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酚和醚都是烃的含氧衍生物醇可以看作是烃分子中的氢原...

第十章醇、酚、醚

醇、酚和醚都是烃的含氧衍生物。醇可以看作是烃分子中的氢原子被羟基〔-OH〕取代而生成的化合物。而芳香环上的氢原子被羟基取代而生成的化合物那么为酚。醇和酚的分子中虽都含有相同的官能团−−羟基,但是酚羟基仅限于直接连在芳香环上,这种结构的差异使酚类与醇类的性质存在着显著的不同。通常醇类的羟基称为醇羟基,酚类的羟基称为酚羟基。

醚的官能团为醚键〔C-O-C〕,也可看作是醇或酚羟基上的氢被烃基〔-R或-Ar〕取代而生成的化合物。

醇、酚、醚的通式分别为:

R-OH Ar-OH R-O-R′〔或Ar′〕醇酚醚

醇、酚和醚都属于重要的根本有机化合物。它们在医药、化装品等方面具有广泛的应用,可用作消毒剂、防腐剂、保湿剂、抗氧剂、麻醉剂、溶剂等。

第一节醇

醇类是最常见、应用最广泛的有机化合物。醇也是制备各种有机物的重要原料,如由醇制备卤代烃、醛、酮、羧酸和酯类等多种有机物。

一、醇的结构

醇的通式为R-OH,醇也可看作是水分子的一个氢原子被脂肪烃

OH为例,其C-O-H 基取代后的生成物。以最简单的醇−−甲醇CH

3

键的键角为108.9°,故认为醇羟基的氧原子为不等性sp3杂化,外层6个电子分布在四个sp3杂化轨道上,其中两个单电子分别占有两个sp3杂化轨道,与C和H分别形成O-C键和O-H键,余下两对未共用电子对分别占有另外两个sp3杂化轨道,形成的O-H键那么以交叉式优势构象介于两个C-H键之间。如图10-1所示。

交叉式优势构象介于两个C-H键之间。如图10-1所示。

C

H

H H O

H

H

H

H

H

透视式Newman投影式

球棒模型

图10-1甲醇的优势构象和结构示意图

二、醇的分类和命名

(一)、醇的分类

1、根据羟基所连结的碳原子类型,醇可以分为:伯醇〔1°醇〕、仲醇〔2°醇〕、和叔醇〔3°醇〕。

R-CH2-OH R-C-OH

R′

C

R″

OH

R′

R

伯醇仲醇叔醇

2、根据羟基所连结的烃基结构不同,醇可分为饱和醇、不饱和醇和芳香醇。例如:

饱和醇CH3CH2CH2OH 丙醇

不饱和醇CH2=CHCH2OH 2-丙烯醇〔烯丙醇〕

芳香醇CH2OH

苯甲醇或苄醇

3、根据醇分子所含羟基数目多少,醇又可分为一元醇、二元醇和三元醇。二元醇以上统称为多元醇。例如:

一元醇二元醇多元醇

乙醇

乙二醇

丙三醇或甘油醇CH3CH2OH

HOCH2CH2OH

CH2CH CH2

OH OH OH

两个羟基连在同一个碳原子上的二元醇称为偕二醇,偕二醇很不稳

定,容易脱水生成羰基化合物:

C OH

OH

-H2O

C O

羟基连在碳碳双键上的醇称为烯醇,某些烯醇也不稳定,容易重排成为羰基化合物。例如:

CH3CHO

重排

乙烯醇乙醛

(二)、醇的命名

1、普通命名法对于结构简单的醇通常用普通命名法命名,命名方法是在“醇〞字前面加上烃基名称构成,省去“基〞字。例如:

C

CH3

OH

CH3

H3C

CH3-CH2-CH2-CH2-OH

CH3-CH-CH3

OH

CH3-CH-CH2-CH3

OH

C

CH3

CH2-OH

CH3

H3C

叔丁醇新戊醇

正丁醇异丙醇仲丁醇

2、系统命名法对于结构复杂的醇多用系统命名法命名。命名的原那么为:

(1)、选择含有羟基的最长的碳链作为主链,按主链所含碳原子数目称为某醇。从靠近羟基的一端将主链的碳原子依次编号,羟基的位置用阿拉伯数字表示,放在某醇的前面,得到母体的名称后,再将其他取代基的位次、数目、名称写在母体名称之前。

(2)、不饱和醇命名时,应包含连有羟基和双键或叁键在内的最长的碳链作为主链,根据主链所含的碳原子数目称为某烯醇或炔醇。编号应从靠近羟基的一端开始,并分别在烯或炔、醇前面表示出其位次。

(3)、脂环醇命名时,可在脂环烃基名称后加“醇〞字命名,应从连有羟基的脂环碳原子开始编号,并尽量使环上其他取代基的编

号最小。

(4)、芳香醇命名时,可将芳香基作为取代基来命名。例如:

CH3-CH-CH2-CH-CH3

OH CH3

2-甲基-1-丙醇4-甲基-2-戊醇CH3CH=CHCH2CH2OH

3-戊烯-1-醇

CH3CH

CH3

CH2OH

CH2-CH-CH3

OH OH

OH CH2CH2CH2OH 1,2-丙二醇2-环己烯-1-醇3-苯基-1-丙醇

OH

CH3CH2CH

OH

CH3

3-甲基环己醇1-苯基-2-丙醇

三、醇的性质

(一)、醇的物理性质

低级饱和一元醇中,C4以下的醇为无色液体,C5~C11的醇为油状粘稠液体,C

12

以上的醇为蜡状固体。

1、溶解度醇在水中的溶解度取决于醇分子的羟基的亲水性和

烃基疏水性所占的比例的大小。C

1~C

3

的低级醇或多元醇,因烃基

所占的比例较小,羟基与水分子之间可以形成很强的氢键,醇与水之间的氢键结合力大于烃基之间的排斥力,而使醇可以与水互溶。

O

R

H

O

H

H O

R

H

O

H

H

O

R

H

O

H

H

图10-2醇羟基与水分子之间形成的氢键示意图

随着醇分子的烃基增大,烃基与水之间的排斥力也逐渐增加,并占有主导作用,那么使醇在水中的溶解度明显下降。

2、沸点醇的沸点随着相对分子质量增大而升高,在直链的同

系列中,10个碳以下的相邻醇之间的沸点相差18~20℃℃℃。这是由于液体醇羟基之间可以通过氢键相互缔合成较大的“缔合分子〞所致。当醇从液态变为气态时,必须先克服氢键,而烃类那么不存在这种分子间的氢键。

O

R

H

O

H

R O

R

H

O

H

R

O

R

H

O

H

R

图10-3醇分子间氢键示意图

℃℃,而丙三醇的沸点高达290℃。

表10-1一些常见醇的物理常数

名称结构式熔点/℃沸点/℃相对溶解度

密度(g/100g水)

甲醇

乙醇

丙醇

异丙醇正丁醇环已醇

苯甲醇乙二醇丙三醇正十二醇CH3OH

CH3CH2OH

CH3CH2CH2OH

(CH3)2CHOH

CH3CH2CH2CH2OH

C6H5CH2OH

HOCH2CH2OH

HOCH2CH(OH)CH2OH

C11H23CH2OH

-98

24

-15

18

205

290

262

0.789

不溶

(二)、醇的化学性质

醇的化学性质主要由其官能团(-OH)羟基所决定,而与羟基相连的烃基结构不同也会影响到它的化学性能,由于氧的电负性比碳和氢都大,因此醇分子中C-O键和O-H键都是极性键,易被试剂进攻而发生反响。根据键的断裂方式,主要有O-H键和C-O键的断裂两种不同类型的反响。O-H键断裂主要表现为醇的酸性,如醇羟基的

OH

氢可以被活泼金属所置换;C-O键的断裂主要发生羟基被其它原子或基团所取代的反响,以及脱去羟基和β-H的消除反响,醇分子中容易发生化学反响的部位:

R

C H

H α

此外,受羟基的影响,α-H是有一定的活性,如易被氧化等。

1、醇与活泼金属的反响醇与水相似,羟基上的氢原子比拟活泼,可与金属钾、钠等反响生成醇盐ROK、RONa,并放出氢气。

R OH+ 2Na2

2↑

与水相比,一般醇的反响速度要比水缓慢得多,说明醇具有比水还弱的酸性。一般醇的pKa在16~18,而水的pKa为15.74。在无水条件下,用乙醇处理金属钠,生成乙醇钠和氢气。

+ 2Na2CH3CH2ONa + H2↑

2CH3CH2OH

随着醇中的烃基碳原子数的增加,反响剧烈程度逐渐变弱,如正丁醇与金属钠的反响那么相当缓慢,这是由于烷基是斥电子基团,可使O-H键增强,不易断裂。不同结构的醇反响活性也不相同,各类醇与金属钠的反响活性顺序为:

甲醇>伯醇>仲醇>叔醇

生成的醇钠的碱性比氢氧化钠的碱性还强,只能保存在醇溶液中,否那么醇钠遇到水立即水解,游离出醇。例如:

+ NaOH

CH3CH2OH

CH3CH2ONa + H2

在这一反响中,较强的酸(H2O)把较弱酸(ROH)从它的盐中置换出来。反之,也可看作是较强的碱RO-从H2O里把质子夺取出来,所以RO-的碱性比OH-强得多。下面是一些分子及其所产生的离子酸碱性比拟:酸性:H2O>ROH>RH

碱性:R->RO->OH-

不同结构的醇钠的碱性强弱顺序是:叔醇钠>仲醇钠>伯醇钠

类似于一元醇,邻二醇类化合物(如乙二醇,丙三醇)也具有酸性,由于两个-OH 处于相邻碳原子上使酸性增强。在碱性溶液中,邻二醇类化合物可与新配制的氢氧化铜反响生成深蓝色的铜盐溶液。利用此反响可鉴别含有两个相邻羟基的多元醇类化合物。例如:

CH 2OH

CH 2OH

+

Cu(OH)2

CH 2CH 2

O O

Cu + H 2O

2、醇与无机含氧酸的酯化反响 醇可与无机含氧酸(如硫酸、硝酸、亚硝酸和磷酸等)反响,生成相应的无机酸酯。这一反响醇与无机含氧酸发生分子间脱水反响,反响中醇的碳氧键发生断裂,羟基被无机酸的负离子所取代。

(1)、醇与硫酸的反响 醇与硫酸反响,先是生成酸性硫酸酯,然后再与一分子醇反响生成中性硫酸酯。例如:

