醇的脱水
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醇可按两种方式发生脱水反应:分子内和分子间的脱水反应。
反应条件对产物影响较大。
①分子内脱水生成烯烃。
例如乙醇在硫酸存在下加热到170℃或将乙醇的蒸气在360℃通过氧化铝催化剂均可发生脱水生成乙烯:
不同结构的醇,发生分子内的脱水难易不同,叔醇最容易,仲醇次之,伯醇最难,例如:
醇的酸催化脱水生成烯烃的反应,同样是羟基先质子化,脱去一分子水形成碳正离子,再从β-碳上消去质子氢得到烯烃:
由于此过程有正碳离子中间体形成,按E1机理进行。
所以脱水难易主要取决于正碳离子的稳定性,即3°>2°>1°正碳离子。
分子内脱水方向,遵守查依采夫规则,生成在双键碳上连有较多烃基的烯烃为主要产物。
烯丙型、苄型醇脱水以形成稳定共轭体系的烯烃为主要产物。
当脱水后的产物有顺、反异构体时,一般以反式为主产物。
醇的酸催化脱水反应可能有重排产物形成。
例如下列醇的脱水就是以重排产物为主。
但是醇在Al O催化下脱水,不易发生重排,例如:
②分子间脱水生成醚,如乙醇在酸存在下加热到140℃发生分子间脱水生成醚。
C H OH +HOC H C H OC H+H O
醇的分子间脱水属亲核性取代反应,所以一级醇按S2机理,二级醇按S1-S2机理,而三级醇则以消除反应为主。
前面曾经指出过,醇的脱水产物受反应条件支配,尤其温度的影响,乙醇的脱水反应可以得到证明:
可见醇的脱水是一对竞争性反应,条件的不同脱水的方式也不同,产物也有区别。