧丙烷1,4-1,4-环氧丁烷环氧丁烷(四氢呋喃)(四氢呋喃)1,4-1,4-二氧六环二氧六环(二噁烷)(二噁烷)4、冠、冠醚醚18-冠冠-6原子总数原子总数-“冠冠”-氧原子数氧原子数52与酸反应与酸反应强酸作用醚键断裂强酸作用醚键断裂氢被氧化氢被氧化二、化学性质二、化学性质醚键稳定,常温下与碱、氧化剂、还原剂醚键稳定,常温下与碱、氧化剂、还原剂不反应。不反应。官能团官能团:C-O-C(醚键)(醚键)氧原子具有未公用电子对,可与强酸反应。氧原子具有未公用电子对,可与强酸反应。531、生成烊盐、生成烊盐醚中氧原子未共用电

    22、子对是弱碱,与强酸反应:醚中氧原子未共用电子对是弱碱,与强酸反应:2、过氧化物生成、过氧化物生成 醚长期与空气接触,逐渐形成过氧化物:醚长期与空气接触,逐渐形成过氧化物:氢过氧化乙醚氢过氧化乙醚检测:检测:过氧化物使淀粉过氧化物使淀粉-碘化钾试纸碘化钾试纸变蓝变蓝。除去:除去:还原剂,如还原剂,如FeSO4,(Na)2SO3/稀稀H2SO4。543、醚键断裂、醚键断裂在强酸加热条件下,醚键发生断裂。在强酸加热条件下,醚键发生断裂。单醚:生成单醚:生成RX和醇和醇混醚:小烃成混醚:小烃成RX,大烃成,大烃成ROH55芳基混醚:芳基混醚:叔丁基醚:叔丁基醚:芳醚:生成酚和芳醚:生成酚和RX叔丁基醚

    23、:叔丁基成叔丁基醚:叔丁基成RX和烯和烯56乙醚乙醚四氢呋喃四氢呋喃三、重要的醚三、重要的醚57四、环氧化合物的开环反应四、环氧化合物的开环反应1、酸性条件下开环、酸性条件下开环机理:机理:酸性开环:亲核试剂进攻取酸性开环:亲核试剂进攻取代基多的代基多的C58592、碱性条件下开环、碱性条件下开环碱性开环:进攻取代基少的碱性开环:进攻取代基少的C6061SummarySummary1.In an alcohol one or more hydroxyl groups are bonded to an alkyl group,while in a phenol one or more hydroxyl groups are directly attached to an aromatic ring.2.The major chemical reactions of alcohols involve the cleavages of bonds OH and CO.62有弱酸性,有弱酸性,断断O-H键,键,H被取代被取代.作亲核试剂作亲核试剂亲核试剂进亲核试剂进攻带正电攻带正电C,断断C-O键键,OH被取代被取代-氢原子被氧化氢原子被氧化-氢消除氢消除羟基质子化羟基质子化

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