第十章 醇酚醚 优秀课件.ppt
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1、第十章 醇酚醚 第1页,本讲稿共53页 一、一、醇的分类醇的分类 二、二、醇的异构和命名醇的异构和命名 三、三、醇的结构醇的结构 四、四、醇的制法醇的制法 五、五、醇的物理性质和波谱性质醇的物理性质和波谱性质 六、六、醇的化学性质醇的化学性质 七、七、二元醇简介二元醇简介 八、八、硫醇简介硫醇简介 10.1 醇醇 第2页,本讲稿共53页醇醇:羟基直接与饱和碳原子相连。:羟基直接与饱和碳原子相连。乙醇乙醇 环己醇环己醇 苯甲醇苯甲醇(苄醇)(苄醇)一、醇的分类1.按按-OH数目分类:数目分类:一元醇:一元醇:(按按-OH连接的不同连接的不同碳原子分碳原子分)CH2CHCH2 OH OH OH多元
2、醇:多元醇:CH2CH2OH OH二元醇:二元醇:伯醇伯醇:RCH2-OH叔醇叔醇:R3C-OH仲醇仲醇:R2CH-OH第3页,本讲稿共53页-OH2.按烃基结构分类:按烃基结构分类:脂环醇:脂环醇:脂肪醇:脂肪醇:芳香醇:芳香醇:饱和醇饱和醇:RCH2-OH不饱和醇不饱和醇:CH2=CHCH2OH-CH2-OH酚酚:羟基直接与芳环的碳原子相连。:羟基直接与芳环的碳原子相连。苯酚苯酚 -萘酚萘酚 -萘酚萘酚烯醇烯醇:羟基直接与双键:羟基直接与双键C相连。相连。第4页,本讲稿共53页 醇有醇有碳架异构碳架异构和和官能团位置官能团位置(位次位次)异构异构。正丁醇正丁醇 异丁醇异丁醇 叔丁醇叔丁醇
3、仲丁醇仲丁醇二、醇的异构和命名1.醇的构造异构2.醇的命名醇的命名 普通命名法普通命名法:-一般适合于简单的一元醇一般适合于简单的一元醇 (按相应烃来命名)(按相应烃来命名)甲醇甲醇环己醇环己醇苄醇苄醇CH3-OH-OH-CH2-OH第5页,本讲稿共53页 甲醇衍生物命名法甲醇衍生物命名法:-以甲醇作母体以甲醇作母体CH3-C-OHCH2CH3CH2CH3Ph-C-OHPhPh三苯甲醇三苯甲醇甲基二乙基甲醇甲基二乙基甲醇有异构体,按有异构体,按正、异、仲、新、叔正、异、仲、新、叔等命名等命名CH3CH3CH3C-OHCH3CCH2-OHCH3CH3CH3CH-OHCH3CH3CHCH2CH3O
4、H异丙醇异丙醇仲丁醇仲丁醇叔丁醇叔丁醇新戊醇新戊醇第6页,本讲稿共53页5-甲基甲基-3-己醇己醇系统命名法:-选择含有-OH的最长主链,编号从离-OH最近的一端开始2,4-二甲基二甲基-3-乙基乙基-3-己醇己醇CH3CHCH2CHCH2CH3CH3OHCH3OHCH2CH3CH2CH3CH3CHCCHCH3CH3CHCH2-OHPh2-苯基苯基-1-丙醇丙醇1 2 3 45 66 5 4 3 2 14-丙基丙基-5-己烯己烯-1-醇醇3-苯基苯基-2-丙烯醇丙烯醇3 2 14 3 2 16 5CH3-C-C-CH3CH33HCOHHO2,3-二甲基二甲基-2,3-丁二醇丁二醇 如果有不饱和
5、键如果有不饱和键-以含以含-OH和和不饱和键不饱和键的最长碳链为母体。的最长碳链为母体。如果为多元醇如果为多元醇-选择含尽可能多选择含尽可能多-OH的最长碳链为母体。的最长碳链为母体。OHCH3CH2CH2CHCH2CH2CH2CH2=CH-CH=CHCH2-OH2-乙基乙基-2-羟甲基羟甲基-1,3-丙二醇丙二醇顺顺-1,2-环戊二醇环戊二醇OH OHCH3CH2-C-CH2OHCH2OHCH2OH1 2 3第7页,本讲稿共53页三、醇的结构氧原子的电子构型O8:1S2 2S2 2P4 ORH:SP3杂化SP3杂化轨道2S轨道 2P轨道E醇结构特点:醇结构特点:-OH 连接在不饱和碳上,化合