CH 3CH 2

OH +HO SO 2OH CH 3CH 2OSO 2

+ H 2O

CH 3CH 2OSO 2OH CH 2CH 3

+CH 3CH 2OSO 2OCH 2CH

3+ H 2O

硫酸氢乙酯

硫酸二乙酯

HO OH

硫酸二乙酯微溶于水,而易溶于乙醇和丙醇等有机溶剂中,可作为烷基化试剂。高级醇(C 12-C 18)的酸性硫酸钠盐,如十二烷基硫酸钠(C 12H 25OSO 2ONa)是重要的阴离子外表活性剂,常用作化装品的洗涤剂、乳化剂等。

(2)、醇与硝酸的反响 醇与硝酸反响脱水生成硝酸酯。大多数硝酸酯受热后因剧烈分解而爆炸,因此某些硝酸酯是常用的炸药。甘油三硝酸酯又称为硝酸甘油,是由诺贝尔(Nobel)创造的硝化甘油炸药,遇到震动会发生强烈爆炸也称为烈性炸药。医药上常用作缓解心绞痛的药物。

CH 3CH 2OH CH CH 2

+ H 2O

+HONO CH 3CH 2ONO 2CH 2+3HONO 2CHO CH 2O CH 2O NO 2

NO 2NO 2

+ 3H 2O 硝酸乙酯

甘油三硝酸酯

H 2SO 4

OH OH OH

(3)、醇与磷酸的反响 醇与磷酸作用生成磷酸酯。

+ H 2O

R OH HO P

OH

OH

O

+RO P OH

OH

O 磷酸一烷基酯

磷酸为三元酸,与醇起反响可生成三种类型的磷酸酯:

RO P OH

磷酸一烷基酯

RO P OR OH

磷酸二烷基酯

RO P OR OR

磷酸三烷基酯

以磷酸酯的形式广泛存在于生物体内,并具有重要的生物功能。例如,细胞的重要组成成份如核酸、磷酯及重要的供能物质三磷酸腺苷(ATP)等都含有磷酸酯的结构;人体内的某些代谢过程也是通过具有磷酸酯结构的中间体完成的。

3、与氢卤酸的反响 醇与氢卤酸反响可使碳氧键断裂生成卤代烃,这是实验室制备卤代烃的一种常用方法。

R OH

+ HX

R X

+ H 2O

这一反响的逆反响是卤代烃的水解反响,是亲核取代反响。通过反响物过量或不断地将一种产物别离出去的方法,使反响平衡向右移动,有利于生成物,可以提高卤代烃的产率。醇与氢卤酸的反响速度取决于氢卤酸和醇的类型。氢卤酸的活性顺序为:HI >HBr >HCl 。

不同类型的醇反响活性顺序为: 烯丙基醇和苄醇>叔醇>仲醇>伯醇

由于HCl 在上述三种卤代试剂中活性最小,因此浓盐酸和醇反响需要在催化剂氯化锌存在下才能进行。由于不同类型的醇其反响速度有明显的差异,因此根据结构不同的醇与氢氯酸反响速度不同的特点,可以鉴别伯、仲、叔醇。

无水氯化锌的浓盐酸溶液称为卢卡斯(Lucas)试剂。6个碳原子以下的醇可溶于卢卡斯试剂中,反响生成的相应卤代烃不易溶于卢

卡斯试剂中,成为细小的油珠分散于卢卡斯试剂中,使反响溶液变为混浊。因此根据反响液变成混浊的速度,可以推断出反响物醇的类型。一般叔醇在室温下能立即发生反响;仲醇那么需数分钟后才能变混浊;而伯醇必须加热几小时后才能起反响。根据这样的反响特点和反响现象,可鉴别6个碳以下的醇。其反响式如下:

(CH 3)3

C OH

+ HCl

(CH 3)3C Cl

+ H 2O

ZnCl 220 ℃,1min

CH 3CHCH 2CH 3

OH

+ HCl

CH 3CHCH 2CH 3

Cl

+ H 2O

CH 3CH 2CH 2CH 2OH + HCl

CH 3CH 2CH 2CH 2Cl + H 2O

ZnCl 220 ℃,10min

ZnCl 2

加热几小时

醇与氢卤酸反响的机理 不同类型的醇发生卤代的难易程度不同,可用亲核取代反响机理来解释。醇烃基的卤代和卤代烃的水解都属于亲核取代反响,反响机理也根本相似,可分为S N 1和S N 2两种类型。 叔醇、仲醇与HX 发生的取代反响是按S N 1历程进行,具体进行如下:

(CH 3)3C

OH

(CH 3)3C

OH 2

+ H 2O

+ HX

+ X

(CH 3)3C

OH 2

(CH 3)3C

(CH 3)3C

+ X

(CH 3)3C

X 快

由上面的反响机理可见,醇羟基的氧原子与一个质子结合生成 盐离子,使C -O 键的极性增大,可进一步离解成正碳离子和水,然后正碳离子很快与带负电荷的卤素结合。在S N 1反响中,关键步骤〔慢的步骤〕是生成正碳离子,形成的正碳离子越稳定,反响越容易进行。不同类型的正碳离子的稳定性顺序如下:

C H 2=CH-CH 2~~

CH 2

>R 3C >R 2CH > RCH 2> CH 3

多数伯醇与HX 反响那么按S N 2历程进行,具体如下:

+ H 2

O

+ HX

+ X

C H H R X

OH 2

R-CH 2X RCH 2OH RCH 2OH 2RCH 2OH 2+ X

过渡态

醇与卢卡斯试剂的反响是按S N 1进行,ZnCl 2作为Lewis 酸可以从氧接受电子生成相应的 盐,使C -O 键变弱,增加-OH 离去的能力,易生成正碳离子,生成的[Zn(OH)Cl 2]-与酸作用又转化为ZnCl 2,所以ZnCl 2起到了催化剂的作用,具体进行如下:

R -CH 2OH + ZnCl 2R CH 2

O H

ZnCl 2

R

CH 2

O H

ZnCl 2

R-CH 2

+ [Zn(OH)Cl 2]

R-CH 2

+ Cl

R -CH 2Cl ZnCl 2 + H 2O

H

[Zn(OH)Cl 2]

某些醇与HX 反响生成重排产物,即产物卤代烃中的烃基与原来醇中的烃基结构不相同。例如:

H 3C CH

CH 3

CH H 3C C

CH 3

Cl

CH 2CH 3

CH 3

OH

HCl

3-甲基-2-丁醇

2-甲基-2-氯丁烷

H 3C C

CH 3

CH 3

CH 2OH

HBr

H 3C C

CH 3

Br

CH 2CH 3

2,2-二甲基丙醇

2-甲基-2-溴丁烷

这是由于第一个反响过程中生成的仲碳正离子不如叔碳正离子稳定,故发生重排反响。这种由于原子或基团的迁移使分子内碳骨架发生改变的反响称为分子重排反响。例如:

H

H 3C

C CH 3

CH 3

H 3C C

CH 3

CH 2CH 3

H 3C C

CH 3

Cl

CH 2CH 3

CH 3CH CH CH 3

CH 3OH

CH 3CH CH CH 3

CH 3OH 2

+

而第二个反响中,由于分子C 2上的三个甲基阻碍了亲

核试剂〔B r -

〕的进攻,结果使中间物的伯正碳离

子重排成为更稳定的叔正碳离子,例如:

H 3C C CH 3

CH 2OH

H

H 3C C

CH 3

CH 2

OH 2

-H O

H 3C

C CH 3

CH 2

H 3C C

CH 3

CH 2

CH 3

H 3C C

CH 3

Br

CH 2CH 3

CH 3

CH 3

CH

4、脱水反响 饱和一元醇与强酸(如浓硫酸)受热时发生脱水反响,按脱水反响的条件和生成物不同,可分为分子内脱水生成烯烃和分子间脱水生成醚两种类型。

(1).分子内脱水成烯 饱和一元醇在浓硫酸存在下共热,在温度较高时发生C-O 键的断裂,同时β-碳上除去一个氢原子发生分子内脱水生成烯烃,也称为醇的消除反响。例如,乙醇与浓硫酸受热至170℃时,发生分子内脱水生成乙烯。

H 2C CH 2H

OH

CH 2=CH 2+ H 2O

浓硫酸β

醇分子内脱水生成烯时经历正碳离子中间体,因此形成的正碳离子中间体越稳定,分子内脱水就越容易。醇脱水反响难易的顺序是:叔醇>仲醇>伯醇。例如:

CH 3CH 2CH 2CH 2OH CH 3CH 2CH=CH 2 + H 2O

CH 3CHCH 2CH 3

OH

CH 3CH=CHCH 3+ H 2O

75%浓硫酸

140℃66%浓硫酸100℃

H 3

C C CH 3

OH

CH 3CH 3C=CH 2CH 3

+ H 2O

85℃~90℃

20%浓硫酸

醇脱水的消除反响和卤代烃的消除卤化氢反响相类似。一般醇的分子内脱水是按扎依采夫规律,即脱去的是羟基和含氢较少的β-碳原子上的氢原子。.例如:

CH 3CHCH 2CH 3

OH

CH 3CH=CHCH 3+ H 2O

CH 2=CHCH 2CH 3+ H 2O 酸

(主要产物)

(次要产物)

(2). 分子间脱水成醚 醇与浓硫酸共热在较低温度时,发生分子间脱水而生成醚。例如乙醚就是由乙醇和浓硫酸共热制得的。

CH 3CH 2OH H OCH 2CH 3

CH 3CH 2-O-CH 2CH 3+ H 2O

浓硫酸

140℃

乙醇在不同温度下脱水得到两种不同的产物。其反响机理认为,乙醇溶于硫酸时,首先,生成 盐, 盐可失水生成正碳离子,也可发生α-碳原子的亲核取代反响(乙醇作为亲核试剂)。在反响过程中,这两种反响相互竞争,在170℃时,有利于正碳离子生成,故发生分子内脱水生成乙烯;在较低的温度140℃,那么有利于亲核取代反响,故发生分子间脱水而生成乙醚。反响机理如下:

H O CH 2CH 3CH 3CH 2-O-CH 2CH 3+ H 2SO 4+ HSO 4

CH 3CH 2OH CH 3CH 2OH 2CH 3CH 2OH 2-H 2O

CH 3CH 2-O-CH 2CH 3

H

+

CH 3CH 2-O-CH 2CH 3H

+

+ HSO 4

+ H 2SO 4

+

通常,过量酸和较高温度下有利于醇分子内脱水生成烯;在过量醇和较低温度下那么有利于分子间脱水而生成醚;叔醇仅发生分子内脱水生成烯。

5、氧化和脱氧反响 醇分子中与羟基相连的α-碳原子,受羟基的影响,容易被氧化而脱去。因此,α-碳上有氢原子的伯醇或仲醇容易被氧化。因醇的结构不同,可以得到不同的氧化产物。例如伯醇可被酸性重铬酸钾溶液氧化成相同碳原子数的醛,同时桔红色的Cr 2O 72-被复原成草绿色的Cr 3+,而生成的醛又可进一步氧化成相同碳原子数的羧酸。

