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醇的化学结构醇是一类重要的有机化合物，它的化学结构中包含着羟基（-OH）基团。
醇是由碳骨架上的一个或多个碳原子上取代一个或多个氢原子所形成的化合物。
醇可分为一元醇和多元醇两大类，其中一元醇分子中只有一个羟基，而多元醇分子中则有两个或更多的羟基。
一元醇是最简单的醇类化合物，也是最常见的有机化合物之一。
最简单的一元醇是甲醇，其化学式为CH3OH，由一个碳原子、三个氢原子和一个羟基组成。
甲醇是一种无色液体，具有刺激性气味，在工业上广泛用作溶剂和原料。
其他常见的一元醇还包括乙醇、丙醇和丁醇等，它们的分子结构类似，只是碳原子的数目不同。
多元醇是含有两个或更多羟基的化合物，也被称为多羟基化合物。
常见的多元醇有乙二醇、丙二醇和甘油等。
乙二醇的化学式为HOCH2CH2OH，由两个羟基和两个碳原子组成。
乙二醇是一种无色粘稠液体，具有良好的溶解性，广泛用于制造聚酯和溶剂等。
丙二醇的化学式为HOCH2CH(OH)CH3，由两个羟基、一个甲基和一个乙基组成。
丙二醇常用作制备润肤剂和香水等化妆品的原料。
甘油的化学式为HOCH2CH(OH)CH2OH，由三个羟基和三个碳原子组成。
甘油是一种黏稠的无色液体，具有良好的湿润性和保湿性，广泛用于制造化妆品和药品等。
醇类化合物具有许多重要的化学性质和应用。
首先，醇具有亲水性，能够与水分子形成氢键。
这使得醇在溶解性和溶解度方面与水有着密切的关系。
其次，醇可通过脱水反应生成醚。
脱水反应是醇类化合物常见的反应之一，通过去除醇分子中的羟基，生成一个新的碳氧键。
此外，醇还可以发生氧化反应，生成酮或醛。
氧化反应是醇类化合物重要的转化途径之一，常用的氧化剂有酸性高锰酸钾和过氧化氢等。
此外，醇还可以与酸反应生成酯，与卤素反应生成卤代烃，与碱反应生成醇盐等。
醇类化合物在生活和工业中有着广泛的应用。
首先，醇是许多有机合成的重要原料。
醇可以通过不同的反应途径，如醇化、脱水、氧化等，生成各种有机化合物，如醚、酮、醛等。
醇的结构与性质1．醇的概述(1)概念：醇是羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物，饱和一元醇的分子通式为C n H 2n＋1OH(n≥1)。
(2)分类(3)几种常见的醇名称甲醇乙二醇丙三醇俗称木精、木醇甘油结构简式CH3OH状态液体液体液体溶解性易溶于水和乙醇2.醇类物理性质的变化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①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②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，醇的沸点远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3.醇类的化学性质(1)根据结构预测醇类的化学性质醇的官能团羟基(—OH)，决定了醇的主要化学性质，受羟基的影响，C—H键的极性增强，一定条件也可能断键发生化学反应。
(2)醇分子的断键部位及反应类型以1-丙醇为例，完成下列条件下的化学方程式，并指明断键部位。
a ．与Na 反应2CH 3CH 2CH 2OH ＋2Na ―→2CH 3CH 2CH 2ONa ＋H 2↑，①。
b ．催化氧化2CH 3CH 2CH 2OH ＋O 2――→Cu△2CH 3CH 2CHO ＋2H 2O ，①③。
