大学有机化学第八章汇总
大学有机化学之脂肪族卤代烃
SN1反应进程与能量关系图:
T1 T2
能 量
C
+ Br
C Br + OH
C OH + Br
反应进程
SN1反应的化学特征 :
CH3 HO C CH3 CH3
HO
CH3 C H3C CH3
H3C
OH
H3C H3C
C
OH
1)外消旋化(构型翻转 + 构型保持) 因:SN1反应第一步生成的碳正离子为平面构型(正电 荷的碳原子为sp2杂化的)。 第二步亲核试剂向平面任何一面进攻的几率相等。
1.按分子中所含卤原子的数目,分为一卤代烃和多卤代烃。
一元卤代烃
二元卤代烃
多元卤代烃
CH3I
CH2 CH2 Br Br
CHI3
2.按卤素所连的碳原子的类型,分为:
伯卤代烃
仲卤代烃
叔卤代烃
R-CH2-X
R CH-X R
R R C-X R
卤代烃的命名:
与脂肪烃或脂环烃类似,卤原子作为取代基。
编号一般从离取代基近的一端开始,取代基的列出按“顺序规 则”小的基团先列出
R-X一般为1°RX,(仲、叔卤代烷与醇钠反应时, 主要发生消除反应生成烯烃)。
这是制备醚、尤其是混醚的一种常用方法
(丙)与氰化钠反应
BrCH2(CH2)5Br + 2KCN
C2H5OH, H2O Reflux 8h, 75%
NCCH2(CH2)5CN + 2KBr
RCH2X + NaCN
醇
RCH2CN + 腈
C2H5ONa C2H5OH, 55℃
CH2
CH CH3 + NaBr + C2H5OH
《有机化学》第三版 第8章
allyl bromide
有些多卤代烷有其特别的名称,常用俗名或商品名或根据来源命名,例如 CHCl3 称为 氯仿(chloroform) ,CHBr3 称为溴仿(bromoform) ,CHI3 称为碘仿(iodoform) ,CCl4 称为
2
四氯化碳(carbon tetrachloride) 。 2.系统命名法 卤代烃可以看作是烃的衍生物,把卤原子作为取代基,烃作为母体。命名的基本原则与 烃的命名规则相同。对于不饱和卤代烃,编号时,应尽可能使不饱和键的位次最小。双键有 立体构型则还要标出其构型。英文命名时,卤原子用词头 fluoro-、chloro-、bromo-、iodo-表示。 例如:
图 8-3 溴乙烷的 1H-NMR 谱
6
图 8-4 异丙基溴的 1H-NMR 谱 8.3 卤代烃的制备
目前从自然界中发现的天然卤代烃数目很少, 绝大多数卤代烃是通过合成方法得到的。 由于 卤代烃化学性质活泼, 通过化学反应可把卤代烃转化为多种含重要官能团的化合物, 卤代烃 的制备显得非常重要。 8.3.1 饱和碳原子上氢原子的卤代 在光照或高温条件下,烷烃与卤素发生自由基取代反应生成卤代烷(见 4.1 节) ,但烷烃 中几种不同的氢的反应活性相差不大,卤素的反应活性又高(如氯气)的情况下,常常得到 混合物,而且得到的混合产物很难通过化学方法分离,所以一般情况下,通过烷烃的自由基 卤代反应制备卤代烃的意义不大。 但这种自由基取代反应通常用来制备烯丙型和苄基型卤代 烃。工业上,可以通过调节烷烃与卤素的摩尔比和反应条件,来制备一氯甲烷和四氯化碳。 下面这些烃的自由基卤代反应具有较高的选择性,可用于制备卤代烃。
通常把卤素连在双键 α 碳原子上的卤代烃称为烯丙型卤代烃, 卤素直接连在双键碳原子 上的称为乙烯型卤代烃,卤素连在苯环 α-碳原子上的称为苄基型卤代烃,卤素直接连在苯 环上的称为苯基型卤代烃。
有机化学 第八章 立体化学
C2H5 Cl Cl
19
H
CH3 H Cl Cl H C2H5 Cl H
CH3 H Cl C2H5 Cl Cl
CH3 H H C 2H 5 H H
CH3 Cl Cl C2H5
CH3 Cl H Cl H C2 H5
CH3 H Cl Cl H C2H5
CH3 H Cl Cl H C2H5
CH3 Cl H Cl H C2 H5
20
