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文檔簡介

1、第七章第七章 醇、酚和醚醇、酚和醚醇、酚和醚的醇、酚和醚的結構、分類、命名;結構、分類、命名;物理性質、化學性質;物理性質、化學性質;重要代表物。重要代表物。本章提綱本章提綱醇、酚和醚醇、酚和醚都是聽得含都是聽得含氧氧衍生物,但他們是衍生物,但他們是不同類型不同類型的有機化合物的有機化合物一一 醇的結構醇的結構 氧原子的電子構型:氧原子的電子構型:1s22s22px22py12pz1。第一節第一節 醇醇官能團官能團:羥基羥基(OH)(又稱醇羥基)。)(又稱醇羥基)。(a) 甲醇的成鍵軌道甲醇的成鍵軌道 (b)甲醇分子中氧原子正四面體結構甲醇分子中氧原子正四面體結構 按按-OH數數 目分類:目分

2、類:一元醇:一元醇: CH2CHCH2 OH OH OH多元醇: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-OH 按烴基結按烴基結 構分類:構分類: 脂環醇:脂環醇:脂肪醇:脂肪醇:芳香醇:芳香醇:飽和醇飽和醇:RCH2-OH不飽和醇不飽和醇:CH2=CHCH2OH -CH2-OH伯醇伯醇(第一醇第一醇)(1醇醇)仲醇仲醇(第二第二)醇醇(2醇醇)叔醇叔醇(第三醇第三醇)(3醇醇)二、二、 醇的分類醇的分類乙二醇乙二醇丙三醇丙三醇例如:例如: 飽和醇飽和醇 乙醇乙醇 異丙醇異丙醇 新戊醇新戊醇環己醇環己醇 不飽和醇不飽和

3、醇烯丙醇烯丙醇炔丙醇炔丙醇 芳醇芳醇苯甲醇苯甲醇 (芐醇芐醇)CH2=CH-CH2-OHCH C-CH2-OHCH2-OHCH3CH2OHOHCH3CHCH3OH(一一) 普通命名法普通命名法三、醇的三、醇的命名命名(二二) 系統命名法系統命名法(1)飽和一元醇)飽和一元醇三、醇的三、醇的命名命名(2) 不飽和醇不飽和醇選擇連有羥基同時含有重鍵選擇連有羥基同時含有重鍵(雙鍵和三鍵雙鍵和三鍵)碳原子在內碳原子在內的碳鏈作為主鏈,編號時盡可能使羥基的位號最小。的碳鏈作為主鏈,編號時盡可能使羥基的位號最小。4-(正正)丙基丙基-5-己烯己烯-1-醇醇(3) 脂環醇脂環醇OHOH環己醇3-甲基環己醇(

4、4) 芳香醇芳香醇可把芳基作為取代基可把芳基作為取代基:3-苯基苯基-2-丙烯丙烯-1-醇醇 (肉桂醇肉桂醇)1-苯乙醇苯乙醇( -苯乙醇苯乙醇)2-苯乙醇苯乙醇 ( -苯乙醇苯乙醇)CH2-CH3OH12 CH2-CH2-12OH (5) 多元醇多元醇: 結構簡單的常以俗名稱呼結構簡單的常以俗名稱呼,結構復雜的結構復雜的,應盡應盡可能選擇包含多個羥基在內的碳鏈作為主鏈可能選擇包含多個羥基在內的碳鏈作為主鏈,并把羥基的并把羥基的數目數目(以二、三、以二、三、表示表示)和位次和位次(用用1,2,表示表示)放在醇名放在醇名之前表示出來之前表示出來. -二醇二醇兩個羥基處于相鄰的兩個碳原子上的醇兩個

5、羥基處于相鄰的兩個碳原子上的醇. -二醇二醇兩個羥基所在碳原子間相隔一個碳原子的醇兩個羥基所在碳原子間相隔一個碳原子的醇. -二醇二醇相隔兩個碳原子的醇相隔兩個碳原子的醇.例例1:1,2-乙二醇乙二醇 簡稱簡稱:乙二醇乙二醇俗名俗名:甘醇甘醇 ( -二醇二醇)1,2-丙二醇丙二醇 ( -二醇二醇)1,3-丙二醇丙二醇 ( -二醇二醇)例例2: 1,2,3-丙三醇丙三醇簡稱簡稱:丙三醇丙三醇( 俗稱俗稱: 甘油甘油 )2,2-雙雙(羥甲基羥甲基)-1,3-丙二醇丙二醇(俗名俗名: 季戊四醇季戊四醇)順順-1,2-環戊二醇環戊二醇 低級醇為具有酒味的無色透明液體。低級醇為具有酒味的無色透明液體。

