第十章 醇、酚、醚

用CrO3/稀硫酸溶液氧化醇怕反应在有机分析中还可用来将伯醇、仲醇和烯烃、炔烃区别开来，因为后两者不被氧化。这个氧化反应进行时现象很明显，溶液的颜色从清彻的橙色变成浑浊的兰绿色。
伯醇氧化生成醛
仲醇氧化生成酮
叔醇只有在强烈氧化条件下才被氧化-----发生键的断裂
选择性氧化－异丙醇铝-----选择性氧化羟基而保留双键
+｜
Cl
伯醇主要按SN2反应机制进行，
快+
RCH2—OH +HX————→RCH2—OH2+ X一
+
RCH2—OH2+ X一———→X…CH2…OH2———→RCH2X + H2O
|
R
不同的醇在与相同的氢卤酸反应时的活性为：烯丙型醇、叔醇＞仲醇＞伯醇。
无水氯化锌与氯化氢的混合试剂称为卢卡斯（Lucas）试剂。其中无水氯化锌是强的路易斯酸。
3.与无机酸的反应
A．与HX反应得到卤代烃和水ROH+HX——→RX+H2O
大多数的仲醇和叔醇与氢卤酸的反应是按SN1反应机制进行的。仲醇反应时，由于仲碳正离子不如叔碳正离子稳定，某些特殊结构的醇可能容易发生重排。
活性：HX：HI＞HBr＞HCl；
醇：烯丙醇＞3°＞2°＞1°
烯丙醇、三级醇、二级醇在酸催化下可通过SN1历程进行：
三、光谱性质
IR：醇的C—O吸收峰出现在1000—1200cm-1，其中伯醇约在1060—1030cm-1区域；仲醇约在1100cm-1附近；叔醇约在1140cm-1附近；酚的C—O吸收峰出现在1230cm-1。醇的—OH有两个吸收峰，未缔合的自由—OH在3600—3610cm-1有一外形较锐的吸收带；缔合—OH在3600—3210cm-1有一外形较宽的吸收带
芳香醇命名时，常常把芳环作为取代基。
(4)、多元醇：羟基前用大写数字并写，用小写数字标明-OH位次。
(5)、俗名：甲醇—木醇；丙三醇—甘油
(6)、醇中同时还含有其它官能团时，需要按规定的官能团次序选择前面的一个官能团为母体，其它官能团则作为取代基。LUPAC规定的次序规则如下：
正离子（如铵盐）、羧酸，磺酸，酸的衍生物（酸、酰卤、酰胺等），腈，醛，酮，醇，酚，硫醇，胺，醚，硫醚，过氧化物。-X，-NO2等官能团只作为取代基命名。
CH3C —CH CH3——→CH3C —CH CH3——→CH3C —CH CH3——→
｜｜｜｜｜
CH3OHCH3+OH2CH3
CH3
Cl一｜
————→CH3C —CH CH3
｜｜
CH3Cl
——→
CH3CH3CH3CH3
重排｜｜Cl一｜｜
————→CH3C —CH CH3———→CH3C —CH CH3
卢卡斯试剂可以用于鉴别六碳以下的伯、仲、叔醇。六碳以下的伯、仲、叔醇，可以溶于卢卡斯试剂，生成的氯代烃不溶解，显出混浊，不同结构的醇反应的速度不一样，根据生成浑浊的时间不同，可以推测反应物为那一种醇。
烯丙型醇和叔醇仲醇伯醇
室温立刻反应，出现浑浊加热或振荡出现浑浊室温下不反应，加热长时间可能反应
B.与硫酸反应
1、酸性
酚比醇的酸性大，这是因为酚中的氧的给电子作用，使得电子向苯环转移，氧氢之间的电子云密度降低，氢氧键减弱，易于断裂，显示出酸性。由下列pKa值可知，苯酚的酸性比羧酸、碳酸弱，比水、醇强。