c ．与HBr 的取代CH 3CH 2CH 2OH ＋HBr ――→△CH 3CH 2CH 2Br ＋H 2O ，②。
d ．浓硫酸，加热，分子内脱水CH 3CH 2CH 2OH ――→浓硫酸△CH 3CH==CH 2↑＋H 2O ，②⑤。
e ．与乙酸的酯化反应 CH 3CH 2CH 2OH ＋CH 3COOH浓硫酸△CH 3COOCH 2CH 2CH 3＋H 2O ，①。
(1)CH 3OH 和都属于醇类，且二者互为同系物(×)错因：二者官能团数目不相同，不属于同系物。
(2)CH 3OH 、CH 3CH 2OH 、的沸点逐渐升高(√)(3)钠与乙醇反应时因断裂C —O 键失去—OH 官能团(×) 错因：钠与乙醇反应时断裂的是羟基上的O —H 键。
第九章醇、酚、醚的结构与性质前言(1) 醇的结构与性质醇分子可以看成是水分子中氢原子被烃基取代的产物或烃分子中氢原子被羟基（﹣OH）取代的产物。
和水分子一样，醇分子中氧原子也是sp3杂化的，sp3杂化的氧原子分别与烃基和氢形成2个σ键，还有两对孤电子对，在两个sp3杂化轨道上，因此醇分子不是直线型，而是角型的，所以醇分子是极性分子。
由于醇中含有羟基，分子间可以形成氢键，因此低级醇的熔点和沸点比分子量相近的碳氢化合物的熔点和沸点高得多。
随着分子量的增加，羟基在醇分子中比例减小，羟基对醇的影响减小，从而使高级醇的物理性质与烷烃近似。
低分子量的醇可以与水形成氢键而互溶。
羟基是醇的官能团，醇的化学性质也是由羟基引起的，主要是羟基的活性；羟基被取代的反应；羟基的氧化反应以及β﹣H的活性等。
(2) 酚的结构与性质酚羟基与芳羟基直接相连，羟基氧原子是sp2杂化的，还有一对孤电子在未杂化的p轨道上，p电子云正好能与苯环的大π键电子云发生侧面重叠，形成p－π共轭效应，其结果p电子云向苯环转移，而羟基氧氢之间的电子云向氧原子转移，使氢容易以离子形式离去，具有部分双键的性质，难以被取代，当氧原子电子云向苯环转移，使苯环电子云密度升高，因此苯环上发生亲电取代反应速度加快。
(3) 醚的结构与性质醚可以看作是水的两个氢原子被烃基取代所得的化合物。
氧原子也是 sp 3 杂化的，因此醚不是直线型结构，而是角形结构，醚是极性分子。
与醇相比，醚分子间不能形成氢键，沸点比同组分醇的沸点低得多，如乙醚沸点是34.6℃ ，而丁醇的沸点为117.8℃ 。
但是醚比分子量相近的烷烃分子的沸点高。
醚分子中的氧可与水形成氢键，所以醚在水中有一定溶解度，乙醚在水中溶解度为 8g/100ml ，对于环状醚，由于成环缘故，氧原子外突，形成氢键的能力较强，因此四氢呋喃， 1,4 ﹣二氧六环与水能混溶。
醚是一类相当不活泼的化合物（环醚除外），醚链对于碱，氧化物，还原剂都是十分稳定。
考点一：醇类的结构与性质[基础自主落实]1．概念羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇，饱和一元醇的组成通式为C n H2n＋1OH或C n H2n＋2O。
2．分类3．物理性质的变化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①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升高②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，醇的沸点远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4．