注意: 注意
D,L是相对构型,与假定的 、 甘油醛相关联而确定的构型 甘油醛相关联而确定的构型。 D,L是相对构型,与假定的D、L甘油醛相关联而确定的构型。R,S 是相对构型 是绝对构型,能真实代表某一光活性化合物的构型( 、 ) 是绝对构型,能真实代表某一光活性化合物的构型(R、S) 。 两种标记法的依据: 两种标记法的依据:R/S法依据与*C相连的四个原子或基团 法依据与* 的大小顺序; 法依据与D 甘油醛的构型是否相同。 的大小顺序;D/L法依据与D-甘油醛的构型是否相同。 无论是D,L还是R,S标记方法, D,L还是R,S标记方法 无论是D,L还是R,S标记方法,都不能通过其标记的构型来判 断旋光方向。因为旋光方向使化合物的固有性质, 断旋光方向。因为旋光方向使化合物的固有性质,而对化合 物的构型标记只是人为的规定 人为的规定。 物的构型标记只是人为的规定。 目前从一个化合物的构型还无法准确地判断其旋光方向, 目前从一个化合物的构型还无法准确地判断其旋光方向,还 是依靠测定。 是依靠测定。
锲形式
COOH H OH CH3
Fischer投影式 投影式
项:
(1)不能离开纸面翻转;可以沿纸面旋转 )不能离开纸面翻转;可以沿纸面旋转180°,但不能旋转 ° ° 但不能旋转90° 或270°。 ° (2) 基团交换次数可以为偶数次,不能为奇数次;亦可以一基团 基团交换次数可以为偶数次 不能为奇数次; 偶数次, 不动,另三基团顺或逆时针轮换(相当于交换两次)。 不动,另三基团顺或逆时针轮换(相当于交换两次)。
有机化学-第八章
8.2 卤代烷的亲核取代反应
1.同一周期的原子作为亲核中心时,试剂的亲核性与碱性 有相同的强弱次序:
的生成。因此,烷基碳正离子越稳定,越易形成,生成时 的活化能越低,反应速率也越快,由于烷基正离子稳定性 的顺序是:
(CH3)3C+ > (CH3)2CH+ > CH3CH2+ > CH3+ 所以,在 SN1 反应中,卤代烷的活性顺序为:
R3CX > R2CHX > RCH2X > CH3X 即 (3° > 2° > 1° > CH3X)
例如, I- 在下面各溴代烷的丙酮溶液中于25℃发生 SN2 反应时的相对反应速率为:
8.2 卤代烷的亲核取代反应
如果在卤代烷的 β- 碳原子上连有支链烷基时,对 SN2 反应的速率也有明显的影响,即卤代烷中心碳( α- 碳)
原子上连接的烷基体积越大,其空间位阻越大,不利于亲
核试剂的攻击。例如,在 C2H5OH 溶剂中 C2H5ONa 与下面 各溴代烷于55℃发生 SN2 反应的相对反应速率为:
C-Cl > C-Br > C-I
根据卤原子变形性的大小可知不同的碳卤键的可极化度的 大小次序与其极性大小次序相反。
8.1 卤代烃的分类及结构
由于卤原子的电负性大于饱和碳原子的电负性, 使饱和卤代烃的碳卤键的成键电子偏向卤原子一 方,而碳原子 具有缺电子的特征,即:
8.1 卤代烃的分类及结构
有机化学第八章
OSCl O
.
CH3 C Cl
C 6H 5 H
26
立体化学特点:产物构型保持
第一步 ROH + SOCl2
ROSOCl + HCl
第二步 R—OSOCl
R + :O :-
..
S O:
:C.. l:
R + :O :-
第三步
S
.. O:
:C.. l:
紧密离子对 RCl + SO2
在吡啶中, ROSOCl与吡啶作用生成ROSON+C5H5和 Cl—, Cl—是自由的可以从背后进攻R的中心碳原子,
(2)立体化学特点:活性中间体碳正离子为平面结 构,若原中心碳原子为手性碳原子,产物将发生外消 旋化。
.
20
(3)能线图
.
21
(4)影响因素:
a.底物结构:电子效应,形成的碳正离子越稳定, 反应越容易进行
Z
CH2 X
Z为吸电子基时,SN1反应速率减小;Z为供电子 基时,SN1反应速率增加。
R-X的活性顺序:烯丙基,苄基>叔>仲>伯>CH3
.