pKa～5～6.35 9.65 9.98 14 16～19
酚可以与氢氧化钠反应生成酚钠，故酚可以溶于氢氧化钠溶液中。
C．与硝酸、亚硝酸，生成相应的酯。三硝酸甘油酯是一种烈性炸药。
4、醇的脱水反应
(1)分子内脱水生成烯烃
反应活性：3°OH＞2°OH＞1°OH
反应是按E1反应机制进行，碳正离子历程，醇的反应活性为叔醇＞仲醇＞伯醇。
一些特殊结构的醇可以发生重排，得到结构不同的烯。例：
从上述反应可以看出，重排反应产物占了很大比例，这是因为叔碳正离子比仲碳正离子稳定。上述反应进一步证明了反应是按单分子历程进行的。
乙醇乙醚苯酚
第一节醇
一、醇的结构、分类和命名
1．结构：醇可以看成是烃分子中的H原子被-OH取代后的生成物。
在醇分子中：O-H键是O原子以一个SP3杂化轨道与H原子的1S轨道互相重叠结合。C-O键是O原子以一个SP3杂化轨道与C原子的SP3轨道互相重叠结合。此外，O原子还有两对未共享的电子对分别占据其它两个SP3杂化轨道。
由上所述，醇的脱水反应与烯烃的水合反应是一个可逆反应，控制反应的条件，可使反应向某一方向进行。
⑵、分子间脱水生成醚
同分子内脱水相近的条件，温度稍低一点，可以发生分子间脱水，产物为醚。
反应中一分子醇在酸作用下，先形成质子化的醇，另一分子的醇作为亲核试剂进攻质子化的醇，失去一分子水，然后在失去质子，得到醚。
2．醇的分类和异构现象
据含-OH数目可分为：一元醇CH3CH2OH，二元醇HOCH2CH2OH，多元醇等。
据-OH所连的C原子双可分为：伯醇：1°-CH2OH；仲醇：2°-CHOH；叔醇：3°-COH
据-OH所连的烃基可分为：饱和醇CH3CH2OH，不饱和醇CH2=CHCH2OH；CH≡CCH2OH
酚的酸性比碳酸的酸性弱，向酚钠溶液中通入二氧化碳，酚又可以游离出来。利用此反应可以把酚同其它有机物分离。
酚的酸性受到与芳环相连的其它基团的影响，当芳环上连有`吸电子基团时，由于共轭效应和诱导效应的影响，使的氧氢之间的电子云向芳环上移动，氧氢之间的电子云密度减小，更易解离出氢离子，从而显示出更强的酸性。相反，当芳环上连有给电子基团时，由于共轭效应和诱导效应的影响，使的氧氢之间的电子云增大，氧氢之间的共价键增强，难解离出氢离子，表现为酸性降低。例：
仲醇和叔醇在酸催化下加热，主要产物为烯。
该反应是制备醚的一种方法，一般用于用于制备简单醚。如果使用两种不同的醇进行反应，产物为三种醚的混合物，无制备意义。
5、多元醇的特性
(1)氧化裂解----被HIO4氧化
(2)与Cu(OH)2的反应----用于鉴别邻二醇
(3)脱水反应
片呐醇重排四烃基乙二醇，与硫酸作用时，脱水生成片呐酮
液态醇分子之间能以氢键相互缔合，醇分子从液态到气态的转变，不仅要破坏范德华力，还要破坏分子间的氢键，需要很多的能量。因此醇分子的沸点比相近分子量的烃的沸点要高的多。二元醇、多元醇分子中有两个以上的羟基，可以形成更多的氢键，沸点更高。
低级醇可以与MgCl2，CaCl2等发生络合，形成类似结晶水的化合物，例如：MgCl2·CH3OH CaCl2·4CH3CH2OH等。这种络合物叫结晶醇。因此不能用无水CaCl2做为干燥剂来除去醇中的水。（P113表）