6、C12以上的直鏈醇為固體。以上的直鏈醇為固體。 低級直鏈飽和一元醇的沸點比相對分子質量相近的低級直鏈飽和一元醇的沸點比相對分子質量相近的烷烴的沸點高得多(烷烴的沸點高得多(Why?)?) 。四、醇的物理性質四、醇的物理性質OHRORHOHRHOR (醇分子間氫鍵締合醇分子間氫鍵締合) 直鏈伯醇的沸點直鏈伯醇的沸點直鏈伯醇的沸點最高,帶支鏈的醇的沸點要低些,直鏈伯醇的沸點最高,帶支鏈的醇的沸點要低些,支鏈越多,沸點越低支鏈越多,沸點越低。 正丁醇正丁醇 異丁醇異丁醇 仲丁醇仲丁醇 叔丁醇叔丁醇沸點:沸點: 117.7 108 99.5 82.5 甲醇、乙醇、丙醇都能與水混溶,混溶時有熱量放出,甲

7、醇、乙醇、丙醇都能與水混溶,混溶時有熱量放出,并使體積縮小。并使體積縮小。 自正丁醇開始自正丁醇開始,隨著烴基的增大隨著烴基的增大,在水中的溶解度在水中的溶解度降低降低,癸醇以上的醇幾乎不溶于水(低級醇是由于氫鍵癸醇以上的醇幾乎不溶于水(低級醇是由于氫鍵,隨著烴基的增大隨著烴基的增大,烴基部分的范得華力增大烴基部分的范得華力增大,同時烴基對同時烴基對羥基有遮蔽作用羥基有遮蔽作用,阻礙了醇羥基與水形成氫鍵阻礙了醇羥基與水形成氫鍵,溶解度降溶解度降低低,故高級醇的溶解性質與烴相似故高級醇的溶解性質與烴相似)。)。ROHHOHHORHOH 醇與水分子間氫鍵締合:醇與水分子間氫鍵締合: 多元醇多元醇分

8、子中含有兩個以上的羥基,可以形成更多分子中含有兩個以上的羥基,可以形成更多的氫鍵,所以分子中所含羥基越多,沸點越高,在水的氫鍵,所以分子中所含羥基越多,沸點越高,在水中的溶解度也越大。中的溶解度也越大。 例:例: 乙二醇沸點:乙二醇沸點:197 甘油(丙三醇)沸點:甘油(丙三醇)沸點:290。醇的性質主要是由它的官能團(醇的性質主要是由它的官能團(OH)決定的。)決定的。 醇的化學反應中,根據鍵的斷裂方式,主要有:醇的化學反應中,根據鍵的斷裂方式,主要有: 烴基結構的不同也會影響反應性能,或導致反應歷烴基結構的不同也會影響反應性能,或導致反應歷程的改變:如分子程的改變:如分子重排重排反應。反應

9、。五、五、 醇的化學性質醇的化學性質氫氧氫氧鍵斷裂和鍵斷裂和碳氧碳氧鍵斷裂兩種不同類型的反應。鍵斷裂兩種不同類型的反應。 醇與水都含有羥基,都屬于極性化合物,具有相似的性醇與水都含有羥基,都屬于極性化合物,具有相似的性質:如與活潑金屬質:如與活潑金屬(Na,K,Mg,Al等等)反應,放出氫氣:反應,放出氫氣:(一)一) 與活潑金屬的反應與活潑金屬的反應RCH2OH + NaRCH2ONa + 1/2H2(CH3)3COH + K(CH3)3COK + 1/2H2作堿性試劑或親核試劑作消除反應試劑醇鈉醇鈉醇鉀醇鉀異丙醇鋁異丙醇鋁可作催化劑和還原劑可作催化劑和還原劑 液態醇液態醇的酸性強弱順序:的

10、酸性強弱順序: 醇可以看成是一個比水更弱的酸醇可以看成是一個比水更弱的酸,其其共軛堿共軛堿是強堿是強堿.醇的反應活性為醇的反應活性為: 甲醇甲醇 伯醇伯醇 仲醇仲醇 叔醇叔醇 醇鈉遇水就分解成原來的醇和氫氧化鈉醇鈉遇水就分解成原來的醇和氫氧化鈉.其水解是一其水解是一可逆反應可逆反應,平衡偏向生成醇的一邊平衡偏向生成醇的一邊: 異丙醇鋁和叔丁醇鋁也是一個很好的催化劑和還原異丙醇鋁和叔丁醇鋁也是一個很好的催化劑和還原劑劑.RONa + H2OROH + NaOH1o醇 2o醇 3o醇這是制備鹵烷的重要方法這是制備鹵烷的重要方法:(二)(二) 與無機酸反應與無機酸反應 1. 與與HX作用作用(可逆反