18
2.单分子反应机理(SN1) 叔卤代烷及部分仲卤代烷按此机理进行。 如:OH- + (CH3)3CBr → (CH3)3COH + Br-
(1)反应动力学:v=k[(CH3)3CBr] 一级反应 反应过程:反应分两步进行:
.
19
反应特点:有活性中间体碳正离子生成,常伴随着重 排反应和消去反应
C
N u + X-
.-.
H.O.:+ CH3—I
CH3OH + :..I..:-
有机化学 第八章卤代烃
对SN2的影响
空间效应
H2C CH CH2X Ph CH2 X
注意:
H H
Nu H L H
〉SN2反应速度最快
p-π共轭,稳定过渡态, △E活化低快
知识点 苄基 (苯甲基)> 烯丙基 > CH3 > 1º > 2º > 3º
对SN1的影响 SN1的速控步骤:
电子效应 空间效应
RX R+ + X-
R1 2 HO C R R3 R1 R2 C OH R3
第一步生成平面三角形碳正离子, OH-从平面的两边进攻的机会均等。 例:
H3CO + CH3COOH O H2O/O O CH O C CH3 H3CO CH OH SN1
大多亲核取代反应既非完全转化,也非完全外销旋化。
例:
C6H5
CH CH3 + H2O/丙酮 Cl
凡是能稳定C+的因素,也稳定生成它的过渡态。
△E ----反应快( SN1 主要考虑电子效应)
例:
H3CO CH2 X
p-π共轭,稳定C+
空间效应也有影响:
H3C O CH2+
对SN1的影响
电子效应 空间效应
空间效应
3º最拥挤,解除拥挤的要求最强—易形成C+ CH3相反,解除拥挤的要求最小—难形成C+
亲核试剂 Nu
-
R CH2 Nu + X 离去基团
底物
Nucleophilies
反应是由带负电荷(或孤队电子)的试剂进攻带正
电荷的C原子引起的——亲核取代(SN) Substitution Nucleophilic
常见的亲核取代反应:
有机化学 第八章 对映异构
4)交替对称因素(Sn) ——了解
Cl H3C H H H Cl H CH3
旋转180o
H H3C H H Cl Cl CH3 H
Cl H3C H H H Cl H CH3
具有旋转反映对称因素的分子是对称分子。非手性分子。 一般情况下,不具有对称面和对称中心的分子, 其实物与镜影不能重叠,该分子称为不对称分子 或手性分子。Br* *来自* OH * * COOH
8.4 构型的表示法、构型的确定和构型的标记
8.4.1 构型的表示法
(1)透视式(三维结构)
COOH C CH3 H OH COOH H C CH3 HO
(2)Fischer 投影式:
[投影规则]
投影时,与手性碳相连横向两个键朝
前,竖向两个键向后,交叉点为手性碳。(横前竖后)
凡具有对称面、对称中心、交替对称轴(极少数
情况)其中一种对称因素的分子,都能与其镜像
分子叠合,都是非手性分子。反之,都不具有上
述对称因素的分子,是手性分子。是否有对称轴
对分子是否有手性没有决定作用。
只要能判断一个分子既没有称面,也没有
对称中心,一般能初步断定它是一个手性分
子。 凡是手性分子,实物与其镜象不能重叠,互
左旋体与右旋体,旋光度相同、旋光方向相反。 对映体之间的异同点
(1)物理性质和化学性质一般都相同,比旋光度的数 值相等,仅旋光方向相反。 (2)在手性环境条件下,对映体会表现出某些不同的 性质,如反应速度有差异,生理作用的不同等。
等量的左旋体和右旋体的混合物称为外消旋体,一 般用(±)来表示。
( + ) CH3CHCOOH OH ( ) CH3CHCOOH OH ( + ) CH3CHCOOH OH
有机化学 第8章
样品池 检偏镜
偏振光通过手性化合物溶液后,光线振动方向偏转的角度为α,叫旋 光度。
魏能俊
主讲教师:曹瑞军
有机化学
16-13
