醇和酚的结构和特点
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
醇和酚的结构和特点
酒精燃料
化妆品(丙三醇) 防冻液(乙二醇)
茶叶 (茶多酚)
药皂 (苯酚)
漆酚 螯合高聚合防腐油漆
仔细观察醇和酚的结构,分析醇和酚 在结构上有什么相同点和不同点?
CH3CH2OH 乙醇
CH3CHCH3 2-丙醇
OH
OH
OH
邻甲基苯酚
苯酚
CH3
醇和酚都是烃分子中的氢原子被羟基
(-OH)取代而衍生出含羟基化合物。
O H O
CH2 CH3
CH3
CH2
O H
H
CH3
CH2
O H O
H
H
CH3
CH2
O H O
H
学与问
乙二醇的沸点高于乙醇,1,2,3— 丙三醇的沸点高于1,2—丙二醇, 1,2— 丙二醇的沸点高于1—丙醇,其原因是:
由于羟基数目增多,使得分子间形成的 氢键增多而沸点升高。
4-甲基-2-戊醇
醇的同分异构体
CH3COOH+CH3CH128OH
浓硫酸
△
CH3CO18OCH2CH3+H2O
思考:
1.那些有机物中含有18O原子?
2.试剂加入顺序如何?
3.醇与无机含氧酸(如硝酸)是否反应?
4.试写出乙醇和硝酸、甘油和硝酸的反应。
C H 3 C H 2 O H + H O - N O 2 浓 加 硫 热 酸 C H 3 C H 2 O - N O 2 + H 2 O
试剂
产物
HBr CH3CH2Br 浓硫酸 CH2=CH2
O2
CH3CHO
取代反应 1.羟基的反应
消去反应 (1)醇的卤代反应
CH3CH2OH + HBr
CH3CH2Br+H2O
C H 3 C H 2 O H + N a B r + H 2 S O 4 ( 浓 ) C H 3 C H 2 B r + N a H S O 4 + H 2 O
羟基氢的活泼性
▪在乙醇、乙酸、碳酸、水四种物质中,
▪1.能与氢氧化钠反应的有 乙酸、碳酸 。
▪2.能与碳酸钠反应的有 乙酸、碳酸 。
▪3.能与碳酸氢钠反应的有 只有乙酸 。
▪4.能与金属钠反应的有 全部
。
▪5.活泼性顺序: 乙酸>碳酸>水>乙醇。
▪含有羟基的物质与足量金属钠反应后, 羟基与氢气之间物质的量的关系?
① 1-丙醇
② 2-丙醇
③ 2,2-二甲基-1-丙醇 ④ 甲醇
1种β氢 2种β氢 3种β氢
无β氢
乙醇和金属钠反应1
乙醇和金属钠反应2
醇/乙醇与钠的反应.rmvb
乙醇和金属钠反应3
乙醇和金属钠反应4
2.羟基中氢的反应
(1)醇与活泼金属反应
2CH3CH2OH + 2Na —→ 2CH3CH2ONa + H2↑ 2H2O + 2Na == 2NaOH + H2↑
乙酸乙酯的制备
(2)醇与羧酸的酯化反应
O
O
浓H2SO4
CH3—C—OH+H—O—C2H5
CH3—C—O—C2H5 + H2O
想一想: 酯化反应如何断键?
结 论: 酸脱羟基醇脱氢
想一想: 断键方式如何证明?
结 论: 同位素跟踪法
CH3COOH+CH3CH128OH
浓硫酸
△
CH3CO18OCH2CH3+H2O
[问题] 分析醇催化氧化反应的断键情况和 醇催化氧化的实质
O H
CH3 CH2 CHCH2 CH3 OH
3-戊醇
CH3 CH3 C CH2 OH
CH3
2,2-二甲基-1-丙醇
OH CH2 CH CH2 CH3
CH3
2-甲基-1-丁醇
OH CH3 CH CH CH3
CH3
3-甲基-2-丁醇
OH CH3 C CH2 CH3
CH3
2-甲基-2-丁醇
OH CH3 CH CH2 CH2
CH3
3-甲基-1-丁醇
乙醇的分子式结构式及比例模型
球棍模型
比例模型
分子式:C2H6O 结构式: H H
HC C O H
结构简式:CH3CH2OH
C2H5OH
HH
结构特点:
分子中较强的极性键有 碳氧键、氢氧键 。
二、醇的化学性质
性质预测
反应类型 反应部位
取代反应 ②
消去反应 氧化反应
②⑤ ①③
硝酸乙酯
C H 2-O H
C H 2-O -N O 2
C H -O H +3H O -N O 2 浓 加 硫 热 酸C H -O -N O 2 +3H 2O
C H 2-O H
C H 2-O -N O 2
三硝酸甘油酯
3、醇的氧化反应
(1来自百度文库燃烧
点燃
C2H5OH + 3 O2 → 2CO2+ 3H2O CxHyOz +(x+4y 2z)O2 点燃 xCO2+2yH2O
原因:由于醇分子中羟基的氧原子与另一醇 分子羟基的氢原子间存在着相互吸引 作用,这种吸引作用叫氢键。
甲醇、乙醇、丙醇均可与水以任意比 例混溶,这是因为它们与水形成了氢键。
存在氢键的物质: NH3、H2O、HF
或者含有羟基的物质
CH3
CH2
O H
H
CH3
CH2
O H O
CH2 CH3
H
CH3
CH2
【联想·质疑】
著名的有机化学家
Woodward曾说过,假如让
我带上10种有机化合物到
Robert Burns Woodward,
荒岛上独自工作,我的选 1917年----1979年,
择里一定会有醇。有了醇 年仅62岁。美国有
机化学家。被尊称
就可以合成多种多样的有 为现代有机合成大
机化合物。
师。
课本P56,表2-2-1: 相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点远 远高于烷烃。原因是什么?