11、應可逆反應)R OH + HXR X + H2O 氫鹵酸的反應活性:氫鹵酸的反應活性:HI HBr HCl如:如:RCH2-OH + HI RCH2I + H2O H2SO4RCH2-OH + HBr RCH2Br + H2ORCH2-OH + HCl RCH2Cl + H2OZnCl2 由伯醇制備相應的鹵烷由伯醇制備相應的鹵烷(碘烷除外碘烷除外),一般用鹵化鈉和一般用鹵化鈉和濃硫酸為試劑濃硫酸為試劑: 在濃硫酸存在下在濃硫酸存在下,仲醇可發生消除反應生成烯仲醇可發生消除反應生成烯.3o 醇 、烯丙醇、芐醇 室溫下反應液立即混濁、分層; 2o醇 2 5 min. 反應液混濁、分層; 1o醇 加

12、熱,反應液混濁、分層;各種醇與濃各種醇與濃HCl在在ZnCl2(盧卡斯試劑盧卡斯試劑)催化下的反應活性催化下的反應活性: 芐醇和烯丙醇芐醇和烯丙醇 叔醇叔醇 仲醇仲醇 伯醇伯醇 甲醇甲醇ROH + NaX RX + NaHSO3 + H2OH2SO4CH3CH2CH2CH2 + HCl CH3CH2CH2CH2 + H2OCH3CH2CH3OHCHHClCH3CH2CHCH3lCH2OZnCl2室溫室溫(25min后出現渾濁后出現渾濁)HCH3C OHCH3CH3HClCH3C ClCH3C3H2O(馬上出現渾濁馬上出現渾濁)ZnCl2室溫室溫ZnCl2OHCl(加熱才出現渾濁加熱才出現渾濁)

13、 由于鹵烷不溶于水由于鹵烷不溶于水,可通過此反應觀察反應中出現渾可通過此反應觀察反應中出現渾濁或分層的快慢區別濁或分層的快慢區別伯伯,仲仲,叔醇叔醇、芐醇和烯丙醇、芐醇和烯丙醇.盧卡斯試劑盧卡斯試劑分別與伯分別與伯,仲仲,叔醇在常溫下作用叔醇在常溫下作用: 重排重排: 有一些醇(除大多數伯醇外)與氫鹵酸反應,有一些醇(除大多數伯醇外)與氫鹵酸反應,時常有重排產物生成,如:時常有重排產物生成,如:Why?CH3C-CHCH3CH3OHHHClCH3C-CHCH3CH3OH2H+-H2OCH3C-CHCH3CH3H+重排CH3C-CH2CH3CH3+Cl-Cl-CH3C-CH2CH3ClCH3CH

14、3C-CHCH3CH3H Cl 重排反應歷程重排反應歷程:例例1:CH3-C C-CH3CH3HHOHCH3-C-CH2-CH3 CH3ClHCl 例例2:(主要產物)(主要產物) 注意注意:該反應由于新戊醇:該反應由于新戊醇 碳上叔丁基位阻較大,碳上叔丁基位阻較大,阻礙了親核試劑的進攻而不利于阻礙了親核試劑的進攻而不利于SN2反應,所以反應反應,所以反應按按SN1歷程進行:歷程進行:較不穩定較不穩定較穩定較穩定 反應歷程:反應歷程: 大多數大多數伯醇伯醇不發生重排:這是由于它們與氫鹵酸的不發生重排:這是由于它們與氫鹵酸的反應是按反應是按SN2歷程進行的:歷程進行的: 注意:注意:醇可以與醇可

15、以與PI3(或(或PBr3),),PCl5或或SOCl2反應生反應生成相應的鹵烷,而成相應的鹵烷,而不發生重排不發生重排:ROH + SOCl2RCl + SO2 + HCl3ROH + PI3 3RI + P(OH)3 (P + I2 或或Br2)ROH + PCl5 RCl + POCl3 + HCl2. 與無機含氧酸反應與無機含氧酸反應(酸性酯)(酸性酯)(中性酯)(中性酯) 硫酸與乙醇作用:硫酸氫乙酯和硫酸二乙酯。硫酸與乙醇作用:硫酸氫乙酯和硫酸二乙酯。(烷基化劑:硫酸二甲(烷基化劑:硫酸二甲(乙乙)酯酯,有劇毒有劇毒)CH3OH + H2SO4CH3OSOHOO硫酸氫甲酯CH3OH硫