R-CH 2OH

R -CHO + H 2O

R -CHO

RCOOH + H 2

O

伯醇

羧酸

K 2Cr 2O 7 + H +

K 2Cr 2O 7 + H +醛

仲醇同样可被氧化生成相同碳原子数的酮,同时桔红色的Cr 2O 72-被复原成草绿色的Cr 3+。

K 2Cr 2O 7 + H +

R CH R ′

OH

R C R ′O

仲醇

中性或碱性KMnO 4溶液同样也可氧化伯醇、仲醇,分别生成醛和酮。叔醇分子中,由于与羟基相连的α-碳上不含有氢原子,在相似条件下,叔醇不易被氧化。利用此反响可鉴别叔醇与伯醇或仲醇。

醇的氧化也可用催化脱氢法生成相应的醛或酮。如将伯醇或仲醇与催化剂铜粉加热至200~300℃时,那么可发生脱氢反响分别生成相应的醛或酮。

R-CH 2OH

伯醇

R CH R ′OH

R C R ′O

仲醇

Cu 粉Cu 粉

200~300℃

R -CHO

(一)、甲醇CH 3OH

℃,能与水任意比利互溶,也能与大多数有机溶剂混溶。甲醇主要用途用作溶剂,但毒性很强,吸入蒸汽或经皮肤渗透吸收均引起中毒。假设误服10mL可致人失明,假设误服30mL即可致死。这是由于甲醇进入人体内,很快被肝脏的脱氢酶氧化成甲醛,甲醛不能被同化利用,能凝固蛋白质,损伤视网膜。甲醛进一步氧化产物甲酸又不能被机体很快代谢而滞留在血液中,使pH值下降,导致中毒而致命。因此,国家有关化装品卫生标准法规中明确规定:所有化装品中严禁使用甲醇。

(二).乙醇 CH3CH2OH

乙醇是应用最广的一种醇,它是酒的主要成分,故又称酒精。目前,用淀粉或糖类物质通过发酵来生产酒精仍为重要方法之一。但由于发酵制作乙醇要消耗大量粮食。所以现在一般都以石油裂解气中的乙烯为原料,通过水合法制备乙醇。

℃。乙醇的用途很广泛,在医药上,因它能使细菌蛋白质脱水变性,在临床上常用70%或75%的乙醇溶液作外用消毒剂。乙醇也常用作溶剂,用来溶解某些难溶于水的物质。在药剂上将生药或化学药品用不同浓度的乙醇浸泡或溶解而制成的液体称为酊剂。如碘酊(俗称碘酒)就是碘和碘化钾〔助溶剂〕溶于乙醇而成。在制取中草药浸膏和提取其中的有效成分时,也经常用到乙醇。在化装品中,如香水、花露水、生发水等利用乙醇水溶液作为溶剂,增大香精等成分溶解度而使其透明清澈,并增大挥发度。

工业用乙醇按规定添加少量甲醇,成为变性酒精,这种酒精不可饮用。近几年来,我国规定在汽油中添加一定比例的乙醇,以缓解能源缺乏或减少汽车尾气对环境的污染。

(三). 1,2-丙二醇 CH3CH(OH)CH2OH

℃,防腐能力强,可抑制发酵和防止霉菌生长。因它的毒性极低,并能溶解许多难溶于水的不溶性药物,所以用作注射及内服药物的溶剂和防腐剂。

结构上,分子内有两个羟基,易与水形成分子间氢键,所以具有较好的吸湿性。通常在化装品中作为保湿剂、防腐剂来使用。

(四)、丙三醇 CH2(OH)CH(OH)CH2OH

丙三醇俗称甘油,为无色粘稠而略有甜味的液体,能与水和乙醇以任何比例互溶。甘油的吸湿性很强,具有滋润作用。但对皮肤略有刺激性,故使用时,需先用水稀释。因甘油具有对皮肤、毛发保湿作用,一般护肤、护发用化装品添加一定量甘油作为保湿剂。在药剂上,甘油可用作溶剂,如酚甘油、碘甘油等。临床上常用甘油栓剂或50%的甘油溶液灌肠治疗便秘。

(五)、苯甲醇

CH2OH

苯甲醇,又称苄醇,是比拟重要的芳香醇。它多以羧酸苄酯的形式存在于许多植物香精中,有芳香气味。其沸点205℃,稍溶于水,能与乙醇、乙醚等混溶。苯甲醇多用于香料中,可作为香料的溶剂和定香剂等用于香精的调配和制备。也可用于制备药物,苯甲醇具有轻度的麻醉作用和一定防腐效能,因此在制备药物针剂时常加少量〔约2%〕可到达镇痛和防腐作用。

第二节酚

羟基直接连结在芳香环上的化合物称为酚,酚的通式可用Ar-OH表示。例如:

OH

OH

苯酚α-萘酚

一、酚的结构

苯酚是最常见的酚,俗称石碳酸。以苯酚为例,酚羟基中的氧原子呈sp2杂化状态,氧原子上的两对孤对电子分别处于杂化的sp2杂化轨道和未杂化的p轨道中,该p轨道电子云与苯环的大π键电子云平行重叠,形成p-π共轭体系。如图10-4。

H

图10-4 苯酚分子中的p-π共轭示意图

这种共轭结果使氧原子的p电子云向苯环转移,使氧原子周围的电子密度降低,使得O-H键易断裂,并解离出H+离子,而显酸性;由于这种p-π共轭也使苯环上电子云密度增大,有利于苯环上的亲电取代,尤其是在邻、对位上易发生亲电取代反响。

二、分类

1、根据分子中所含羟基的数目,酚可分为一元酚、二元酚和三元酚等。含有两个以上羟基的酚统称为多元酚。

2、根据芳香烃基的不同,又可分为苯酚和萘酚等,其中萘酚因羟基位置不同,有α-和β-萘酚之分。例如:

OH OH OH

OH OH

OH HO

OH

苯酚邻-苯二酚对-苯二酚均-苯三酚

OH

OH

α-萘酚β-萘酚

三、命名

酚的命名一般是在芳香环名称之前加以“酚〞字,如芳香环上还有其他的取代基,通常以酚为母体,以阿拉伯数字或邻、间、对标明取代基位置,并采取最小编号原那么。例如:

CH 3

OH

OH

OH

Cl

NO 2

邻-甲苯酚

对-氯苯酚间-硝基苯酚(2-甲基苯酚)

(3-硝基苯酚)

(4-氯苯酚)

多元酚要表示出羟基的位次和数目。例如:

OH OH

OH

OH

OH

OH

OH OH

间-苯二酚

偏苯三酚

连苯三酚

(1,3-苯二酚)

(1,2,4-苯三酚)(1,2,3-苯三酚) 当苯环上连有醛基、羧基、磺酸基等基团时,那么将羟基作为

取代基。例如:

COOH

OH OH

OH

SO 3H

CHO

邻-羟基苯甲酸对-羟基苯磺酸间-羟基苯甲醛(2-羟基苯甲酸)

(3-羟基苯甲醛)

(4-羟基苯磺酸)

四、酚的物理性质

在室温下,酚类化合物多为结晶性固体,少数取代酚〔如甲酚、氯代酚等〕为高沸点的液体。酚羟基虽然与水分子之间能形成氢键,但由于芳香烃基〔亲脂性〕局部较大,在水中的溶解度都比拟小,可溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。酚类与醇类一样也能形成分子间氢键,所以都具有较高的沸点。酚类在水中的溶解度随分子中羟基数目增多而增大。常见酚的物理常数见表10-2

表10-2 局部常见酚类化合物的物理常数

名称 结构式

熔点/℃ 沸点/℃ 溶解度 〔g/100g 水〕 pKa

苯酚

邻-甲苯酚 C 6H 5OH

o -CH 3C 6H 4OH

43 30

182 191

间-甲苯酚 对-甲苯酚 邻-氯苯酚 间-氯苯酚 对-氯苯酚 邻-硝基苯酚 间-硝基苯酚 对-硝基苯酚 2,4,6-三硝基苯酚

m -CH 3C 6H 4OH p -CH 3C 6H 4OH o -ClC 6H 4OH m -ClC 6H 4OH p -ClC 6H 4OH o -O 2NC 6H 4OH m -O 2NC 6H 4OH p -O 2NC 6H 4OH

NO 2

O 2N NO 2

OH

11

8 33 43 45 96 114 122 201 201 176 214 220 217 - 279 分解

五、酚的化学性质

在结构上,酚的羟基与苯环直接相连,由于两者存在p -π共轭作用的相互影响,因此酚类化合物具有许多不同于醇的化学性质,如酚的酸性比醇强;酚的C-O 键不易发生断裂;环上易发生亲电取代反响等。

(一)、弱酸性 酚羟基的氢可被碱金属置换放出氢气外,还能与碱溶液作用生成酚盐。例如,苯酚能与金属钠反响放出氢气,还能与氢氧化钠作用生成可溶性的苯酚钠。

OH

+

Na

ONa

+

H 2

OH

+

NaOH

ONa

+

H 2O

由此可见,酚具有一定的酸性。与此相反,醇那么不能与碱溶液起类似反响。比拟它们的pKa 值可知pKa 值愈小,酸性愈强。 乙醇 苯酚 碳酸 乙酸

由于碳酸的酸性比苯酚强,如在苯酚钠的水溶液中通入CO 2,即有游离苯酚析出,因此说明苯酚是一个比碳酸还弱的弱酸。

OH + Na 2CO

3

ONa

+ CO 2 + H 2O

所以实验室里根据酚的这种性质与既能溶于NaOH 又能溶于NaHCO 3的有机羧酸别离,并鉴别羧酸和酚。

(二)、与三氯化铁的显色反响 含有酚羟基的化合物一般均能与FeCl 3水溶液发生颜色反响。如苯酚、间-苯二酚、1,3,5-苯三酚与FeCl 3溶液均生成紫色;甲酚生成兰色;邻-苯二酚和对-苯二酚分别生成绿色和暗绿色;1,2,3-苯三酚那么生成红色。此反响常用以鉴定酚类。因醇羟基无此反响,故也可以用来区别醇和酚。但应注意含有烯醇式结构〔羟基连在sp 2杂化碳上,如