RCH2O Na+H2O——→RCH2OH +Na OH
C．醇钠的用途：
a．醇钠在有机合成中用作碱性试剂，其碱性比NaOH强。
b．醇钠也常作分子中引入烷基（RO-）的亲核试剂。
D．还可与其它活泼金属反应：如Mg，Al-Hg
2.醇的氧化
仲醇、伯醇α碳原子上有氢，在适当的催化剂作用下，可以被氧化成醛、酮或酸。叔醇的α碳原子上没有氢，难于被氧化，酸性条件下，易于脱水成烯，然后再被氧化断键，生成小分子化合物。常用氧剂为：高锰酸钾、铬酸或重铬酸盐、三氧化铬。
7.热消除反应
热消除反应是顺式协同消除
例如：
(1)α-消除
A、卡宾的产生
在同一碳原子上，消除两个原子或基团产生活性中间体叫卡宾（Carbenes），称α-消除。卡宾为亚甲基（CH2）及其衍生物的总称。卡宾又称碳烯。:CH2；:CCl2；:CF2。
例：卡宾的获取还可以通过重氮甲烷的热解或光分解而形成。
二、物理性质
饱和一元醇中，十二个碳原子以下的醇为液体，高于十二个碳原子的醇为蜡状固体。四个碳原子以下的醇具有香味，四到十一个碳原子的醇有不愉快的气味。低级醇可与水形成氢键而溶于水，甲醇、乙醇和丙醇可与水混溶。随着碳原子数的增多，烃基的影响逐渐增大，醇的溶解度越来越小，高级醇不溶于水。多元醇中，羟基的数目增多，可形成更多的氢键，溶解度增大。
p-共轭
分类：一元酚、二元酚和多元酚
命名：一般酚为母体，加上其它取代基的名称和位次。
二、酚的物理性质
大多为固体，沸点很高，因为可形成分子间氢键。
O-硝基苯酚有分子内氢键，沸点比m-和p-硝基苯酚低得多，而m-和p-硝基苯酚则可与水形成氢键，因而在水中有较大的溶解度。
三、酚的光谱性质
IR：—OH 3200—3600 cm-1伸缩振动吸收带。
脂环醇： ，芳香醇：
醇的同分异构：构造异构、官能团异构、对映异构。
3．命名
(1)、普通命名法：
简单醇常采用普通命名法，即在相应的烷基名称后加一个“醇”字。例如：
CH3OH（CH3）3CH2CH2OH CH2=CHCH2OH
甲醇新戊醇烯丙醇
苄醇
(2)、甲醇衍生物
(3)、系统命名法
命名原则同前几章，以醇为母体，选取含有羟基的最长链为主链，从离羟基近的一端开始编号。书写时，末尾加上“醇”字，“醇”字前写上羟基的位号，在位号与“醇”之间加上短横。
第十章醇、酚、醚
[目的要求]
1、掌握醇、酚、醚的结构及命名；
2、理解醇、酚、醚的的物理性质及醇、酚的光谱性质；
3、掌握醇、酚、醚的化学性质
4、掌握醇、苯酚、醚的制备；
5、掌握β-消除反应历程及消除反应与亲核取代反应的竞争；
6、了解一些重要的醇、酚、醚的用途。
醇、酚和醚都是烃的含氧衍生物，羟基与脂肪烃基直接相连的叫醇，羟基与芳香烃基直接相连的叫酚，两烃基与氧直接相连的叫醚。例：
B．醇羟基中氢的反应活性：CH3O-H＞1°＞2°＞3°
与羟基相连的烷基增大时，烷基的推电子能力增强，氧氢之间电子云密度更大，氧氢键更难于断键；同时烷基的增大，空间位阻增大，使得解离后的烷氧基负离子难于溶剂化。因此各种醇的酸性次序如下：伯醇＞仲醇＞叔醇。醇的酸性比水的还小，所以醇钠放入水中，立即水解得到醇。