16、酸二甲酯CH3OSOCH3OO 高級醇的酸性硫酸酯鈉鹽高級醇的酸性硫酸酯鈉鹽,如如:C12H25OSO2ONa,是一是一種合成洗滌劑種合成洗滌劑. 甘油三硝酸酯甘油三硝酸酯是一種炸藥是一種炸藥;+ 3HONO2+ 3H2O甘油三硝酸酯CH2OHCHOHCH2OHCH2ONO2CHONO2CH2ONO2ROH-H2O烷基磷酸酯三烷基磷酸酯二烷基磷酸酯ROH + HOPOHOOH-H2OROPOHOOHROPOHOORROH-H2OROPOROOR 磷酸三丁酯可用作萃取劑和增塑劑磷酸三丁酯可用作萃取劑和增塑劑:1. 分子內脫水分子內脫水按反應條件不同按反應條件不同, 可以發生分子內脫水而生成可以發

17、生分子內脫水而生成烯烴烯烴乙烯乙烯例例1:(三)(三) 脫水反應脫水反應乙醚乙醚例例2:2. 按反應條件不同按反應條件不同, 也可以發生分子間脫水而生成也可以發生分子間脫水而生成醚類醚類:CH366%H2SO4CH3100 溫度的影響溫度的影響低溫有利于取代反應而生成醚;高低溫有利于取代反應而生成醚;高溫有利于消除反應,即分子內脫水生成烯烴。溫有利于消除反應,即分子內脫水生成烯烴。 醇結構的影響醇結構的影響一般叔醇脫水不生成醚,而生一般叔醇脫水不生成醚,而生成烯烴成烯烴。 醇脫水反應取向醇脫水反應取向符合查依采夫規則。符合查依采夫規則。例例1:2-丁烯(主要產物)丁烯(主要產物)80%例例2:

18、1-苯基丙烯(苯基丙烯(共軛烯,共軛烯,唯一產物唯一產物)仲丁醇仲丁醇1-苯基苯基-2-丙醇丙醇 醇脫水反應常用的脫水劑醇脫水反應常用的脫水劑濃硫酸、濃硫酸、氧化鋁(無重氧化鋁(無重排產物)排產物)。正丁醇正丁醇例例:補充補充1:擴環重排:擴環重排-消除消除CH2OHH+170oC?具體反應歷程:具體反應歷程:CH2OHH+CH2OH2+CH2-H2O+重排H+-H+Why?氧化劑:高錳酸鉀、鉻酸氧化劑:高錳酸鉀、鉻酸伯醇氧化伯醇氧化醛醛羧酸羧酸例例(四)(四) 氧化反應氧化反應1. 伯醇的氧化反應伯醇的氧化反應 氧化劑:高錳酸鉀、鉻酸氧化劑:高錳酸鉀、鉻酸 仲醇氧化仲醇氧化酮。酮。例例2.

19、仲醇的氧化反應仲醇的氧化反應3. 叔醇的氧化反應叔醇的氧化反應只有在劇烈條件下發生氧化,則碳鏈斷裂,生成含只有在劇烈條件下發生氧化,則碳鏈斷裂,生成含碳原子較少的產物:碳原子較少的產物:例例(五)(五) 多元醇的特性多元醇的特性 乙二醇可與環氧乙烷作用乙二醇可與環氧乙烷作用乳化劑、軟化劑乳化劑、軟化劑及氣體凈化劑(脫硫、脫及氣體凈化劑(脫硫、脫CO2)等)等與與SOCl2反應反應鹵素取代鹵素取代 凡相鄰碳原子上連有兩個或多個凡相鄰碳原子上連有兩個或多個OH基的化合物也基的化合物也能發生同樣的氧化反應:能發生同樣的氧化反應: 該反應是定量進行的,可用來該反應是定量進行的,可用來定量測定定量測定1

20、,2-二醇含量二醇含量. 1,2-二醇被高碘酸或四乙酸鉛氧化二醇被高碘酸或四乙酸鉛氧化:(1) 帶有甜味的有毒性的粘稠液體帶有甜味的有毒性的粘稠液體;(2) 沸點沸點(197)、相對密度較高(氫鍵締合);可做高、相對密度較高(氫鍵締合);可做高沸點溶劑沸點溶劑;(3) 可與水混溶可與水混溶,但不溶于乙醚但不溶于乙醚;(4) 是很好的是很好的防凍劑防凍劑;(5) 是合成聚酯纖維滌綸、乙二醇二硝酸酯炸藥等的原是合成聚酯纖維滌綸、乙二醇二硝酸酯炸藥等的原料。料。(6) 聚乙二醇醚聚乙二醇醚類類(ROCH2CH2OnH)是一非離是一非離子型表面活性劑。子型表面活性劑。 乙二醇的性質乙二醇的性質 以酯的