OH C C -=〕

的化合物,也能与FeCl 3水溶液显色。酚与FeCl 3的颜色反响原因较复杂,但一般认为是生成了配合物。 6Ar -OH + FeCl

3

Fe(OAr)6

3-+ 6H + +3Cl -

(三)、芳香环上的取代反响 酚羟基与苯环可产生p-π共

轭,使苯环上电子云增加,尤其是使邻、对位电子云密度增加。因此,酚羟基呈邻、对位定位基,并使苯环活化,比苯易发生亲电取代反响。

1、卤代反响 在室温下,苯酚能与溴水作用,立即生成2,4,6-三溴苯酚的白色沉淀,此反响很灵敏,故常用于苯酚的鉴别。

Br Br

OH Br

OH + 3Br

2

+ 3 HBr

H O

如苯酚的对位有取代基时,那么生成邻位取代产物。例如:

OH

CH 3

OH

Br + Br 2

CH 3CHCl 30°C

+HBr

2、硝化反响 在室温下,苯酚与稀硝酸反响,可生成邻-硝基苯酚和对-硝基苯酚的混合物。

OH

NO 2

OH

OH

NO 2

2

+ 2 HNO 3(25%)

25°C

+

+2 H 2O

由于这两种异构体的分子结构差异,可用水蒸汽蒸馏法加以别离。对-硝基苯酚可形成分子间氢键,发生分子间缔合;邻-硝基苯酚分子内的羟基和硝基相距较近,可形成分子内氢键,水溶性降低,挥发性增大,使邻-硝基苯酚能随水蒸气蒸出,而对-硝基苯酚那么留在蒸馏残液中,到达别离目的。

3、磺化反响 在室温下,浓硫酸可使苯酚发生磺化反响,产物主要是邻-羟基苯磺酸;在100℃时,产物主要是对-羟基苯磺酸。

SO 3H OH

OH

SO 3H

这是由于磺化反响是一个可逆反响。低温时,反响受反响速度控制;高温时,对位空间阻碍小,较邻位稳定,反响受平衡控制而有利于对位产物。

4、氧化反响 酚类化合物很容易被氧化,产物很复杂。例如,苯酚为无色晶体,在空气中缓慢被氧化,颜色逐渐变成粉红色、红色或暗红色。酚类化合物的氧化产物随着氧化剂和反响条件不同而不同。例如,苯酚与重铬酸钾和硫酸作用时,那么被氧化成黄色的对-苯醌。

OH

O

K 2Cr 2O 724

+ H 2O

多元酚更易被氧化,反响产物主要为醌类化合物。例如:

OH

O

O

K 2Cr 2O 24

HO

有机化学总结--无答案

第一部分有机物概述总结 烃是一类仅含有碳和氢两种元素的化合物。烃的分类如下: 饱和链烃(烷烃)C n H2n+2 开链烃烯烃C n H2n 不饱和链烃 烃炔烃 C n H2n-2 芳香烃 脂环烃 闭链烃 一、烷烃 烷烃分子中碳原子之间都以单键相连,分子中的键都是σ键。根据与碳原子之间相连的碳原子数目,可把碳原子分为四种:伯碳原子、仲碳原子、叔碳原子和季碳原子。烷烃的同分异构属于碳链异构。 烷烃的普通命名法是根据烷烃中碳的数目命名为某烷。十碳及十碳以下用“甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸”命名,十碳以上用中文数字“十一、十二、……”命名。普通命名法仅适用于比较简单的烷烃。对于复杂的烷烃必须用系统命名法命名。系统命名法的基本步骤是: (1)选取最长的碳链作为主链,命名为某烷。 (2)从离支链最近的一端开始给主链碳原子编号,确定支链的位置。 (3)将支链(取代基)的位置编号和数目按顺序写在烷烃名称的前面,简单基团写在前面,复杂基团写在后面。 烷烃是相当稳定的化合物,与强酸、强碱、强氧化剂、还原剂均不起反应,仅 在紫外光照射或高温下与卤素(Cl 2、Br 2 )发生取代反应。另外,烷烃可以燃烧并放 出大量的热,可用作燃料。 二、不饱和链烃 不饱和链烃包括烯烃和炔烃。分子中含有碳碳双键的不饱和链烃叫烯烃。分子中含有碳碳叁键的不饱和链烃叫炔烃。 烯烃和炔烃的同分异构有碳链异构和官能团的位置异构。其系统命名法和烷烃基本相同。不同的是必须选取含有碳碳双键或碳碳叁键的最长碳链作为主链,称为某烯或某炔。同时,编号应从靠近双键和叁键的一端开始,并在某烯或某炔前面标明双键或叁键的位置。 烯烃和炔烃分子中都含有π键,π键易断裂发生加成反应,也容易被氧化。不对称烯烃和炔烃与不对称试剂的加成反应遵循马氏规则,即氢原子总是加在含氢较多的双键或叁键碳原子上。酸性高锰酸钾溶液能将烯烃和炔烃氧化,使双键和叁键断裂,得到羧酸或酮,此反应可用于推断不饱和键的位置。末端炔烃具有弱酸性,能与某些重金属离子形成沉淀,常用此反应鉴定末端炔烃。 三、闭链烃 闭链烃分为脂环烃和芳香烃。 脂环烃又分为环烷烃、环烯烃和环炔烃。它们的性质分别与烷烃、烯烃和炔烃相似。小环的环烷烃(如环丙烷和环丁烷等)具有不稳定性,易开环发生加成反应和氧化反应。 1

烃的含氧衍生物

第六章烃的含氧衍生物 第一节乙醇苯酚 1.烃分子中的氢原子被含有氧原子的原子团所取代,衍生出的一系列新的化合物,称为烃的含氧衍生物。 2.乙醇俗称酒精,是一种无色、有特殊香味的液体,能与水以任意比例互溶;易挥发。乙醇能溶解多种物质,如医疗用的碘酒就是碘的酒精溶液。乙醇是重要的有机合成原料,大量用于燃料、制造饮料和香料。例如,用乙醇可制备乙醛、乙酸、乙醚、农药、纤维、塑料、合成橡胶等多种产品。医疗上用的消毒酒精是含70%~75%(体积分数)乙醇的溶液。 3. 乙醇可看作是乙烷分子中的1个氢原子被羟基(—OH)取代后的生成物,—OH是它的官能团。 4.乙醇分子中的O—H键和C—O键都属于极性键,比较活泼。因此,乙醇发生的化学反应主要有两种:一种是羟基上氢原子的反应,另一种是羟基被取代或脱去的反应。 5.乙醇与金属钠的反应较水与钠的反应要缓和得多 6.乙醇是一种常用的燃料,在空气中燃烧生成二氧化碳和水,并放出大量的热。 7.有机化合物在适当的条件下,从分子中脱去1个小分子(如水、卤化氢等),而生成不饱和(含双键或三键)化合物的反应,叫做消去反应。 8.在同样的催化剂作用下共热到140℃时,乙醇还可发生分子间脱水生成乙醚。

9.苯酚俗名石炭酸。纯净的苯酚是无色晶体,易受空气中氧的氧化而带有不同程度的黄色或红色。苯酚有腐蚀性,与皮肤接触能引起灼伤,如果不慎溅到皮肤上,应立即用酒精洗涤。纯净的苯酚可制成洗涤剂和软膏,有杀菌和止痛作用。药皂中通常也掺入少量的苯酚。 10苯酚是苯分子里的1个氢原子被羟基取代后的生成物,-OH是它的官能团 11.由于苯酚中的羟基与苯环直接相连,苯环与羟基之间的相互作用,使酚羟基在性质上与醇羟基有显著差异 12.苯酚的酸性 苯酚水溶液由浑浊变澄清,通入二氧化碳后又变浑浊。说明苯酚的酸性比碳酸弱 13.苯酚的取代反应 此反应很灵敏,常用于苯酚的定性检验和定量分析 14.苯酚的氧化反应 15.苯酚与FeCl3溶液作用显紫色,这一反应非常灵敏,常用于检验苯酚的存在。 第二节乙醛乙酸 1.乙醛是无色、有刺激性气味的液体,乙醛是醛类的代表物。在自然界的许多植物中都含有醛,如桂皮中含有肉桂醛、杏仁中含有苯甲醛等。乙醛也是重要的化工原料,常用来生产乙

第三章 烃的含氧衍生物教案

第三章烃的含氧衍生物 第一节醇酚3课时 第二节醛2课时(第一第二节共5课时,视个人情况灵活处理) 第三节羧酸酯2课时 第一节醇酚(3课时) 【教学重点】乙醇、苯酚的结构特点和主要化学性质。 【教学难点】醇和酚结构的差别及其对化学性质的影响。 第一课时 【教学过程】 [引入]据我国《周礼》记载,早在周朝就有酿酒和制醋作坊,可见人类制造和使用有机物有很长的历史。从结构上看,酒、醋、苹果酸、柠檬酸等有机物,可以看作是烃分子里的氢原子被含有氧原子的原子团取代而衍生成的,它们被称为烃的含氧衍生物。 [讲述]烃的含氧衍生物种类很多,可分为醇、酚、醛、羧酸和酯等。烃的含氧衍生物的性质由所含官能团 第二类—OH直接与苯环相连的: 在上述例子中,我们把羟基与烃基或苯 环侧链上的碳原子相连的化合物叫做 醇;羟基与苯环直接相连形成的化合物

对分子质量相接进的醇与烷烃比较,醇的沸点会高于烷烃呢?这是因为氢键产生的影响。

【实验注意事项】 [实验3-1] 乙醇与浓硫酸混合液加热会出现炭化现象,因此反应生成的乙烯中含有CO2、SO2等杂质气体。SO2也能使高锰酸钾酸性溶液和溴的四氯化碳溶液褪色,因此要先将反应生成的气体通过NaOH溶液洗气,以除去CO2和SO2。为降低炭化程度,减少副反应,反应温度要控制在170 ℃左右,不能过高。 将反应生成的乙烯气体通入高锰酸钾酸性溶液和溴的四氯化碳溶液,观察到褪色现象后,可更换尖嘴导管,将乙烯点燃,观察乙烯燃烧现象。 [实验3-2] 重铬酸钾酸性溶液是K2Cr2O7晶体溶于水、再加入稀硫酸配制而成。实验时建议做空白对比实验,以便更好地观察其颜色的变化。 【问题交流项目】 [思考与交流1] 某些分子(如HF、H2O、NH3等)之间,存在一种较强的分子间相互作用力,称为“氢键”。以水分子间的氢键为例,由于氧吸引电子能力较强且原子半径较小,因此氧原子上有很大的电子云密度,而由于H —O键的共用电子对偏向于氧原子,氢原子接近“裸露”的质子,这种氢核由于体积很小,又不带内层电子,不易被其他原子的电子云所排斥,所以它还与另一个分子中的氧原子中的孤对电子产生相互吸引力。这种分子间的作用力就是氢键,如图3-1所示。 图3-1 水分子中的氢键示意图 形成氢键的条件是:要有一个与电负性很强的元素(如F、O、N)以共价键结合的氢原子,同时与氢原子相结合的电负性很强的原子必须具有孤对电子。在常见无机分子中,氢键存在于HF、H2O、NH3之间,其特征是F、O、N均为第二周期元素,原子半径较小,同时原子吸引电子能力较强(电负性强)。因此电子云密度大,具有较强的给电子能力,是较强的电子给体。 在有机化合物中,具有羟基(—OH)、氨基(—NH2)、醛基(—CHO)、羧基(—COOH)等官能团的分子之间,也能形成氢键。因此,与相对分子质量相近的烷烃相比,醇具有较高的沸点;同时,这些有机分子与水分子之间也可以形成氢键,因此含有这些官能团的低碳原子数的有机分子,均具有良好的水溶