我们知道: i.等物质的量的烃CxHy燃烧,消耗氧气的量按(x+y/4)计算 ii.等质量的烃CxHy燃烧, (y/x)越大,消耗氧气的量越大 w(H)
思考:等物质的量的有机物CxHyOz燃烧,消耗氧气的 量怎样计算?
3、醇的氧化反应
(1)燃烧
(2)催化氧化反应
Cu或Ag
2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O
(2)醇分子间脱水反应
浓H2SO4
CH3 CH2OH +HOCH2 CH3—140→0CCH3CH2OCH2CH3+ H2O
[讨论] 乙醇和1-丙醇混合后加入浓硫酸,加热,
反应后可能生成哪些有机物?
乙烯、丙烯、 乙醚、 丙醚、乙丙醚。
(3) 消去反应 (醇分子内脱水反应)
练习:写出下列物质发生消去反应的化学 反应方程式:
▪ 醇类的同分异构体可有: ▪ (1)碳链异构、 ▪ (2)羟基的位置异构, ▪ (3)相同碳原子数的饱和一元醇和醚是官
能团异构
练习:写出分子式为C5H12O,属于 醇类的同分异构体。
C H 3C H 2C H 2C H 2C H 2O H CH 3 CH 2 CH 2 CH CH 3
1-戊醇
2-戊醇
酒精燃料
化妆品(丙三醇) 防冻液(乙二醇)
茶叶 (茶多酚)
药皂 (苯酚)
漆酚 螯合高聚合防腐油漆
仔细观察醇和酚的结构,分析醇和酚 在结构上有什么相同点和不同点?
CH3CH2OH 乙醇
CH3CHCH3 2-丙醇
OH
OH
OH
邻甲基苯酚
苯酚
CH3
醇和酚都是烃分子中的氢原子被羟基
(-OH)取代而衍生出含羟基化合物。
O H O
CH2 CH3
CH3
CH2
O H
H
CH3
CH2
O H O
H
H
CH3
CH2
O H O
H
学与问
乙二醇的沸点高于乙醇,1,2,3— 丙三醇的沸点高于1,2—丙二醇, 1,2— 丙二醇的沸点高于1—丙醇,其原因是:
由于羟基数目增多,使得分子间形成的 氢键增多而沸点升高。
4-甲基-2-戊醇
醇的同分异构体
CH3COOH+CH3CH128OH
浓硫酸
△
CH3CO18OCH2CH3+H2O
思考:
1.那些有机物中含有18O原子?
2.试剂加入顺序如何?
3.醇与无机含氧酸(如硝酸)是否反应?
4.试写出乙醇和硝酸、甘油和硝酸的反应。
C H 3 C H 2 O H + H O - N O 2 浓 加 硫 热 酸 C H 3 C H 2 O - N O 2 + H 2 O
试剂
产物
HBr CH3CH2Br 浓硫酸 CH2=CH2
O2
CH3CHO
取代反应 1.羟基的反应
消去反应 (1)醇的卤代反应
CH3CH2OH + HBr
CH3CH2Br+H2O
C H 3 C H 2 O H + N a B r + H 2 S O 4 ( 浓 ) C H 3 C H 2 B r + N a H S O 4 + H 2 O
羟基氢的活泼性
▪在乙醇、乙酸、碳酸、水四种物质中,
▪1.能与氢氧化钠反应的有 乙酸、碳酸 。
▪2.能与碳酸钠反应的有 乙酸、碳酸 。
▪3.能与碳酸氢钠反应的有 只有乙酸 。
▪4.能与金属钠反应的有 全部
。
▪5.活泼性顺序: 乙酸>碳酸>水>乙醇。
▪含有羟基的物质与足量金属钠反应后, 羟基与氢气之间物质的量的关系?