化学性质(以乙醇为例)反应物及条件断键位置反应类型化学方程式Na ①置换反应2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑HBr，△②取代反应CH3CH2OH＋HBr――→△CH3CH2Br＋H2OO2(Cu)，△①③氧化反应2CH3CH2OH＋O2――→Cu△2CH3CHO＋2H2O浓硫酸，170 ℃②④消去反应CH3CH2OH―――→浓H2SO4170 ℃CH2===CH2↑＋H2O浓硫酸，140 ℃①②取代反应2CH3CH2OH――→浓H2SO4140 ℃CH3CH2OCH2CH3＋H2OCH3COOH(浓硫酸) ①取代反应CH3COOH＋CH3CH2OH浓H2SO4△CH3COOCH2CH3＋H2O5．几种常见的醇名称甲醇乙二醇丙三醇俗称木精、木醇甘油结构简式CH3OH状态液体液体液体溶解性易溶于水和乙醇1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)60 g丙醇中存在的共价键总数为10N A(×)(2)制备乙烯时向乙醇和浓硫酸的混合液中加入碎瓷片(√)(3)甘油作护肤保湿剂(√)(4)可用无水CuSO4检验酒精中是否含水(√)(5)向工业酒精中加入新制的生石灰，然后加热蒸馏，可制备无水乙醇(√)(6)用浓硫酸、乙醇在加热条件下制备乙烯，应迅速升温至170 ℃(√)(7)乙醇的分子间脱水反应和酯化反应都属于取代反应(√)(8)原理上可用于检验酒驾的重铬酸钾溶液，遇乙醇溶液由紫红色变为无色(×) 2．现有以下几种物质：其中能发生催化氧化反应的有________；被氧化后生成醛的有________；其中能发生消去反应的有________；消去反应得到的产物相同的有________。
第十章醇酚醚第一节醇1.醇的结构、分类和命名。
R-OH 醇,烃分子中一个（或几个）氢原子被羟基取代后所生成的化合物。
那么是否有含羟基的烃类衍生物都叫醇呢？实际上并非如此。
在芳香化合物中，假如羟基连在支链烷基上，也叫做醇（芳香醇 Aromatic alcohol）如：苯甲醇C6H5CH2OH。
但如果羟基直接连在苯环上就叫做酚（phenol）而不叫做醇。
1.醇的分类一、醇的命名简单的一元醇，根据和羟基相连的烃基名称来命名。
在“醇”字前面加上烃基的名称。
分子较对称的醇常以甲醇衍生物命名。
结构比较复杂的醇，采用系统命名法：即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。
多元醇的命名方法，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。
如果分子中除羟基外尚有其他官能团时，需按规定的官能团次序选择最前面的一个官能团作为这个化合物的类名。
其他官能团则作为取代基。
IUPAC规定的次序大体上为：正离子（如铵盐）、羧酸、磺酸、酸的衍生物（酯、酰卤、酰胺等）、腈、醛、醇、酚、硫醇、胺、醚、过氧化物二、醇的物理性质。
从前面烃和卤代烃的结构和性质来看，一个有机化合物的性质是取决于它的结构。
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、卤代烷高。
CH3CH2OH 78.5℃, CH3CH2Cl 12℃.这是因为液态时水分子和醇分子一样，在它们的分子间有缔合现象存在。
由于氢键缔合的结果，使它具有较高的沸点。
在同系列中醇的沸点也是随着碳原子数的增加而有规律地上升。
如直链饱和一元醇中，每增加一个碳原子，它的沸点大约升高15-20℃。