醚都可看作水分子中氢原子被烃基取代衍生物若水分子

第九章 醇 酚 醚 醇、酚、醚都可看作水分子中氢原子被烃基取代的衍生物。若水分子中的一个氢原子被脂肪烃基取代,则称为醇(R -OH );被芳香烃基取代,称为酚(Ar -OH );若两个氢原子都被烃基取代,所得的衍生物就是醚(R -O -R',Ar -O -Ar',Ar -O -R )。 第一节 醇 一、醇的结构、分类和命名 1.醇的结构 醇分子中,羟基的氧原子及与羟基相连的碳原子都是sp 3杂化。氧原子以一个sp 3杂化轨道与氢原子的1s 轨道相互重叠而成;C -O 键是碳原子的一个sp 3杂化轨道与氧原子的一个sp 3杂化轨道相互重叠而成的。此外,氧原子还有两对未共用电子对分别占据其他两个杂化轨道。甲醇的成键轨道如图9-1所示。 图9-1 甲醇的成键轨道示意图 由于氧的电负性比碳和氢都大,使得碳氧键和氢氧键都具有较大的极性,醇为极性分子。 2.醇的分类 按烃基的类型,醇可分为饱和醇、不饱和醇、脂环醇和芳香醇。如: 正丁醇 烯丙醇 环戊醇 苄醇 (饱和醇) (不饱和醇) (脂环醇) (芳香醇) 按醇分子中所含羟基的数目可分为一元醇、二元醇和三元醇。二元醇以上统称多元醇。如: 甲醇 乙二醇 丙三醇 (一元醇) (二元醇) (三元醇) 羟基与一级碳原子相连接的称为一级醇(伯醇);与二级碳原子相连接的称二级醇(仲醇);与三级碳原子相连接的称三级醇(叔醇)。如: 一级醇(伯醇) 二级醇(仲醇) 三级醇(叔醇) 饱和一元醇的通式为C n H 2n+1OH 。 3.醇的命名 OH CHCH 2OH CH 3CH 2CH 2CH 2OH CH 2CH 2OH OH OH CH 2 CH 3OH CH 2 OH CH 2 CH CH 2 R'OH RCH 2OH R CH R' R C R"

醇、酚、醚的性质

醇、酚、醚的性质 目的 1.验证醇、酚、醚的主要化学性质。 2.掌握醇、酚的鉴别方法。 原理 醇、酚、醚都可看作是烃的含氧衍生物。由于氧原子连结的基团(或原子)不同,使醇、酚、醚的化学性质有很大的区别。 醇类的特征反应与羟基有关,羟基中的氢原子可被金属钠取代生成醇钠。羟基还可被卤原子取代。伯、仲、叔醇与卢卡斯(Lucas)试剂(无水氯化锌的浓盐酸溶液)作用时,反应速度不尽相同,生成的产物氯代烷不溶于卢卡斯试剂中,故可以根据出现混浊的快慢来鉴别伯、仲、叔醇。立即出现混浊放置分层为叔醇,经微热几分钟后出现混浊的为仲醇,无明显变化为伯醇。此外,伯仲醇易被氧化剂如高锰酸钾、重铬酸钾等氧化,而叔醇在室温下不易被氧化,故可用氧化反应区别叔醇。丙三醇、乙二醇及1,2-二醇等邻二醇都能与新配制的氢氧化铜溶液作用,生成绛蓝色产物,此反应可用于邻二醇的鉴别。 酚的反应比较复杂,除具有酚羟基的特性外,还具有芳环的取代反应。由于两者的相互影响,使酚具有弱酸性(比碳酸还弱),故溶于氢氧化钠溶液中,而不溶于碳酸氢钠溶液中。苦味酸(2,4,6-三硝基酚)则具有中强的酸性。苯酚与溴水反应可生成2,4,6-三溴苯酚的白色沉淀,可用于酚的鉴别。此外,苯酚容易被氧化,可使高锰酸钾紫色退去。与三氯化铁溶液发生特征性的颜色反应,可用于酚类的鉴别。 醚与浓的强无机酸作用,可生成盐,故乙醚可溶于浓硫酸中。当用水稀释时,盐又分解为原来的醚和酸。利用此性质可分离或除去混在卤代烷中的醚。此外,醇、醛、酮、酯等中性含氧有机物,也都能形成盐而溶于浓硫酸。 乙醚具有沸点低易挥发,易燃、密度比空气重等特点。故蒸馏或使用乙醚时,严禁明火,并需采用特殊的接受装置。乙醚在空气中放置易被氧化,形成过氧化物,此过氧化物浓度较高时,易发生爆炸,故蒸馏乙醚时不应蒸干,以防发生意外事故。 药品 无水乙醇,正丁醇,仲丁醇,叔丁醇,卢卡斯试剂,甘油,乙二醇,苦味酸,碳酸氢钠溶液(5%),三氧化铁溶液(1%),乙醚,金属钠,酚酞溶液,高锰酸钾溶液(0.5%),浓硫酸(96~98%),异丙醇,稀盐酸(6mol·L-1),苯酚,氢氧化钠(10%,20%),碳酸钠(5%),饱和溴水,稀硫酸(3mol·L-1),重铬酸钾溶液(5%),硫酸亚铁铵(2%),硫氰化铵(1%)。 实验步骤

大学有机化学复习要点

第一章烷烃、环烷烃和构象 由碳和氢两种元素所组成,通式为C n H2n+2的一类化合物称为烷烃,环烷烃的通式与烯烃相同(C n H2n )。烷烃、环烷烃分子中只存在单键,因此被称为是“饱和烃”。 由于分子中碳原子的联结顺序和方式不同,烷烃存在同分异构现象。 烷烃和一般的环烷烃对许多化学试剂是不活泼的。它不和一般的氧化剂和还原剂发生反应。由于碳和氢的电负性相当接近,烷烃分子中的碳氢只发生轻微的极化,结果,它一般不受碱的影响。烷烃分子中也没有未共享电子以提供被酸进攻的位置。因此,烷烃通常是不活泼的。 烷烃的主要反应是卤代和燃烧。在高温缺氧的条件下可以发生热裂反应,断裂为分子量较小的烷、烯并生成氢。 卤代反应是自由基反应是包括链引发、链传递和链终结的连锁反应。以甲烷的氯代为例: 在卤代反应中,氢被游离基抽取的活性顺序是烯丙式氢这是由中间体游离基的稳定性所决定的。 卤素的反应活性是 F2 >Cl2>Br2;碘不发生反应。

氯与溴相比,Cl 的活泼性较大,选择性较差,因此产物百分率受几率因素影响较大。 Br的活泼性较小,但选择性较强,因此,产物受几率因素影响较小。这可以归结为活泼性一选择性原理:游离基活泼性越大则选择性就越小,产物越接近于从几率因素所能预料到的那种产物。 烷烃的系统命名法(IUPAC 法)如下: (1)选择一个最长的碳链为主链,视作母体,按主链所含碳原子数称为某烷。 (2)把侧链作为取代基,从距离取代基最近的一端开始依次用1,2,3…等阿拉伯数字给主链碳原子编号,把取代基的位次和名称写在母体名称之前。表示取代基位次的阿拉伯数字和汉字之间要加一短横。 (3)同一主链上如有几个相同的取代基,取代基的位次号数应逐个注明,阿拉伯数字之间用“,”隔开。取代基的个数用二、三、四……等中文数字表示。如果含有几个不同的取代基,按“次序规则”依次列出,小的取代基写在前面,大的取代基写在后面。 (4)如有等长碳链均可作为主链时,应选择取代基较多的为主链。 (5)如侧链还有取代基,从与主链相连的碳原子开始,把侧链的碳原子依次编号。侧链上取代基的位置就由这个编号所得的号数来表示。把这个取代基的位置号数和名称写在侧链位置的后面和侧链名称的前面。 烷烃的系统命名法是相当简单的,但它趋势其他各类有机物命名的基础。掌握了烷烃的命名规则,也就在一定程度上掌握了大多数其他各类有机物的命名。所以在开始时务必下一定的工夫把它掌握好。 第二章烯烃 烯烃是含有碳碳双键的不饱和烃,其通式是C n H2n。由于双键不能象单键一样自由旋转,所以烯烃可以产生几何异构现象。 (E)-2-氯-2-丁烯顺-2-氯-2-丁烯 (Z)-2-氯-2-丁烯反-2-氯-2-丁烯 烯烃的结构特征是碳碳双键。烯烃的典型反应是亲电加成,可表示为: 双键的反应活性来自于较弱的 键。 烯烃对亲电试剂的进攻是敏感的。如果烯烃和试剂都是不对称的,反应通过最稳定的正碳离子。(马尔柯夫尼可夫规则:在酸和碳碳双键的离子型加成中,H+加到含氢较多的碳上)象烯烃跟HX, H2SO4, H2O+H+等试剂的反应。