21、形式存在于自然界中(油脂的主要成分)以酯的形式存在于自然界中(油脂的主要成分).(1) 丙三醇最早是由油脂水解來制備。丙三醇最早是由油脂水解來制備。(2) 以丙烯為原料制備以丙烯為原料制備:加上反馬加上反馬? 丙三醇丙三醇 (甘油甘油) 氯丙烯法氯丙烯法( (氯化法氯化法) ) 甘油是有甜味的粘稠液體甘油是有甜味的粘稠液體,沸點比乙二醇更高沸點比乙二醇更高(氫鍵氫鍵). 工業上用來制造三硝酸甘油酯用作炸藥或醫藥工業上用來制造三硝酸甘油酯用作炸藥或醫藥;也可用也可用 來合成樹脂來合成樹脂;在印刷、化妝品等工業上用作潤濕劑在印刷、化妝品等工業上用作潤濕劑. 丙烯氧化法丙烯氧化法(氧化法氧化法):最

22、早是由木材干餾而得;最早是由木材干餾而得; 近代工業以近代工業以合成氣合成氣(CO+2H2)(p74)和天然氣和天然氣(甲烷甲烷) 為為原料,在高溫、高壓和催化劑存在下合成:原料,在高溫、高壓和催化劑存在下合成: 甲醇甲醇: 無色無色,易燃易燃,有毒有毒,致盲致盲. 主要制備甲醛以及作甲基化劑和溶劑主要制備甲醛以及作甲基化劑和溶劑;可作為燃料。可作為燃料。六六 重要的醇重要的醇(一)(一) 甲醇甲醇乙烯制備;淀粉或糖蜜發酵制酒精:乙烯制備;淀粉或糖蜜發酵制酒精: 發酵液含發酵液含10%15%乙醇;分餾可得乙醇;分餾可得95.6%的乙醇;的乙醇; 無水乙醇無水乙醇(絕對乙醇絕對乙醇)95.6%的

23、乙醇先與生石灰(的乙醇先與生石灰(CaO)共)共熱、蒸餾得到熱、蒸餾得到99.5%乙醇,再用鎂處理除去微量水分得到乙醇,再用鎂處理除去微量水分得到99.95%乙醇;工業上無水乙醇的制法是先在乙醇;工業上無水乙醇的制法是先在95.6%乙醇中加入一定量的乙醇中加入一定量的苯,再進行蒸餾。苯,再進行蒸餾。 加入少量無水硫酸銅,如呈藍色,則表明有水存在。加入少量無水硫酸銅,如呈藍色,則表明有水存在。(1)(2)(二)(二) 乙醇乙醇存在于茉莉等香精油中。存在于茉莉等香精油中。 工業上可從苯氯甲烷在碳酸鉀或碳酸鈉存在下工業上可從苯氯甲烷在碳酸鉀或碳酸鈉存在下水解水解而得:而得: 苯甲醇為無色液體,具有芳

24、香味,微溶于水,溶于乙苯甲醇為無色液體,具有芳香味,微溶于水,溶于乙醇、甲醇等有機溶劑。醇、甲醇等有機溶劑。 羥基受苯環影響而性質活潑,易發生取代反應。羥基受苯環影響而性質活潑,易發生取代反應。 有微弱的麻醉作用。有微弱的麻醉作用。(三)(三) 苯甲醇苯甲醇芐醇芐醇 以酯的形式存在于自然界中(油脂的主要成分)以酯的形式存在于自然界中(油脂的主要成分).(1) 丙三醇最早是由油脂水解來制備。丙三醇最早是由油脂水解來制備。(2) 以丙烯為原料制備以丙烯為原料制備:加上反馬加上反馬?(四)(四) 丙三醇丙三醇 (甘油甘油) 氯丙烯法氯丙烯法( (氯化法氯化法) ) 甘油是有甜味的粘稠液體甘油是有甜味