① 1-丙醇
② 2-丙醇
③ 2,2-二甲基-1-丙醇 ④ 甲醇
1种β氢 2种β氢 3种β氢
无β氢
乙醇和金属钠反应1
乙醇和金属钠反应2
醇/乙醇与钠的反应.rmvb
乙醇和金属钠反应3
乙醇和金属钠反应4
2.羟基中氢的反应
(1)醇与活泼金属反应
2CH3CH2OH + 2Na —→ 2CH3CH2ONa + H2↑ 2H2O + 2Na == 2NaOH + H2↑
乙酸乙酯的制备
(2)醇与羧酸的酯化反应
O
O
浓H2SO4
CH3—C—OH+H—O—C2H5
CH3—C—O—C2H5 + H2O
想一想: 酯化反应如何断键?
结 论: 酸脱羟基醇脱氢
想一想: 断键方式如何证明?
结 论: 同位素跟踪法
CH3COOH+CH3CH128OH
浓硫酸
△
CH3CO18OCH2CH3+H2O
[问题] 分析醇催化氧化反应的断键情况和 醇催化氧化的实质
O H
CH3 CH2 CHCH2 CH3 OH
3-戊醇
CH3 CH3 C CH2 OH
CH3
2,2-二甲基-1-丙醇
OH CH2 CH CH2 CH3
CH3
2-甲基-1-丁醇
OH CH3 CH CH CH3
CH3
3-甲基-2-丁醇
OH CH3 C CH2 CH3
CH3
2-甲基-2-丁醇
OH CH3 CH CH2 CH2
CH3
3-甲基-1-丁醇
乙醇的分子式结构式及比例模型
球棍模型
比例模型
分子式:C2H6O 结构式: H H
HC C O H
结构简式:CH3CH2OH
C2H5OH
HH
结构特点:
分子中较强的极性键有 碳氧键、氢氧键 。
二、醇的化学性质
性质预测
反应类型 反应部位
取代反应 ②
消去反应 氧化反应
②⑤ ①③
硝酸乙酯
C H 2-O H
C H 2-O -N O 2
C H -O H +3H O -N O 2 浓 加 硫 热 酸C H -O -N O 2 +3H 2O
C H 2-O H
C H 2-O -N O 2
三硝酸甘油酯
3、醇的氧化反应
(1来自百度文库燃烧
点燃
C2H5OH + 3 O2 → 2CO2+ 3H2O CxHyOz +(x+4y 2z)O2 点燃 xCO2+2yH2O
原因:由于醇分子中羟基的氧原子与另一醇 分子羟基的氢原子间存在着相互吸引 作用,这种吸引作用叫氢键。
甲醇、乙醇、丙醇均可与水以任意比 例混溶,这是因为它们与水形成了氢键。
存在氢键的物质: NH3、H2O、HF
或者含有羟基的物质
CH3
CH2
O H
H
CH3
CH2
O H O
CH2 CH3
H
CH3
CH2
【联想·质疑】
著名的有机化学家
Woodward曾说过,假如让
我带上10种有机化合物到
Robert Burns Woodward,
荒岛上独自工作,我的选 1917年----1979年,
择里一定会有醇。有了醇 年仅62岁。美国有
机化学家。被尊称
就可以合成多种多样的有 为现代有机合成大
机化合物。
师。
课本P56,表2-2-1: 相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点远 远高于烷烃。原因是什么?
我们知道: i.等物质的量的烃CxHy燃烧,消耗氧气的量按(x+y/4)计算 ii.等质量的烃CxHy燃烧, (y/x)越大,消耗氧气的量越大 w(H)
思考:等物质的量的有机物CxHyOz燃烧,消耗氧气的 量怎样计算?
3、醇的氧化反应
(1)燃烧
(2)催化氧化反应
Cu或Ag
2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O
(2)醇分子间脱水反应
浓H2SO4
CH3 CH2OH +HOCH2 CH3—140→0CCH3CH2OCH2CH3+ H2O
[讨论] 乙醇和1-丙醇混合后加入浓硫酸,加热,
反应后可能生成哪些有机物?
乙烯、丙烯、 乙醚、 丙醚、乙丙醚。
(3) 消去反应 (醇分子内脱水反应)
练习:写出下列物质发生消去反应的化学 反应方程式:
▪ 醇类的同分异构体可有: ▪ (1)碳链异构、 ▪ (2)羟基的位置异构, ▪ (3)相同碳原子数的饱和一元醇和醚是官
能团异构
练习:写出分子式为C5H12O,属于 醇类的同分异构体。
C H 3C H 2C H 2C H 2C H 2O H CH 3 CH 2 CH 2 CH CH 3
1-戊醇
2-戊醇