旋光度除了与物质本身的性质有关以外,还与样品池的长度、 溶液的浓度等有关。 为了排除物质属性以外的因素,常用比旋光度 [α]
[α] =
α C.l
其中 C 为1ml溶液中样品质量(克), L 为样品池的长度(dm)
CH2CH3 H 3C H CH3 CH3CH2CHCH=CH2 CH=CH2 H H 3C
CH2CH3 C CH=CH2
魏能俊
主讲教师:曹瑞军
有机化学
16-12
2、使用费舍尔投影式应注意的问题: 、使用费舍尔投影式应注意的问题:
(1)费舍尔投影式只能在纸平面上移动或旋转 180。进行比较,不 能在纸平面上翻转。 COOH COOH COOH 翻转
魏能俊
主讲教师:曹瑞军
有机化学
16-5
(四)手性分子的表达
1、费舍尔投影式 、
2、使用费舍尔投影式应注意的问题 、
魏能俊
主讲教师:曹瑞军
有机化学
16-6
1、费舍尔投影式 、
手性分子在空间的构型要表达清楚,需要用透视式,如乳酸: OH CH3-CH-COOH C
魏能俊
主讲教师:曹瑞军
有机化学
16-7
魏能俊
主讲教师:曹瑞军
有机化学
16-10
CH2CH3 H CH3 Br H Br
CH2CH3 C CH3 CH3
CH2CH3 C Br H
H Br C CH3
CH2CH3
魏能俊
主讲教师:曹瑞军
有机化学
16-11
有机化学第八章 卤代烃
卤代烷与金属锂反应的活性大小顺序为:R-I > R-Br > R- Cl > R-F 烷基锂在无水乙醚中与碘化亚铜反应生成二烷基铜锂(也叫二 烃基铜锂)。
2RLi + CuI
无水乙醚
0℃
R2CuLi + Li I
二烷基铜锂
二烃基铜锂与卤代烷反应生成各种烃。
R2CuLi
+
R′ X
R′ X 最好是 1°
R-CH=CH2 + NaX + H2O
i) 消除反应的活性:
3°RX > 2°RX > 1°RX
ii)消除方向总是倾向与生成较稳定的共轭烯烃
NaOH Br EtOH
Hβ X X Hβ ' + 2NaOH 乙醇 + 2NaX + 2H2O
iii) 2°、3°RX脱卤化氢时, 遵守扎依采夫(Sayzeff)规则——即主要产物是生成双
×
CH3-CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH3 CH3 Cl
CH3-CH-CH2-CH-CH2-CH3 Cl CH3
4-甲基 -2- 氯己烷
3- 氯 -4- 溴己烷 3- 溴 -4- 氯己烷
×
CH3-CH2-CH-CH-CH2-CH3 Br Cl
卤代烯烃命名时,以烯烃为母体,选择含有双键的最长
C2H5 C2H5
R O Mg O X
C2H5 C2H5
和镁反应活性:R-I > R-Br > R-Cl *乙烯卤和芳卤不活泼,要制得Grignard试剂,须改变溶 剂,提高温度。
Br
乙醚 + Mg
H2C
MgBr
CH MgCl MgCl 四氢呋喃
大学有机化学第八章醇PPT课件
醇的命名
普通命名法
以烃基名称后缀“醇”来命名,例如 甲醇、乙醇等。
系统命名法
选择一个最长碳链作为主链,从靠近 羟基一端开始编号,按照次序规则给 碳原子编号,并标明羟基的位置,写 出主链名称及醇的名称。
醇的结构特点
01
醇的结构式一般可以表示为R-OH,其中R代表烃基,-
OH为羟基。
02 羟基是醇的官能团,具有较高的极性。
高反应的转化率。
取代反应
醇可以发生取代反应,例如醇和卤代烃发生取代反应生成醚。 此外,醇分子间的羟基也可以发生取代反应,例如醇和羧酸发
生取代反应生成酯。
醇的反应机理
氧化机理
在氧化剂的作用下,醇分子中的羟基被氧化成酮、醛或酸等化合物。这个过程需要经过一 个自由基链式反应机理。
酯化反应机理
在酸或碱的作用下,醇和羧酸发生酯化反应生成酯和水。这个过程需要经过一个SN2亲核 取代反应机理。