25、的粘稠液體,沸點比乙二醇更高沸點比乙二醇更高(氫鍵氫鍵). 工業上用來制造三硝酸甘油酯用作炸藥或醫藥工業上用來制造三硝酸甘油酯用作炸藥或醫藥;也可用也可用 來合成樹脂來合成樹脂;在印刷、化妝品等工業上用作潤濕劑在印刷、化妝品等工業上用作潤濕劑. 丙烯氧化法丙烯氧化法(氧化法氧化法): 俗稱俗稱甘醇甘醇,可從乙烯制備可從乙烯制備,采用環氧乙烷水合法采用環氧乙烷水合法:(五)(五) 乙二醇乙二醇CH2=CH2 乙二醇可與環氧乙烷作用乙二醇可與環氧乙烷作用乳化劑、軟化劑及氣乳化劑、軟化劑及氣體凈化劑(脫硫、脫體凈化劑(脫硫、脫CO2)等)等:與與SOCl2反應反應鹵素取代鹵素取代 凡相鄰碳原子上連有

26、兩個或多個凡相鄰碳原子上連有兩個或多個OH基的化合物也基的化合物也能發生同樣的氧化反應:能發生同樣的氧化反應: 該反應是定量進行的,可用來該反應是定量進行的,可用來定量測定定量測定1,2-二醇含量二醇含量. 1,2-二醇被高碘酸或四乙酸鉛氧化二醇被高碘酸或四乙酸鉛氧化:(1) 帶有甜味的有毒性的粘稠液體帶有甜味的有毒性的粘稠液體;(2) 沸點沸點(197)、相對密度較高(氫鍵締合);可做高、相對密度較高(氫鍵締合);可做高沸點溶劑沸點溶劑;(3) 可與水混溶可與水混溶,但不溶于乙醚但不溶于乙醚;(4) 是很好的是很好的防凍劑防凍劑;(5) 是合成聚酯纖維滌綸、乙二醇二硝酸酯炸藥等的原是合成聚酯

27、纖維滌綸、乙二醇二硝酸酯炸藥等的原料。料。(6) 聚乙二醇醚聚乙二醇醚類類(ROCH2CH2OnH)是一非離是一非離子型表面活性劑。子型表面活性劑。 乙二醇的性質乙二醇的性質: 酚的分類酚的分類 按照酚類分子中所含羥基的數目多少,分按照酚類分子中所含羥基的數目多少,分為一元酚和多元酚。為一元酚和多元酚。酚的命名酚的命名 以苯酚作為母體,苯環上連接的其他基團以苯酚作為母體,苯環上連接的其他基團作為取代基。根據分子中羥基的數目,分為:一元酚、作為取代基。根據分子中羥基的數目,分為:一元酚、二元酚、三元酚等。二元酚、三元酚等。第二節第二節 酚酚一、一、 酚的分類和命名酚的分類和命名一元酚一元酚二元酚

28、二元酚三元酚三元酚*帶有優先序列取代基的命名帶有優先序列取代基的命名:當取代基的序列優于酚羥基時,按取代基的排列次當取代基的序列優于酚羥基時,按取代基的排列次序的先后來選擇序的先后來選擇母體母體。取代基的先后排列次序為:。取代基的先后排列次序為:如:如: 稱為稱為對羥基苯磺酸對羥基苯磺酸OHSO3H-COOH, -SO3H, -COOR, -COX, -CONH2, -CN, -CHO, C=O, -OH(醇醇), -OH(酚酚), -SH, -NH2, R烷基烷基, -OR, -SR 酚酚 羥基(羥基(-OH)直接連在)直接連在苯環苯環上的化合物稱為酚。上的化合物稱為酚。二、二、 酚的結構酚

29、的結構酚大多數為結晶固體。酚大多數為結晶固體。 酚的沸點和溶點高于質量相近的烴酚的沸點和溶點高于質量相近的烴氫鍵。氫鍵。 酚微溶于水,能溶于酒精,乙醚等有機溶劑。酚微溶于水,能溶于酒精,乙醚等有機溶劑。酚的氫鍵酚的氫鍵酚與水分子之間的氫鍵酚與水分子之間的氫鍵酚與酚分子之間的氫鍵酚與酚分子之間的氫鍵 三三 、 酚的物理性質酚的物理性質1. 酚的酸性酚的酸性O-H鍵容易離解。鍵容易離解。 極高的親電反應活性極高的親電反應活性O-H基對苯環的供電性。基對苯環的供電性。 酚具有酸性的原因酚具有酸性的原因氧原子以氧原子以SP2(與醇醚不同)(與醇醚不同)雜化軌道雜化軌道參與成鍵,它的一對未共用電子的參與