烃的衍生物概念

烃的衍生物概念 烃分子中的氢原子被其他原子或者原子团所取代而生成的一系列化合物称为烃的衍生物,其中取代氢原子的其他原子或原子团使烃的衍生物具有不同于相应烃的特殊性质,被称为官能团。在不改变烃本身的分子结构的基础上,将烃上的一部分氢原子替换成其他的原子或官能团的一类有机物的统称。 主要含氧衍生物 【醇】烃分子中的一个或几个氢原子被羟基取代后的产物称为醇(若苯环上的氢原子被羟基取代后的生成物属于酚类)。根据醇分子中羟基的数目,可分为一元醇、二元醇、三元醇等,根据醇分子中烃基的不同,可分为饱和醇不饱和醇和芳香醇。由于跟羟基所连接的碳原子的位置,又可分为伯醇如 (CH3)3COH。醇类一般呈中性,低级醇易溶于水,多元醇带甜味。醇类的化学性质主要有氧化反应、酯化反应、脱水反应、与氢卤酸反应、与活动金属反应等。 【芳香醇】系芳香烃分子中苯环的侧键上的氢原子被羟基取代而成的物质。如苯甲醇(亦称苄醇)。 【酚】芳香烃分子中苯环上的氢原子被羟基取代而成的化合物称作酚类。根据酚分子中所含羟基的数目,可分为一元酚,二元酚和多元酚等,如溶液呈变色反应。酚具有较弱的酸性,能与碱反应生成酚盐。酚分子中的苯环受羟基的影响容易发生卤化、硝化、磺化等取代反应。 【醚】两个烃基通过一个氧原子连结而成的化合物称作醚。可用通式R-O-R’表示。若R与R’相同,叫简单醚,如甲醚CH3-O-CH3、乙醚C2H5-O-C2H5等;若R与R'不同,叫混和醚,如甲乙醚CH3-O-C2H5。若二元醇分子子中醛

基的数目,可分为一元醛、二元醛等;根据分子中烃基的不同,可分相应的伯醇氧化制得。醛类中羰基可发生加成反应,易被较弱的氧化剂如费林试剂、多伦试剂氧化成相应的羧酸。重要的醛有甲醛、乙醛等。 【芳香醛】分子中醛基与苯环直接相连而形成的醛,称作芳香醛。如苯甲醛。【羧酸】烃基或氢原子与羧基连结而形成的化合物称为羧酸,根据羧酸分子中羧基的数目,可分为一元酸、二元酸、多元酸等。一元酸如乙酸 饱和酸如丙酸CH3CH2COOH、不饱和酸如丙烯酸CH2=CH-COOH等。羧酸还可以分为脂肪酸、脂环酸和芳香酸等。脂肪酸中,饱和的如硬脂酸C17H35COOH、等。 【羧酸衍生物】羧酸分子中羧基里的羟基被其它原子或原子团取代而形成的化合物叫羧酸衍生物。如酰卤、酰胺、酸酐等。 【酰卤】系羧酸分子中羧基上的羟基被卤素原子取代而形成的化合物等。【酰胺】系羧酸分子中羧基上的羟基被氨基-NH2或者是被取代过的氨基所取代等。 【酸酐】两个分子的一元羧酸分子间失水或者二元羧酸分子内失水而形成的化合物,称作酸酐。如两个乙酸分子失去一个水分子形成乙酸酐(CH3- 【酯】羧酸分子中羧基上的羟基被烷氧基-O-R'取代而形成的化合物称 【硝基化合物】系烃分子中的氢原子被硝基-NO2取代而形成的化合物,可用通式R-NO2表示,R可以是烷基,也可以是苯环。如硝基乙烷CH3CH2NO2、【胺】系氨分子中的氢原子被烃基取代后而形成的有机化合物。根据取根据烃基结构的不同,可分为脂肪胺如甲胺CH3NH2、二甲胺CH3-NH-CH3和芳香胺如苯胺C6H5-NH2、二苯胺(C6H5)2NH等。也可以根据氨基的数目分为一元

高2021级高考第一轮复习 有机化学 烃的衍生物

高2021级高考第一轮复习有机化学烃的衍生物有机化学烃的衍生物 【复习指导】 本章是中学有机化学的核心内容,高考对本章的考查灵活性强,综合性大,能力要求高。本章高考的主要热点有:官能团决定性质,同分异构体的识别,判断反应类型,有机计算,以新科技、新发明为信息的有机合成推断等。复习好本章的知识规律对提高化学高考成绩具有重要的意义,复习时要抓住――官一―代一――衍变:官能团对各类烃的衍生物的性质起决定作用;各类烃的衍生物重要代表物的结构和性质;各类烃的衍生物之间的衍变关系。如: 在此基础上对有关知识进行归纳、对比、分析.如对比羟基连的烃基不同可能导致类别不同.并且所显示的化学性质也不相同. 物质结构简式醇酚酸 R―OH 羟基中氢原子活泼性 增强 酸性中性 反应情况(性质) Na NaOH Na2CO3 NaHCO3 能不能 能能 不能能能 不能不能能 比H2CO3弱能强于H2CO3 能 再如醇羟基可先被氧化为醛基,再进一步被氧化为羧基.醛基能被还原为羟基,而羧基不能被还原为醛基等.【复习内容】一、烃的衍生物概念 除烃之外的有机化合物。从结构上看,烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而衍变成的物质叫做烃的衍生物。

①因为烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而衍变成的物质叫做烃的衍生物,所以烃的衍生物都不属于烃类; ②烃的衍生物不一定都来源于烃类,只是从结构上看着烃分子中的氢原子被其他原子 或原子团所取代而衍变成的物质,而且由烃制备烃的衍生物也不一定是取代反应,如乙烯 与溴反应生成1,2--二溴乙烷是加成反应。 烃的衍生物的种类很多,本章将分别以溴乙烷、乙醇、苯酚、乙醛、乙酸等为代表物,着重介绍卤代烃、醇、酚、醛、羧酸等衍生物的一些性质和用途。例题1下列有机物中,不属于烃的衍生物的是() A.氯仿 B.硝基苯 C.乙酸 D.甲苯 【分析】本题考查烃的衍生物基本概念,对于概念,要加深理解其内涵和外延,并能 熟练运 用。烃的衍生物一定含有碳元素,且必含有非氢元素,如Cl、N、S、P等。甲苯属于 烃类,不属于烃的衍生物。【答案】D 二、有机反应类型 “结构―类型―性质”是有机化学重要的三角关系,典型的官能团(结构)发生典型 的化学反应(类型),体现有机物典型的化学性质(性质)。可见,反应类型是联系有机物 结构和性质的桥梁,它在有机化学学习中的地位非常重要,也是高考考查的热点。 1、重要的有机反应类型常见的有机反应类型有取代、加成、消去、聚合 (加聚和 缩聚)、氧化和还原反应等,掌握有机反应类型要注意:一是概念的从属问题,即有的概 念从属另外一个概念,如酯化反应、水解反应均属于取代反应。二是概念的专用性问题, 如有机反应中的氧化(或还原)反应特指有机分子中加氧去氢(或加氢去氧)反应,再如一般 不将有单质参加和生成的取代反应描述为置换反应。三是概念隐含的机理问题,如醇的消 去反应是指消去-OH和β-H且引入碳碳双键(或三键)的反应,而不是指一般的脱水反应(如醇脱水成醚、羧酸脱水成酸酐等)。 有机反应主要类型归纳(本部分学生使用的己印出,可让学生在课堂上用15分左右 时间自己记忆) (1)取代反应---等价替换式 ① 定义:有机分子里某一原子或原子团与另一物质里同价态的原子或原子团相互交 换位置后生成两种新分子,这种分子结构变化形式称为等价替换式。 ②能发生取代反应的物质:烷烃、芳香烃、卤代烃、醇、酚、羧酸、酯和油脂、氨基酸、糖类、蛋白质等等。 ③反应类型:卤代、硝化、磺化、醇成醚、酯水解、氨基酸成肽、皂化、多糖水解、 肽和蛋白质水解等等。④典型反应:

有机化合物的分类

有机化合物的分类 本文由查字典化学网为您整体提供: 分类 有机物种类繁多,可分为烃和烃的衍生物两大类。根据有机物分子的碳架结构,还可分成开链化合物、碳环化合物和杂环化合物三类。根据有机物分子中所含官能团的不同,又分为烷、烯、炔、芳香烃和醇、醛、羧酸、酯等等。 按碳架结构分类 1.链状化合物 这类化合物分子中的碳原子相互连接成链状,因其最初是在脂肪中发现的,所以又叫脂肪族化合物。其结构特点是碳与碳间连接成不闭口的链。 2.碳环化合物 碳环化合物(含有完全由碳原子组成的环),又可分成脂环族化合物(在结构上可看成是开链化合物关环而成的)和芳香族化合物(含有苯环)两个亚类。 3.杂环化合物 组成这类化合物的环除碳原子以外,还含有其它元素的原子,叫做杂环化合物。 按官能团分类 决定某一类化合物一般性质的主要原子或原子团称为官能团或功能基。含有相同官能团的化合物,其化学性质基本

上是相同的。 同系列:结构相似,分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的一系列化合物称为同系列。同系列中的各个成员称为同系物。由于结构相似,同系物的化学性质相似;它们的物理性质,常随分子量的增大而有规律性的变化。 同系物:结构相似,分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团,通式相同的化合物互称为同系物。如烷烃系列中的甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷等互称为同系物。 烃:由碳和氢两种元素构成的一类有机化合物,亦称“碳氢化合物”。 种类很多,按结构和性质,可以分类如下: 开链烃:分子中碳原子彼此结合成链状,而无环状结构的烃,称为开链烃。根据分子中碳和氢的含量,链烃又可分为饱和链烃(烷烃)和不饱和链烃(烯烃、炔烃)。 脂肪烃:亦称“链烃”。因为脂肪是链烃的衍生物,故链烃又称为脂肪烃。 饱和烃:饱和烃可分为链状饱和烃即烷烃(亦称石蜡烃) 和另一类含有碳碳单键而呈环状的饱和烃即环烷烃(参见闭链烃)。 烷烃:即饱和链烃,亦称石蜡烃。通式为CnH2n+2(n≥1),烷烃中的含氢量已达到饱和。烷烃中最简单的是甲烷,是天然气和沼气的主要成分,烷烃主要来源是石油、天然气和沼

高中化学第三章烃的含氧衍生物知识点总结

学习必备欢迎下载 醇酚 一、认识醇和酚 羟基与相连的化合物叫做醇;羟基与直接相连形成的化合物叫做酚。 二、醇的性质和应用 1.醇的分类 (1)根据醇分子中羟基的多少,可以将醇分为 饱和一元醇的分子通式: (2)根据醇分子中羟基所连碳原子上氢原子数目的不同,可以分为 2.醇的命名(系统命名法) 一元醇的命名:选择含有羟基的最长碳链作为主链,把支链看作取代基,从离羟基最近的 一端开始编号,按照主链所含的碳原子数目称为“某醇” ,羟基在 1 位的醇,可省去羟基的位次。 多元醇的命名:要选取含有尽可能多的带羟基的碳链作为主链,羟基的数目写在醇字的前面。用二、三、四等数字表明 3.醇的物理性质 (1)状态: C1-C4是低级一元醇,是无色流动液体,比水轻。C5-C11为油状液体,C12以上 高级一元醇是无色的蜡状固体。甲醇、乙醇、丙醇都带有酒味,丁醇开始到十一醇有不 愉快的气味,二元醇和多元醇都具有甜味,故乙二醇有时称为甘醇(Glycol )。 甲醇有毒,饮用10 毫升就能使眼睛失明,再多用就有使人死亡的危险,故需注意。 (2)沸点:醇的沸点比含同数碳原子的烷烃、卤代烷。且随着碳原子数的增多而。 (3)溶解度:低级的醇能溶于水,分子量增加溶解度就降低。含有三个以下碳原子的一元醇,可以和水混溶。 4.乙醇的结构 分子式: C2H6O 结构式: 结构简式: CH3CH2OH 5.乙醇的性质 (1)取代反应 A .与金属钠反应 化学方程式: 化学键断裂位置: 对比实验:乙醇和 Na 反应现象: 水和钠反应现象: 乙醚和钠反应:无明显现象 结论:① ② B.与 HX 反应 化学方程式:

醇是脂肪烃分子中的氢原子被羟基(OH)取代的衍生物(精)

CH 3CH 2OH OH CH 2CH 2OH 第九章 醇和酚 (一) 醇 醇是脂肪烃分子中的氢原子被羟基(—OH )取代的衍生物,也可看作是水中的氢原子被脂肪烃基取代的产物。 9.1 醇的分类和命名 1.醇的分类 根据羟基所连烃基的结构,可把醇分为脂肪醇、脂环醇、芳香醇(羟基连在芳烃侧链上的醇)等。例如: 脂肪醇 脂环醇 芳香醇 根据羟基所连烃基的饱和程度,可把醇分为饱和醇和不饱和醇。例如: CH 3CH 2CH 2OH CH 2=CH —CH 2OH 饱和醇 不饱和醇 根据分子中羟基的数目,可把醇分为一元醇、二元醇和多元醇。饱和一元醇的通式为C n H 2n+2O 。在二元醇中,两个羟基连在相邻碳原子上的称为邻二醇,两个羟基连在同一碳原子上的称为胞二醇(不稳定)。例如: 一元醇 二元醇 二元醇(邻二醇) 根据羟基所连碳原子的类型,可把醇分为伯醇(一级醇)、仲醇(二级醇)和叔醇(三级醇)。例如: 伯醇(一级醇) 仲醇(二级醇) 叔醇(三级醇) 2.醇的命名 结构简单的醇可用普通命名法命名,即在“醇”字前加上烃基的名称,“基”字一般可以省去。例如: 异丁醇 仲丁醇 烯丙醇 苄醇 结构复杂的醇则采用系统命名法命名。首先选择连有羟基的最长碳链为主链,从距 CH 3CHCH 3 CH 2CH 2CH 2CH 2CH 2CH 3CHCH 2OH CH 2=CH CH 2OH CH 3CH 3CH 2CHCH 3 OH RCH 2 OH RCH 2 CH R'OH R C R'OH R"123。。 。 CH 2OH

CH 3 CH 2OH CH CH 2=CH CH 2CH CH 2 CH 2OH OH CH 3C CH 3CH 2=C CH 3CHCH 3 羟基最近的一端给主链编号,按主链所含碳原子的数目称为“某醇”,取代基的位次、数目、名称以及羟基的位次分别注于母体名称前。例如: 3 CH 3 CH 3C CH 2 CH 3CH 3C C 2H 5 OH CH 3CHCHCH 3 3—甲基—2—戊醇 2,4,4—三甲基—2—戊醇 命名不饱和醇时,主链应包含羟基和不饱和键,从距羟基最近的一端给主链编号,按主链所含碳原子的数目称为“某烯醇”或“某炔醇”, 羟基的位次注于“醇”字前。例如: 2—甲基—3—丁烯—1—醇 Z —3,4—二甲基—3—己烯—2—醇 命名芳香醇时,将芳环看作取代基。例如: CH=CH CH 2OH CHCH 2OH CH 3 3—苯基—2—丙烯醇(肉桂醇) 2—苯基—1—丙醇 命名多元醇时,主链应包含尽可能多的羟基,按主链所含碳原子和羟基的数目称为 “某二醇”、“某三醇” ......等。例如: 3—甲基—2,4—戊二醇 1,2,4—丁三醇 9.2 醇的物理性质 低级饱和一元醇是无色液体,具有特殊的气味,高级醇是蜡状固体。许多香精油中含有特殊香气的醇,如叶醇有极强的清香气味,苯乙醇有玫瑰香气,可用于配制香精。 叶醇 2—苯乙醇 由于含有羟基,醇分子间可以形成氢键,所以醇的沸点不但高于分子量相近的烃,也高于分子量相近的卤代烃。随着分子量的增加,醇的沸点有规律地升高,每增加一个CH 2,沸点升高约18~20℃。碳原子数相同的醇,支链越多沸点越低。醇分子中羟基数目增多,分子间能形成更多的氢键,沸点也就更高。 羟基能与水形成氢键,是亲水基团,而烃基是不溶于水的疏水基团,所以在分子中引入羟基能增加化合物的水溶性。C 1~C 3的一元醇,由于羟基在分子中所占的比例较大,可与水任意混溶。C 4~C 9的一元醇,由于疏水基团所占比例越来越大,在水中的溶解度迅速降低。C 10以上的一元醇则难溶于水。一些常见醇的物理常数见表9-1。 C=C H CH 3CH 2H CH 2CH 2OH CH 2CH 2OH CHCH 3CH 3 CH OH CH 3CH

烃的衍生物知识总结

烃的衍生物知识总结 一、卤代烃(代表物C 2H 5Br ):烃分子中的氢原子被卤素原子取代后的产物。(卤素原子) 1、通式: C n H 2n+1X 、 R —X 2、化学性质: (1)、取代反应:C 2H 5Br + H 2 O C 2H 5OH + HBr (水解反应) C 2H 5 Br + NaOH C 2H 5OH + NaBr (2)、消去反应:C 2H 5Br + NaOH CH 2==CH 2↑+ NaBr +H 2O 3、卤代烃中卤素原子的检验: 取少量卤代烃,加NaOH 溶液,加热,一段时间后加HNO 3酸化后再加AgNO 3,如有白色沉淀说明有Cl ¯,如有浅黄色沉淀则有Br ¯,如有黄色沉淀则有I ¯。 二、醇(代表物:CH 3CH 2OH )1、通式:R —OH ,饱和一元醇C n H 2n+1OH 2、化学性质: (1)非电解质,中性,不电离出H+; (2)与K 、Ca 、Na 等活泼金属反应放出H 2; 2C 2H 5OH + 2Na 2C 2H 5ONa + H 2↑ (3)氧化反应: 燃烧:C 2H 5OH +3O 2 2CO 2+3H 2O 催化氧化:2C 2H 5OH + O 2 2CH 3CHO + H 2O (4)脱水生成乙烯或乙醚。 消去反应: C 2H 5OH CH 2==CH 2↑+ H 2O 取代反应:2C 2H 5OH CH 3 CH 2OCH 2CH 3+ H 2O (5)酯化成酯;酸脱羟基,醇脱氢,脱一分子水后形成COO 键. (6) C n H 2n+1nCO 2+(n+1) H 2O ) 1、化学性质: (1) 2O 2O + CO 23(强酸制弱酸) (2)2 ↓ + 3HBr (3)、显色反应:与Fe 3+ 反应生成紫色物质 四、醛(代表物:CH 3CHO 、HCHO ) 1、通式:RCHO ,一元饱和醛:C n H 2n+1CHO ,分子式:C n H 2n O 2、化学性质: (1)、加成反应:CH 3CHO + H 2 催化剂 △ CH 3CH 2OH (还原反应) (2)、氧化反应: ①催化氧化:2CH 3CHO + O 2 催化剂 △ 2CH 3COOH NaOH △ 醇 △ OH OH ONa ONa OH OH OH 点燃 Cu 或Ag △ 浓硫酸 170℃ 浓硫酸 140℃ △ 点燃

人教版《有机化学基础》第三章烃的衍生物教学案

高二年级化学李素霞胡建超张冬梅周正阳 第三章:烃的含氧衍生物(学案) 本章总论:在学习了烃和卤代烃的后,本章重点介绍了生活中我们常见的几种含氧有机物。 从组成上来说,除了含有、外,还含有元素。从结构上说,这 些有机物可以看做是烃分子里的氢原子被含有氧原子的原子团取代而衍生成的, 被称为烃。烃的含氧衍生物种类很多,可分为、酚、、、 酯等。烃的含氧衍生物的性质由官能团决定。利用有机物的性质,我们可以合成 自然界并不存在的有机物满足我们的需要。 本章教学目标: 1.认识醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成、结构特点和性质,并根据典 型代表物,认识上述各类物质的结构特点和性质。 2.了解合成分析法,通过简单化合物的逆向合成分析,巩固烃、卤代烃、烃的含 氧衍生物的性质和转化关系,并认识到有机合成在人类生活和社会进步中的 重大意义。 3.能结合生产生活实际,了解烃的含氧衍生物对环境和健康可能产生的影响,讨 论烃的含氧衍生物的安全使用,关注烃的含氧衍生物对环境和健康的影响。 第一节:醇酚 本节教学目标:1.了解醇和酚的结构差别及其对化学性质的影响。 2.掌握乙醇、苯酚的结构特点和主要化学性质。 3.知道乙醇、苯酚在生产生活中的重要用途。 第一课时 【学习目标】: 1.掌握乙醇的主要化学性质; 2.了解醇类的结构特点、一般通性和几种典型醇的用途。 【复习回顾】1.写出羟基的符号、电子式、 2. 现在有下面几个原子团,将它们组合成含有—OH的有机物CH3— CH2——OH 指出分别是醇或酚? 【新课学案】: 一、认识醇和酚 羟基与相连的化合物叫做醇;如:羟基与直接相 连形成的化合物叫做酚。如: 二、醇的性质和应用 1.醇的命名(系统命名法) 一元醇的命名:选择含有羟基的最长碳链作为主链,把支链看作取代基,从离羟基最近的一端开始编号,按照主链所含的碳原子数目称为“某醇”,羟基在1位的醇,