将乙烯与水在酸性催化剂的作用下反 应生成乙醇,是工业上生产乙醇的另 一种重要方法。
焦糖化法
将糖类物质在高温下焦化,再用水解 生成乙醇的方法。
生物柴油副产物回收法
利用生物柴油生产过程中的副产物脂 肪酸甲酯进行水解,再经分离提纯得 到乙醇。
醇的实验室制备方法
卤代烃的水解
将卤代烃与氢氧化钠水溶液共热,发生水解 反应生成醇。
遵循安全操作规程
应遵循安全操作规程,避免在密闭空 间内操作醇类物质,以减少吸入和皮 肤接触的风险。
醇的环境保护与可持续发展
减少排放
应采取措施减少醇类物质的排放,以降低对环境的污染。
回收利用
对于废液中的醇类物质,应进行回收利用,以减少对环境的负担。
替代品开发
应积极开发醇类物质的替代品,以减少对人类健康和环境的危害。
有机化学第八章
有机化学第八章有机化学,作为化学科学的一个重要分支,主要研究有机化合物的结构、性质、合成、分解、鉴定以及它们在生命过程中的作用。
这种学科不仅在理论层面上推动了我们对有机化合物及其相关领域的理解,而且在实践层面也为各种实际应用提供了基础。
有机化学第八章是这一学科的深入探索,它主要聚焦于有机化合物的合成和性质。
这一章首先介绍了有机化合物的分类和命名,然后详细讨论了有机化合物的合成方法,包括氧化反应、还原反应、加成反应、消除反应等。
在这一章中,我们深入探讨了有机化合物的性质,包括它们的物理性质和化学性质。
物理性质方面,我们讨论了化合物的熔点、沸点、密度、溶解度等。
而化学性质方面,我们则了化合物的酸碱性、氧化还原性、亲核性、亲电子性等。
这些性质的了解对于我们理解有机化合物的行为以及如何利用这些性质进行合成和分解具有重要的意义。
有机化学第八章也涉及到了有机化合物的鉴定。
这一部分主要介绍了如何利用光谱学方法对有机化合物进行鉴定。
这些方法包括红外光谱、核磁共振谱、质谱等,它们都可以提供关于化合物结构的重要信息。
有机化学第八章提供了对有机化合物合成、性质和鉴定的深入理解。
通过这一章的学习,我们可以更好地理解有机化合物的行为,并利用这些知识进行新的化合物合成和药物研发。
对于那些对化学感兴趣的人们来说,这一章的内容也将提供宝贵的学习机会。
桥梁施工是桥梁建设的关键环节,它涉及到桥梁设计、材料选择、施工工艺等多个方面。
在桥梁施工过程中,需要注意施工安全、质量控制、环境保护等方面的问题。
在桥梁施工前,需要进行现场勘查、设计交底等工作。
同时,需要根据施工图纸和施工计划,准备施工设备和材料,搭建临时设施等。
在桥梁基础施工过程中,需要根据不同的地质条件和设计要求,采用不同的基础类型和施工方法。
一般而言,桥梁基础施工包括桩基、沉井、地下连续墙等。
桥墩是桥梁的重要组成部分,它的施工方法可以根据设计要求和实际情况选择。
常见的桥墩施工方法包括支架现浇、预制拼装、滑升模板等。
有机化学--第八章芳烃
课件
20
(I)和(Ⅱ)是键长和键角完全相等的等价结构,贡献大, 故苯的极限结构通常用(I)和(Ⅱ)式表示。共振使苯的能 量比假想的1,3,5-环己三烯低149.4 kJ· mol-1,此即苯 的共振能或离域能,因此苯比较稳定。 由于共振的结果,苯分子中的碳碳键,既不是单键也
不是双键,而是介于两者之间,六个碳碳键完全相等,
课件
29
8.4.1取代反应
1.卤化
在三卤化铁等催化剂作用下,苯与卤素作用生成 卤(代)苯,此反应称为卤化反应。例如:
课件
30
对于不同的卤素,与苯环发生取代反应的活性次序
是:氟>氯>溴>碘。其中氟化反应很猛烈;碘化反应不
仅较慢,同时生成的碘化氢是还原剂,从而使反应成为 可逆反应,且以逆反应为主。因此氟化物和碘化物通常
课件
62
SO3因为极化使硫原子显正性,通过硫原子进攻苯环。磺 化反应是可逆的。在浓硫酸中,磺化反应机理可能如下:
课件
63
4.烷基化和酰基化反应的机理