此外在同数碳原子的一元饱和醇中，沸点也是随支链的增加而降低。
在相同碳数的一元饱和醇中，伯醇的沸点最高，仲醇次之，叔醇最低。
若分子量相近，含羟基越多沸点越高。
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。
正丁醇在水中的溶解度就很低，只有8%，正戊醇就更小了，只有2%。
高级醇和烷烃一样，几乎不溶于水。
低级醇之所以能溶于水主要是由于它的分子中有和水分子相似的部分—羟基。
醇和水分子之间能形成氢键。
所以促使醇分子易溶于水。
当醇的碳链增长时，羟基在整个分子中的影响减弱，在水中的溶解度也就降低，以至于不溶于水。
相反的，当醇中的羟基增多时，分子中和水相似的部分增加，同时能和水分子形成氢键的部位也增加了，因此二元醇的水溶性要比一元醇大。
甘油富有吸湿性，故纯甘油不能直接用来滋润皮肤，一定要掺一些水，不然它要从皮肤中吸取水分，使人感到刺痛。
醇也能溶于强酸（H2SO4,HCl），这是由于它能和酸中质子结合成盐的缘故。
正因为醇能和质子形成盐（Oxoninm salt,含有正氧离子oxonium的盐），故醇在强酸水溶液中溶解度要比在纯粹水中大。
如正丁醇，它在水中溶解度只有8%，但是它能和浓盐酸混溶。
醇能溶于浓硫酸，这个性质在有机分析上很重要，它常被用来区别醇和烷烃，因为后者不溶于强酸。
4.低级醇能和一些无机盐类（MgCl2,CaCl2,CuSO4等）形成结晶状的分子化合物，称为结晶醇。
如：MgCl2.6CH3OH,CaCl2.4C2H5OH等。
结晶醇不溶于有机溶剂而溶于水。
利用这一性质可使醇与其他有机物分开或从反应物中除去醇类。
如：乙醚中的少量乙醇，加入 CaCl2便可除去少量乙醇。
三、醇的光谱性质。
IR：-OH 未缔合的在3640-3610cm-1有尖峰，缔合的在3600-3200cm-1宽峰 C-O 吸收峰在1000-1200cm-1（1060-1030cm-1 伯醇、1100cm-1 仲醇、1140 叔醇）分子间氢键随着溶液逐渐稀释而变弱，当溶液变得极稀时，νOH回到正常值。
而分子内氢键无此现象。
（峰位不受影响）借此可区别分子间氢键与分子内氢键。
如，不同浓度的环己醇的红外光谱。
（溶剂四氯化碳）一些活泼氢的化学位移变化很大，难以确认。
可以在测得通常谱图后的样品中加两滴重水D2O，摇动片刻，在同样仪器条件下，再绘制一张重水交换的谱图。
将两谱图进行比较，即可以指认活泼氢。
一般来说，重水交换后活泼氢信号大为减弱或消失。
但酰胺质子因交换慢不易消失，形成分子内氢键的活泼氢也难消失。
NMR：-OH δ值1-5.5范围内。
-OH活泼氢的化学位移与溶剂、溶液温度浓度和形成氢键都有很大关系。
活泼氢的化学位移因而在一个比较宽的范围内变化。
活泼氢的峰形与活泼氢之间交换速度有密切关系。
如果交换速度快，即活泼氢在O原子上停留时间比1/1000秒短很多，它就不能感觉到邻近质子两种自旋态的不同影响，而是处于一种平均环境之中。
邻近质子不对活泼氢峰形产生裂分，故显示单峰。
反过来也一样，邻近质子也只能处于活泼氢的两自旋态平均环境之中，故活泼氢也不对邻近质子产生峰的裂分。
一般情况下，纯度不够的醇其羟基质子在核磁共振谱中通常产生一个单峰。
质子互换的速率可被所用的溶剂减慢，如用(CD3)2SO时，可以看到复杂的信号分裂形式。
事实上只有在非常干燥和高度纯的乙醇样品中呈现出羟基的自旋－自旋分裂信号。
表现出三重峰。
邻近的亚甲基，由于和甲基质子偶合也和羟基质子偶合，表现出双重的四重峰。
四、醇的化学性质1.与活泼金属作用。