6、物不稳定;连接在不饱和碳上,化合物不稳定;一个碳上如果连有多个一个碳上如果连有多个-OH,化合物不稳定。,化合物不稳定。如:CH2=CH-OH CH3-C-H=O重排如:R-CH-OH R-C-HOH=O-H2O第8页,本讲稿共53页鱼肝油中鱼肝油中维生素维生素A和和D植物香精油中植物香精油中 泷牛几苗醇泷牛几苗醇薄荷油中薄荷油中薄荷醇薄荷醇 醇广泛存在于自然界,目前较复杂的醇仍主要从动、植物中提取还有许多醇是以酯化形式存在于动、植物体内,如:油脂、蜂蜡、鲸蜡等1.醇的工业合成醇的工业合成由合成气合成由合成气合成(主要是甲醇)(主要是甲醇)四、醇的制法第9页,本讲稿共53页2.由烯烃制备由烯烃
7、制备 间接水合法间接水合法 直接水合法乙二醇的工业合成:乙二醇的工业合成:第10页,本讲稿共53页丙三醇的制备丙三醇的制备第11页,本讲稿共53页3.硼氢化氧化法硼氢化硼氢化氧化法两个独特之处:氧化法两个独特之处:有有“反常反常”的选择性的选择性制得制得反马氏规则产物反马氏规则产物。C=C12(BH3)C-CBH2硼化氢22H O、OH-氧 化C-COHHC H3C H2C HC H2C H3C H2C H2C H2O H9 2%(BH3)2H2O2HO-(BH3)2H2O2HO-(C H3)CC H C H3298%(CH3)2CH-CH-CH3OH 有高度的立体选择性有高度的立体选择性反应
8、属反应属顺式加成顺式加成CH385%(BH3)2H2O2HO-OHCH3第12页,本讲稿共53页4.卤代烃水解:R-X +HOH R-OH +HXOH-CH2=CH-CH2Cl CH2=CH-CH2OHH2ONa2CO3CH2Cl CH2OHH2ONa2CO35.醛酮还原醛酮还原催 化 剂:H2Ni、Pb、Pt、LiA lH4、NaBH4 等C=RHOR-CH2OH 伯 醇还 原OR C=R/CHOH 仲 醇RR/还 原第13页,本讲稿共53页制备:CHCH3OH方法一:方法一:CH3CHOMgBr无水乙醚 H3O+CHCH3OHCHOCHCH3OHCH3MgBrH3O+无水乙醚方法二:方法二
9、:6.格氏试剂合成法:通式:-COR MgXCROMgXMg(OH)XRC OH无水乙醚H2OH+格氏试剂与酮反应制叔醇/C-OMgClRR-MgClO+CR/RR/CROH叔 醇R/R/R/无水乙醚H2OH+格氏试剂与甲醛反应制伯醇RHOHRCOMgClHHMgClRO+CHCH2伯醇无水乙醚H2OH+格氏试剂与醛反应制仲醇C OMgClHRR-MgClO+CR/HR/R/CH-OHR仲 醇H2OH+无水乙醚第14页,本讲稿共53页 物态物态C1C4 -有酒味无色液体有酒味无色液体C5C11 -有嗅味油状液体有嗅味油状液体C12 以上以上-固体固体五、醇的物理性质和波谱性质1.醇的物理性质
10、水溶性水溶性H-O-H-O-H-ORHH 低级醇(低级醇(C1 C3)能与水混溶)能与水混溶 从从C4开始,随开始,随C 溶解度溶解度 与某些无机盐形成结晶醇化合物与某些无机盐形成结晶醇化合物MgCl2 6CH3OH CaCl2 4C2H5OH 有机物中有少量醇时,可加无机盐提纯。有机物中有少量醇时,可加无机盐提纯。不能用无水不能用无水MgCl2、CaCl2、CuSO4 等无机盐干燥醇。等无机盐干燥醇。故:故:第15页,本讲稿共53页 沸点(沸点(b.P.)(2)比相应烃、卤代烃高甲醇甲醇(分子量:(分子量:32)b.P.64.9乙烷乙烷(分子量:(分子量:30)b.P.-88.6乙醇乙醇(分