①烷基化反应的机理 例如,用1-氯丙烷作烷基化试剂时,其反应机理如下:
sp2杂化轨道,分别与一个氢原 子的1s轨道相互交盖,构成六 个相同的碳氢σ 键。
课件
14
这六个碳原子和六个氢
原于是共平面的。每一个碳
原子剩下的一个p轨道,其 对称轴垂直于这个平面,彼
此相互平行,并于两侧相互
交盖,形成一个闭合的π轨 道,如图 (Ⅱ)所示。
课件
15
这样处于该 π 轨道中的 π
电子能够高度离域,使π电子
第八章 芳烃 芳香性
一般把苯及其衍生物总称为芳香族化合物。芳烃是 芳香族碳氢化合物的简称,亦称芳香烃。
有机化学第八章课后习题答案
习题答案的拓展与提高
解题方法拓展
01
针对典型习题,提供多种解题方法,开拓学生的解题思路,提
高其解决问题的能力。
知识点深化
02
对习题中涉及的知识点进行深入挖掘,补充相关知识点和实例,
帮助学生深化对有机化学的理解。
习题难度提升
03
提供一些难度较高的习题,供学有余力的学生挑战自我,提高
其综合素质和解决问题的能力。
习题答案的组织结构
01
02
03
04
题目编号
按照题目出现的顺序进行编号 ,方便学生查找。
题目内容
提供完整的题目信息,以便学 生了解题目要求。
解题思路
简要说明解题思路,帮助学生 理解如何解决问题。
详细解答
给出详细的解答过程,包括化 学反应方程式、反应机理等, 以便学生更好地掌握知识点。
02
习题答案详解
04
习题答案总结
习题答案的回顾与总结
1 2 3
答案准确性评估
对每个习题的答案进行仔细核对,确保答案的准 确性和完整性。对于有疑问的答案,进行再次确 认和验证。
解题思路总结
总结每道习题的解题思路,提炼出关键的解题技 巧和方法,帮助学生更好地理解和掌握相关知识 点。
知识要点回顾
根据习题涉及的知识点,进行系统的知识要点回 顾,帮助学生巩固和加深对相关内容的理解。
THANKS
感谢观看
填空题解析
填空题1解析
这道题考察了有机化学中的基本 概念和原理,需要准确记忆相关
知识点,并能够灵活运用。
填空题2解析
这道题考察了有机化学中的反应条 件和产物的选择性,通过分析反应 条件和产物结构,可以判断反应的 效率和选择性。
《有机化学》第八章 醚和环氧化合物 - 副本
O H2C CHCH3
+
CH3OH
CH3ONa
CH3OCH2CHCH3 OH
1-甲氧基-2-丙醇
O
CH3CH2MgBr CH3CH2CH2CH2O- H2O CH3CH2CH2CH2OH
CH2-CH2 25℃
锌锌样样锌锌酮样酮样银醚锌酮由铜银酮样银于醚铜酮银铜生 洋由银 成洋铜于锌洋铜生盐成样而溶盐 酮于而浓银溶的于强铜浓酸的中强,酸可中,可
利用可此利现用象此区现别象醚区与别烷醚烃与或烷卤烃代或烃卤。代烃。
例: C2H5OC2H5 冷浓H2SO4 乙醚溶解,呈一相
n-C5H12
戊烷不溶解,分层
锌酮铜银酮样银 铜酮银铜洋银洋铜锌洋铜 盐样用冰酮水稀银释,铜则又分解而析出醚。
CH3 O C(CH3)3
甲基叔丁基醚(甲叔丁醚) (methyl tertiary butyl ether)
O CH(CH3)2
苯基异丙基醚(苯异丙醚) (isopropyl phenyl ether)
人民卫生电子音像出版社
上页 下页 首页 6
第八章 醚和环氧化合物 第一节 醚 (一、结构和命名)
1,4-二氧六环 (1,4-dioxane)
邓健 制作 庞华 审校
上页 下页 首页 7
第八章 醚和环氧化合物
二、醚的物理性质
第一节 醚 (二、醚的物理性质)
C2H5-O-C2H5 n-C5H10 n-C4H9OH
分子量 74
72
74
72
沸点(℃) 水溶度
(g/100g水)
34.5 7.5
大学有机化学------醇酚醚
1、酸性
酸性强弱: 羧酸 > H2CO3 > 酚 > H2O > 醇
利用醇、酚与NaOH和NaHCO3反应性的不 同,可鉴别酚,分离和提纯酚。