30、成鍵,它的一對未共用電子的P軌道與苯環的軌道與苯環的6個個P軌道平行,軌道平行,并且共軛,氧原子的負電荷分散到整個公軛體系中,氧的電子云并且共軛,氧原子的負電荷分散到整個公軛體系中,氧的電子云密度降低,減弱了密度降低,減弱了O-H鍵,氫原子容易離解成為質子。鍵,氫原子容易離解成為質子。 酚具有極高的親電反應活性的原因酚具有極高的親電反應活性的原因氧原子的氧原子的P電子分電子分散到苯環上,增加了苯環的電子云密度,加強了親電反應活性。散到苯環上,增加了苯環的電子云密度,加強了親電反應活性。 四、酚的化學性質四、酚的化學性質(一)(一) 酚羥基的反應酚羥基的反應 醇與酚不同,沒有電子的離域現象醇與酚

31、不同,沒有電子的離域現象 苯酚的離域苯酚的離域酸性酸性苯酚:苯酚:pKa=10乙醇:乙醇:pKa=17環己醇:環己醇:pKa=18碳酸:碳酸:pKa=6.4 苯酚能溶解于氫氧化鈉水溶液苯酚能溶解于氫氧化鈉水溶液 通入二氧化碳,苯酚即游離出來通入二氧化碳,苯酚即游離出來工業上利用苯酚能溶工業上利用苯酚能溶于堿,而又可用酸分于堿,而又可用酸分離的性質來處理和回離的性質來處理和回收含酚廢水。收含酚廢水。苯酚溶于苯酚溶于NaOH,但,但不溶于不溶于NaHCO3苯環上取代基對苯酚酸性的影響苯環上取代基對苯酚酸性的影響吸電子基團的硝基愈吸電子基團的硝基愈多,酸性愈強。多,酸性愈強。pKapKa吸電子基團(

32、硝基)使吸電子基團(硝基)使羥基氧上負電荷更好地羥基氧上負電荷更好地離域移向苯環(誘導和離域移向苯環(誘導和共軛效應),生成更穩共軛效應),生成更穩定的對硝基苯氧負離子,定的對硝基苯氧負離子,酸性增強。酸性增強。 酚金屬與烷基化劑在弱堿性溶液中作用可得酚金屬與烷基化劑在弱堿性溶液中作用可得 二苯基醚可用酚金屬與芳鹵衍生物作用而得二苯基醚可用酚金屬與芳鹵衍生物作用而得 酚醚與氫碘酸作用,分解而得到原來的酚酚醚與氫碘酸作用,分解而得到原來的酚有機合成中用來保有機合成中用來保護酚羥基護酚羥基 P4932. 酚醚的生成酚醚的生成3. 酯的生成酯的生成 酚與酸酐或酰氯作用可得酚與酸酐或酰氯作用可得酚與羧

33、酸直接酚與羧酸直接酯化困難酯化困難4. 與與FeCl3溶液顯色反應溶液顯色反應-可檢驗酚羥基的存在可檢驗酚羥基的存在一般認為反應生成了絡和物一般認為反應生成了絡和物不同的酚不同的酚呈現不同呈現不同的顏色。的顏色。凡具有凡具有烯烯醇式醇式的化的化合物也有合物也有這種顯色這種顯色反應。反應。但但苦味酸苦味酸,對羥基苯對羥基苯甲酸甲酸不顯不顯色色。 羥基是強的鄰對位定位基,使苯環活化。羥基是強的鄰對位定位基,使苯環活化。1. 鹵化反應鹵化反應酚很容易發生鹵化。酚很容易發生鹵化。鄰、對位上有鄰、對位上有磺酸基磺酸基團團時,可同時被取代時,可同時被取代苯酚與溴水作苯酚與溴水作用,生成用,生成2,4,6-

34、三溴苯酚三溴苯酚白色白色沉淀沉淀溴水過量,生成黃色溴水過量,生成黃色的四溴苯酚析出的四溴苯酚析出 (二)芳環上的親電取代反應(二)芳環上的親電取代反應白色沉淀白色沉淀 (100%)黃色沉淀黃色沉淀 一元取代物對一元取代物對溴苯酚的生成溴苯酚的生成(低溫,非極性溶劑)(低溫,非極性溶劑)對氯苯酚、鄰氯對氯苯酚、鄰氯苯酚和苯酚和2,4-二氯二氯苯酚的生成苯酚的生成(注意:(注意:溫度和氯用量,不用溶劑溫度和氯用量,不用溶劑)2,4-二氯苯酚二氯苯酚2,4,6 -三氯苯酚的三氯苯酚的生成生成(水溶液)(水溶液)三氯化鐵存在下三氯化鐵存在下2,4,6 -三氯苯酚能三氯苯酚能進一步氯化成五進一步氯化成五