高考化学(人教版)总复习教师用书第十二章 有机化学基础 课时3 烃的含氧衍生物——醇、酚 Word版含答案

课时3 烃的含氧衍生物——醇、酚 [2018备考·最新考纲] 1.掌握醇、酚的结构与性质,以及它们之间的相互转化。2.了解有机分子中官能团之间 的相互影响。 考点一 醇的结构与性质 (考点层次B→共研、理解、整合) 错误 ! 1.醇及其分类 或 OH 1+n 2H n C 的碳原子相连的化合物,饱和一元醇的分子通式为侧链上羟基与烃基或苯环。 OH —R 2.醇类物理性质的变化规律 (1)溶解性 低级脂肪醇易溶于水。 (2)密度 一元脂肪醇的密度一般小于1 g·cm -3 。 (3)沸点 。 升高直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而逐渐① 于烷烃。 高,所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点远远氢键醇分子间存在② 3.由断键方式理解醇的化学性质 如果将醇分子中的化学键进行标号如图所示,那么醇发生化学反应时化学键的断裂情况 如下表所示。

化学方程式以乙醇为例 CH 3CH 2OH +CH 3COOH 浓硫酸△ CH 3COOC 2H 5+H 2O 醇的消去与卤代烃的消去反应的共同之处是相邻碳原子上要有氢原子和—X(或—OH),不同之处是两者反应条件的不同:前者是浓硫酸、加热,后者是强碱的醇溶液。

教材 VS 高考 1.(RJ 选修5·P 552改编)写出下列物质间转化的化学方程式,并注明反应条件。 答案 ①C 2H 5Br +NaOH ――→H2O △ C 2H 5OH +NaBr ②C 2H 5OH +HBr ――→△ C 2H 5Br +H 2O ③C 2H 5OH ――→浓H2SO4 170 ℃ CH 2===CH 2↑+H 2O ④CH 2===CH 2+H 2O ――→高温、高压 催化剂CH 3CH 2OH ⑤2CH 3CH 2OH +O 2――→Cu △ 2CH 3CHO +2H 2O 2.(溯源题)(2012·全国,13)橙花醇具有玫瑰及苹果香气,可作为香料。其结构简式如 下: 下列关于橙花醇的叙述,判断正误: (1)既能发生取代反应,也能发生加成反应(√) (2)在浓硫酸催化下加热脱水,可以生成不止一种四烯烃(√) (3)1 mol 橙花醇在氧气中充分燃烧,需消耗470.4 L 氧气(标准状况)(√) (4)1 mol 橙花醇在室温下与溴的四氯化碳溶液反应,最多消耗240 g 溴(×) 探源:本考题源于教材RJ 选修5 P 50“1消去反应”及P 51“2取代反应”,对醇的取代反 应和消去反应进行了考查。 错误 !

【生物科技公司】酚和醚都是烃的含氧衍生物醇可以看作是烃分子中的氢原

(生物科技行业)酚和醚都是烃的含氧衍生物醇可以看作是烃分子中的 氢原

第十章醇、酚、醚 醇、酚和醚都是烃的含氧衍生物。醇可以看作是烃分子中的氢原子被羟基(-OH)取代而生成的化合物。而芳香环上的氢原子被羟基取代而生成的化合物则为酚。醇和酚的分子中虽都含有相同的官能团−−羟基,但是酚羟基仅限于直接连在芳香环上,这种结构的差别使酚类与醇类的性质存在着显著的不同。通常醇类的羟基称为醇羟基,酚类的羟基称为酚羟基。 醚的官能团为醚键(C-O-C),也可看作是醇或酚羟基上的氢被烃基(-R或-Ar)取代而生成的化合物。 醇、酚、醚的通式分别为: R-OHAr-OHR-O-R′(或Ar′) 醇酚醚 醇、酚和醚都属于重要的基本有机化合物。它们在医药、化妆品等方面具有广泛的应用,可用作消毒剂、防腐剂、保湿剂、抗氧剂、麻醉剂、溶剂等。 第一节醇 醇类是最常见、应用最广泛的有机化合物。醇也是制备各种有机物的重要原料,如由醇制备卤代烃、醛、酮、羧酸和酯类等多种有机物。 一、醇的结构 醇的通式为R-OH,醇也可看作是水分子的一个氢原子被脂肪烃基取代后的生成物。以最简单的醇−−甲醇CH3OH为例,其C-O-H 键的键角为108.9°,故认为醇羟基的氧原子为不等性sp3杂化,外层6个电子分布在四个sp3杂化轨道上,其中两个单电子分别占有两个sp3杂化轨道,与C和H分别形成O-C键和O-H键,余下两对未共用电子对分别占有另外两个sp3杂化轨道,形成的O-H键则以交叉式优势构象介于两个C-H键之间。如图10-1所示。 交叉式优势构象介于两个C-H键之间。如图10-1所示。 图10-1甲醇的优势构象和结构示意图

2021版高考化学一轮复习第11章有机化学基础(必修2选修5)第34讲烃的含氧衍生物学案新人教版

第34讲烃的含氧衍生物 考点一醇、酚 [知识梳理] 一、醇、酚的概念 1.醇是羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物,饱和一元醇分子的通式为C n H2n +2O( n≥1)。 2.酚是羟基与苯环直接相连而形成的化合物,最简单的酚为苯酚()。 3.醇的分类 二、醇的物理性质的递变规律 物理性质递变规律 密度一元脂肪醇的密度一般小于1 g·cm-3 沸点 直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而升高 醇分子间存在氢键,所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点高于烷烃 水溶性低级脂肪醇易溶于水,饱和一元醇的溶解度随着分子中碳原子数的递增而逐渐减小 1.纯净的苯酚是无色晶体,有特殊气味,易被空气氧化而呈粉红色。 2.常温下,苯酚在水中的溶解度不大,当温度高于65__℃时,能与水混溶。苯酚易溶于乙醇等有机溶剂。 3.苯酚有毒,对皮肤有强烈的腐蚀作用,如果不慎沾到皮肤上应立即用酒精洗涤,再

用水冲洗。 四、醇、酚的化学性质 1.以断键方式理解醇的化学性质(以乙醇为例) 反应 断裂的化学键 化学方程式 与活泼金属反应 ① 2CH 3CH 2OH +2Na ―→2CH 3CH 2ONa +H 2↑ 催化氧化反应 ①③ 2CH 3CH 2OH +O 2――→Cu 或Ag △2CH 3CHO +2H 2O 与氢卤酸反应 ② CH 3CH 2OH +HBr ――→△ CH 3CH 2Br +H 2O 分子间脱水反应 ①或② 2CH 3CH 2OH ――→浓硫酸140 ℃ CH 3CH 2OCH 2CH 3+H 2O 分子内脱水反应 ②⑤ CH 3CH 2OH ――→浓硫酸170 ℃ CH 2===CH 2↑+H 2O 酯化反应 ① CH 3COOH +HOCH 2CH 3浓硫酸 △ CH 3COOCH 2CH 3+ H 2O 2.由基团之间的相互影响理解酚的化学性质 由于苯环对羟基的影响,酚羟基的化学性质比醇羟基活泼;由于羟基对苯环的影响,酚中苯环上的氢的化学性质比苯中的氢活泼。 (1)弱酸性 苯酚的电离方程式为C 6H 5OH C 6H 5O - +H + ,俗称石炭酸,但酸性很弱,不能使石蕊溶 液变红。 苯酚与NaOH 反应的化学方程式为 ; 苯酚与Na 2CO 3溶液反应的化学方程式为 。

有机化学教案-醇、酚、醚

第七章 醇、酚、醚 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: 乙醇 乙醚 苯酚 第一节 醇 一:分类: 醇中羟基(—OH )为其官能团。饱和一元醇的通式:C n H 2n+1OH 。 一元醇 CH 3CH 2OH 乙醇 醇 二元醇 HOCH 2CH 2OH 乙二醇 (按羟基的数目) CH 2 CH 2 CH 2 多元醇 | | | 丙三醇 OH OH OH 饱和脂肪醇 CH 3CH 2CH 2OH 丙醇; 脂肪醇 不饱和脂肪醇 CH 2=CHCH 2OH 2-丙烯醇 饱和脂环醇 例如:2-甲基环己醇 醇 脂环醇 (羟基所连的烃基不同) 不饱和脂环醇 例如:2-环己烯醇 芳香醇 例如:苯甲醇 伯醇 CH 3CH 2CH 2 CH 2OH 丁醇 仲醇 CH 3CHCH 3 异丙醇 醇 | 所连碳原子的种类不同) OH 叔醇 (CH 3)3 C OH 叔丁醇 二: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: CH 3 OH (CH 3)3CH 2CH 2OH CH 2=CHCH 2OH 甲醇 新戊醇 烯丙醇 苄醇 C H 3C H 2O H C H 3C H 2 O C H 2C H 3 O H O H C H 3O H C H 2O H C H 2O H

2: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。 如果是不饱和醇,则选含有羟基和不饱和键的最长链为主链,从离羟基近端编号。书写时,将表示链中碳原子个数的字放在“烯”或“炔”的前面。分子中含有多个羟基时,则选 含羟基数目尽可能多的最长链为主链,根据羟基的数目称为某元醇。 3-甲基-1-丁醇 E-3-氯-3-戊烯-2-醇 3-环戊烯醇 1,3-环己二醇 2-苯基乙醇 芳香醇命名时,常常把芳环作为取代基。 三:醇的结构 醇分子中,氧原子的价层电子为sp 3杂化,其中两个sp 3杂化轨道分别与碳原子和氢原子结合成C —O ,O —H 两个σ键。余下两个sp 3杂化轨道被未共用电子对占据。由于氧原子中有未共用电子对,可以看作为路易斯碱,能溶于浓强酸中。醇分子中氧原子的电负性比氢原子和碳原子的电负性大,C —O 键和O —H 键有非常强的极性,C —O 键和O —H 键是醇醇进行化学反应的主要部位。由于氢与氧直接相连,所以醇可以形成氢键。 例如:下图为甲醇模型示意图。 四: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。 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MgCl 2,CaCl 2等发生络合,形成类似结晶水的化合物,例如:MgCl 2·CH 3OH CaCl 2·4CH 3CH 2OH 等。这种络合物叫结晶醇。因此不能用无水CaCl 2做为干燥剂来除去醇中的水。(P113表) 五:化学性质 1:羟基中氢的反应 醇羟基中,由于氢与氧相连,氧的电负性大于氢,O —H 键有较大极性,氢可以解离,表现出一定的酸性。醇可以与活泼金属反应。醇与金属钠反应可以放出氢气,得到醇钠。 RCH 2OH+Na ——→RCH 2O Na+1/2 H 2 醇的酸性比水弱,反应比水慢。这是因为,醇可以看作是水分子中的一个氢被羟基取代的产物,由于烷基的推电子能力比氢大,氧氢之间电子云密度大,同水相比,O —H 键难于断裂。 C H 3C H C H 2C H 2C H 3 O H C C C H 3H Cl C H C H 3 O H O H O H O H C H 2C H 2O H C O H H ¨ ¨

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