OH + NaOH
CO2+ H2O
ONa
HCl
OH +
NaHCO3
OH + NaCl
OH + Na2CO3
X
苯环上连有吸电子基( -NO2,-X)使取代酚共 轭碱稳定性增大,酸性增强; 反之,斥电子基 (-R)使酸性减弱。
2、与FeCl3的显色反应
6ArOH + FeCl3
[ Fe(OAr)6 ] 3- + 6H+ + 3Cl -
蓝紫色 棕红色
用于定性分析,鉴别下列基团的存在:
几种常见酚与FeCl3的显色反应的颜色: 苯酚、间苯二酚:蓝紫色;对甲苯酚:蓝色; 邻苯二酚:深绿色;对苯二酚:暗绿色
3、芳环上的亲电取代反应(-OH活化苯环)
低级醇能和一些无机盐(MgCl2、CaCl2、CuSO4等) 作用形成结晶醇,亦称醇化物。
§1.5 化学性质
醇的化学性质主要由羟基官能团所决定,同
时也受到烃基的一定影响,从化学键来看,反
应的部位有 C—OH、O—H、和C—H。
H δδ δ RC O H
H
酸性,生成酯
氧化反应 形成 C ,发生取代及消除反应
CH3OSO2OCH3 CH3CH2OSO2OCH2CH3
有机合成中的烷基化剂,有剧毒
(2) 与有机酸反应
H
R-OH + CH3COOH
CH3COOR + H2O
5.氧化反应
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Ⅰ、醇 > 三、醇的化学性质
醇的活性:烯丙式醇> 叔醇> 仲醇> 伯醇> CH3OH
CH3
CH3 C OH CH3
( 浓HCl + 无水ZnCl2 ) 室温
CH3
CH3 C Cl CH3
+ H2O
1min 钟混浊,放置分层
CH3CH2CHCH3 OH
卢卡斯试剂 室温
CH3CH2CHCH3 + H2O Cl
1 - 苯基乙醇(α 苯乙醇) 2 -苯基乙醇 (β 苯乙醇)
Ⅰ、醇 > 一、 醇的命名
多元醇的命名,要选择含-OH尽可能多的碳链为 主链,羟基的位次要标明。
CH2-CH2-CH2
OH
OH
1,3 丙二醇
CH3
OH OH 顺 1 乙基 1,2 环己二醇
Ⅰ、醇 > 二、醇的物理性质
1、气味
低级的一元饱和醇为无色中性液体,具有特殊的气味 和辛辣味道。高级醇为无臭、无味的固体。
β位上有支链的伯醇、仲醇与HX的反应常有重排产 物生成。
Ⅰ、醇 > 三、醇的化学性质
这类重排反应称为瓦格涅尔-麦尔外因(WagnerMeerwein)重排,是碳正离子的重排。原因:反应是以 SN1历程进行的。
Ⅰ、醇 > 三、醇的化学性质
3、脱水反应
常用催化剂:H2SO4、H3PO4、AlCl3。 两种方式:分子内脱水;分子间脱水。 (1)分子内脱水
第八章 醇、酚、醚
Ⅰ、醇 Ⅱ、酚 Ⅲ、醚
Ⅰ醇
一、醇的命名 二、醇的物理性质 三、醇的化学性质 四、重要的醇
前言
1、结构
醇(ROH)可以看成是烃(RH)分子中的H原子 被OH(羟基)取代后的生成物;又可以看成是HOH分 子中的H原子被烃基(R)取代的产物。
H
sp3 O 原子为 sp3 杂化
RC O
10min 钟混浊,放置分层
卢卡斯试剂 CH3CH2CH2CH2OH
室温
CH3CH2CH2CH2Cl + H2O 放置一小时也不反应(混浊) 加热才起反应(先混浊,后分层)
Ⅰ、醇 > 三、醇的化学性质
伯醇为SN2历程,叔醇、烯丙醇为SN1历程,仲醇 多为 SN1历程。
Ⅰ、醇 > 三、醇的化学性质
HO 3C4H9OH + HO P = O
HO
CH2-ONO2 CH-ONO 2 CH2-ONO 2
+ 3H2O
三硝酸甘油酯 可作炸药
(C4H9O)3P = O + 3H2O 磷酸三丁酯(作萃取剂,增塑剂)
Ⅰ、醇 > 三、醇的化学性质
(2)与氢卤酸反应成卤代烃
R-OH + HX
R-X + H2O