11、子量:(分子量:46)b.P.78.5丙烷丙烷(分子量:(分子量:44)b.P.-42.1R-O-H-O-H-ORRH原因-形成分子间氢键(1)C ,b.P.正丁醇正丁醇 b.P.117 异丁醇异丁醇 b.P.108仲丁醇仲丁醇 b.P.99.5 叔丁醇叔丁醇 b.P.82(3)碳数相同,支链 ,b.P.CH3CH2OH b.P.78.5 HOCH2CH2OH b.P.198(4)碳数相同,-OH ,b.P.第16页,本讲稿共53页2.醇的光谱性质O-H 36003200 cm-1C-O 12001000 cm-1伯醇:10601030cm-1叔醇:1140cm-1仲醇:1100cm-1其中没
12、有缔合醇:3600 cm-1(尖锋)其中有缔合醇:3600 3200cm-1(宽锋)浓度 、非极性溶液中浓度 、极性溶液中 醇的红外光谱(醇的红外光谱(IR)第17页,本讲稿共53页2950cm-1为CH3,CH2的伸缩振动1470cm-1、1380cm-1为CH3、CH2弯曲振动36003200cm-1为缔合O-H的伸缩振动1050cm-1伯醇C-O伸缩振动3600cm-1为未缔合O-H的伸缩振动3600360032002950147013801050(10%乙醇的CCl4溶液)第18页,本讲稿共53页 醇的核磁共振谱醇的核磁共振谱第19页,本讲稿共53页第20页,本讲稿共53页1.与活泼金
13、属反应与活泼金属反应六、醇的化学性质 醇的化学性质由它的官能团羟基(OH)确定,醇的反应包括如下两种键的破裂:21快,剧烈H-OH +Na NaOH +H221(醇钠)慢R-OH+Na H2+RONa NaOH+R-OHH2O1.H2O CH3OH 1R-OH 2R-OH 3R-OH反应活性:反应活性:2.随着R ,反应活性 。第21页,本讲稿共53页斥电诱导效应:斥电诱导效应:斥电诱导效应斥电诱导效应使酸性减弱,使酸性减弱,吸电诱导效应吸电诱导效应使酸性增强。使酸性增强。醇的酸性顺序:醇的酸性顺序:伯醇仲醇叔醇伯醇仲醇叔醇 问题:比较问题:比较CF3CH2OH与与CH3CH2OH的酸性强弱。
14、的酸性强弱。从下列数据可以看到醇的酸性比水弱,但醇的共轭碱RO的碱性却比OH还要强。酸性酸性-OH CH3O CH3CH2O (CH3)2CHO (CH3)3CO碱性碱性HOH CH3OH CH3CH2OH (CH3)2CHOH (CH3)3COH 15.7 16 18 18 19pka:R OHCH OHCH3CH3第22页,本讲稿共53页 醇与其他活泼金属如钠、镁、铝、铝汞齐(Al-Hg)、镁汞齐(Mg-Hg)等在较高温度下作用生成醇镁、醇铝。(醇镁)慢2R-OH+Mg H2+(RO)2Mg慢(三)异丙醇铝6(CH3)2CHOH+2Al 3H2+2(CH3)2CHO3Al反应的意义:反应的
15、意义:实验室销毁金属钠;异丙醇铝是常用的还原剂,乙醇钠是常用还原剂、强碱。第23页,本讲稿共53页 但工业上生产醇钠,不使用昂贵的金属钠,而是利用上述平衡反应:第24页,本讲稿共53页R-OH +HX R-X +H2O 反应速度与反应速度与HX有关有关HI HBr HCl如:RCH2-OH+HI RCH2I +H2O H2SO4RCH2-OH +HBr RCH2Br+H2ORCH2-OH +HCl RCH2Cl +H2OZnCl22.与氢卤酸反应与氢卤酸反应第25页,本讲稿共53页 反应速度与烃基结构有关反应速度与烃基结构有关:C H3C H2CH3OHCHH C lC H3C H2C HCH
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