35、氯苯酚氯苯酚五氯苯酚是橡膠制品五氯苯酚是橡膠制品的殺蟲劑,藥物的殺蟲劑,藥物 稀硝酸,室溫稀硝酸,室溫2. 硝化反應硝化反應酚很容易硝化酚很容易硝化濃硝酸,室溫濃硝酸,室溫因因酚羥基酚羥基和和環環易被易被濃硝酸氧化濃硝酸氧化,產率很低,所以在氧化,產率很低,所以在氧化時要對時要對酚羥基酚羥基進行進行保護保護(P493)鄰硝基苯酚和對硝基苯酚可鄰硝基苯酚和對硝基苯酚可 方法分開方法分開鄰硝基苯酚分子鄰硝基苯酚分子形成分子內六元環形成分子內六元環的螯和物,對硝基的螯和物,對硝基苯酚只能通過分子苯酚只能通過分子間的氫鍵締和。間的氫鍵締和。注意這注意這種結構種結構用水蒸氣蒸餾用水蒸氣蒸餾 下列化合物哪

36、些能形成分子內氫鍵下列化合物哪些能形成分子內氫鍵? ? ()、()、()、()、()能形成分子內氫鍵能形成分子內氫鍵解:解:() 鄰硝基苯酚鄰硝基苯酚; ()對羥基苯乙酮對羥基苯乙酮; ()鄰氯苯酚鄰氯苯酚() 間溴苯酚間溴苯酚; ()鄰氨基苯酚鄰氨基苯酚; ()鄰羥基苯甲酸鄰羥基苯甲酸() 鄰氯甲苯鄰氯甲苯; ()鄰羥基苯甲醛鄰羥基苯甲醛3. 磺化反應磺化反應2,4,6-三硝基苯酚三硝基苯酚羥基苯磺酸羥基苯磺酸4-羥基羥基-1,3-苯二磺酸苯二磺酸由苯酚合成:由苯酚合成:2,6-二溴苯酚二溴苯酚如何證明在鄰羥基苯甲醇(水楊醇)如何證明在鄰羥基苯甲醇(水楊醇) 中含有中含有一個酚羥基和一個醇羥

37、基?一個酚羥基和一個醇羥基?CH2OHOH答答:(1)加入與)加入與FeCl3,顯色(藍色),表明有酚羥基存在;,顯色(藍色),表明有酚羥基存在; (2)將)將鄰羥基苯甲醇分別與鄰羥基苯甲醇分別與NaHCO3和和NaOH作用,該物質不溶于作用,該物質不溶于NaHCO3 而溶于而溶于NaOH,酸化后又能析出,表明該物質顯弱酸性(進一步證明有,酸化后又能析出,表明該物質顯弱酸性(進一步證明有 酚羥基);酚羥基);(3)與盧卡斯試劑反應生成混濁(證明有醇羥基)與盧卡斯試劑反應生成混濁(證明有醇羥基,酚微酚微 溶于水)。溶于水)。俗名俗名石炭酸石炭酸,有機合成的重要原料,用于制造酚醛,有機合成的重要原

38、料,用于制造酚醛樹脂及其他高分子材料、藥物、染料、炸藥等。樹脂及其他高分子材料、藥物、染料、炸藥等。例:苯酚催化加氫生成環己醇,可用來生產例:苯酚催化加氫生成環己醇,可用來生產尼龍尼龍-66(一)(一)苯酚苯酚五、重要代表物五、重要代表物氧化得己氧化得己二酸二酸簡稱甲酚,有鄰、間、對位三種異構體,存在于煤焦油中,簡稱甲酚,有鄰、間、對位三種異構體,存在于煤焦油中,沸點相近,不易分離。鄰、對甲酚為無色晶體,間甲苯酚為無沸點相近,不易分離。鄰、對甲酚為無色晶體,間甲苯酚為無色或淡黃色液體,用于制備農藥、染料、炸藥、電木等。色或淡黃色液體,用于制備農藥、染料、炸藥、電木等。(二)(二) 甲苯酚甲苯酚 工業上甲酚可由工業上甲酚可由 甲苯磺酸鈉鹽甲苯磺酸鈉鹽制備制備。 第三節第三節 醚醚醚醚1. 定義、類定義、類 型和命名型和命名?2. 物理性質和物理性質和 光譜特征光譜特征?3. 反應反應?4. 制備制備?第三節第三節 醚醚一、一、 醚的結構特征醚的結構特征OCH3CH3111.7o141.0pmOHH105oOCH3H108.9oOCH3121o136pm1. 烷基醚分子中氧原子是烷基醚分子中氧原子是sp3雜化,雜化,整個分子成交叉構象。整個分子成交叉構象。2. 芳基醚

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