HX的反应活性: HI > HBr > HCl
金属镁、铝也可与醇作用生成醇镁、醇铝。
CH3 6 CH3 CH OH + 2Al
CH3CH2OH + Mg I2
CH3 2(CH3 CH O)3 Al + 3H2
还原剂 有机合成中常用的试剂
(CH3CH2O)2Mg + H2
MgCl2 6CH3OH CaCl2 4C2H5OH CaCl2 4CH3OH
不溶于有机溶剂,溶于水。 结晶醇:
可用于除去有机物中的少量醇
Ⅰ、醇 > 三、醇的化学性质
2、与酸反应(成酯反应) (1)与无机酸反应成酯 醇与含氧无机酸硫酸、硝酸、磷酸反应生成无 机酸酯。
CH3CH2OH +HOSO2OH CH3CH2OSO2OH 减压蒸馏
CH3CH2OSO2OH + H2O 硫酸氢乙酯(酸性酯)
2、沸点:
比分子量相近相应的烷烃的沸点高100-120℃。直链醇 隋碳数增加沸点升高。 含支链的醇比直链醇的沸点低。
R
O
H
H
H
O
R
R O
氢键20kJ/mol
Ⅰ、醇 > 二、醇的物理性质
3、溶解度
甲、乙、丙醇与水以任意比混溶;C4以上则随着 碳链的增长溶解度减小;分子中羟基越多,在水中 的溶解度越大,沸点越高。
1.似水性
CH3CH2OH + Na K
CH3CH2ONa + 1/2 H2
K 粘稠固体( 溶于过量乙醇中)
Na与醇的反应比与水的反应缓慢的多,反应所生 成的热量不足以使氢气自然,故常利用醇与Na的反应 销毁残余的金属钠,而不发生燃烧和爆炸。
RONa + H2O
ROH + NaOH
Ⅰ、醇 > 三、醇的化学性质
R
O H
H O
H
R
O H
H O
H
Ⅰ、醇 > 三、醇的化学性质
H
R Cδ
Oδ
δ H
H
酸性,生成酯
氧化反应 形成 C ,发生取代及消除反应
分子中的C—O键和O—H键都是极性键,因而 醇分子中有两个反应中心。 又由于受C—O键极性 的影响,使得α—H具有一定的活性,所以醇的反 应都发生在这三个部位上。
Ⅰ、醇 > 三、醇的化学性质
(CH3CH2O)2SO2 + H2SO4 硫酸二乙酯(中性酯)
Ⅰ、醇 > 三、醇的化学性质
CH3OSO2OCH3 CH3CH2OSO2OCH2CH3源自有机合成中的烷基化剂,有剧毒
高级醇的硫酸酯是常用的合成洗涤剂之一。如 C12H25OSO2ONa(十二烷基磺酸钠)。
CH2-OH CH-OH + 3HNO3 CH2-OH
由于在 sp3 杂化轨道上有未共用电子对,
sp3 H 108.9° H
两对之间产生斥力,使得∠C-O-H 小于 109.5 °
2、分类
前言
Ⅰ、醇 > 一、 醇的命名
1、 俗名 如乙醇俗称酒精,丙三醇称为甘油等。 2、简单的一元醇用普通命名法命名 例如:
CH3 CH3 CH CH2OH
异丁醇
CH3 CH3 C OH
CH3CH = CHCH3
CH3CH2CHCH3 OH
(CH3)3C-OH
60% H2SO4 100 ℃
CH3CH = CHCH3 80%
20% H2SO4 85~90 ℃
CH3 CH3-C = CH2
CH3
叔丁醇
OH 环己醇
CH2OH 苄醇
Ⅰ、醇 > 一、 醇的命名
3、系统命名法 结构比较复杂的醇,采用系统命名法。选择含有 羟基的最长碳链为主链,以羟基的位置最小编号,称 为某醇。
Ⅰ、醇 > 一、 醇的命名
CH=CH-CH2OH
3 -苯基 - 2 - 丙烯醇
CH-CH3 OH
CH2-CH2OH
1) 分子内脱水
RCHCH2 H OH
H+ RCH CH2 + H2O
CH3CH2OH
98%H2SO4 170 C
CH2
CH2 + H2O
Ⅰ、醇 > 三、醇的化学性质
活性:R3COH > R2CHOH > RCH2OH 叔醇的脱水较常用,有时也用仲醇,伯醇少用。
CH3CH2CH2CH2OH
75% H2SO4 140 ℃