醇中羟基上的氢较活泼，能被金属所取代，生成氢气和醇金属盐，醇能和Na,Mg,Al等反应。
醇与金属的反应是随着分子量的加大而变慢。
（常用于与KH作用制备叔丁钾）醇是比水弱的酸，或者说烷氧负离子RO-的碱性比OH-强。
所以当醇钠遇水时立即水解。
所以，实验室处理钠渣时，不用水而用工业酒精，将少量钠分解掉。
工业上制备乙醇钠是通过乙醇和固体NaOH作用，并常在反应中加苯进行共沸蒸馏除去水，使反应向生成EtONa方向移动。
以前无水乙醇的制备，乙醇中加Mg。
然后与醇中的水反应，得无水乙醇。
现用分子筛，离子交换树脂。
2.与氢卤酸反应（1）HX的活泼次序：HI > HBr > HCl.ROH的活泼次序：CH2=CH-CH2OH > R3C-OH > R2CH-OH > RCH2OH当一级醇与氢碘酸47%一起加热就可生成碘代烃。
与氢溴酸（48%）作用是必须在H2SO4存在下加热才能生成溴代烃。
与浓盐酸作用必须有氯化锌存在并加热才能初试氯代烃。
烯丙式醇(CH2=CHCH2OH或C6H5CH2OH)和三级醇在室温下和浓盐酸一起震荡就有氯代烃生成。
(2)Lucas试剂(ZnCl2+浓HCl)：利用醇和盐酸作用的快慢，可以区别一、二、三级醇，所用试剂为ZnCl2+HCl所配成的溶液，称为卢卡斯(Lucas)试剂，运用于鉴别六个碳以下的醇。
因C6以下的醇溶于Lucas试剂，相应的氯代烷则不溶。
从出现浑浊所需要的时间可以衡量醇的反应活性。
(3)反应历程（亲核取代）：①伯醇：（S N2）X－亲核性越强反应速度越快（I－ > Br- > Cl-)②叔醇。
（S N1）苄醇、烯丙醇及仲醇可能也是通过S N1历程。
③重排如：这是由于在反应过程中生成的碳正离子不稳定，容易重排生成比较稳定的碳正离子。
当伯醇或仲醇的β-碳上具有二个或三个烷基或芳基时，在酸作用下能发生重排反应。
3.与卤代磷、亚硫酰氯（二氯亚砜）反应。
反应历程：因为红磷和溴或碘能很快作用生成PBr3,PI3。
所以实际操作中往往是用红磷和溴或碘代替PBr3或PI3。
醇和PCl3反应比较复杂，它不被用来制备氯代烃。
因它的副反应很严重。
尤其是和伯醇作用时，产物常常是亚磷酸酯而不是氯代物。
PCl5制备氯代物，这个方法也不太好，仍有酯生成，一般磷酸酯很难被除清，因此影响产物的质量。
目前由醇（特别是伯醇）制备氯代物最常用是方法是用SOCl2(Thionyl chloride)作试剂。
产物较纯净。
4.与H2SO4、HNO3、H3PO4反应。
这种醇和酸作用生成酯的反应称酯化反应（Esterification）。
这里着重介绍醇和无机酸的酯化反应。
⑴硫酸。
十二醇的硫酸氢酯的钠盐是一种合成洗涤剂。
硫酸氢甲酯和硫酸氢乙酯在减压下蒸馏变成中性的硫酸二甲酯和硫酸二乙酯，它们是很好的烷基化试剂。
硫酸二甲酯有剧毒，对呼吸器官和皮肤都有强烈地刺激作用。
⑵硝酸。
HNO3能很快地和伯醇作用生成酯，和叔醇作用生成烯。
硝酸酯有一个特性，那就是它受热会发生爆炸。
所以在处理和制备硝酸酯时必须小心。
俗称硝化甘油，能用于血管舒张，治疗心绞痛和胆绞痛。
⑶ H3PO4（POCL3）一般磷酸酯是由醇和POCL3作用制得。
磷酸酯是一类很重要的化合物，常被用作萃取剂、增塑剂。
5.脱水反应。
分子内和分子间脱水两种方式。
如：分子内反应机理：醇脱水的反应活性次序是：30 > 20 > 10历程：仲醇、叔醇分子内脱水，若有两种不同的取向时，遵守扎依采夫规则。
分子间脱水是亲核取代历程：在130-1400C时，亲核取代反应与消除反应往往是两个相互竞争的反应。
消除反应涉及β位C-H的断裂，需要较高的能量。
故升高温度对分子内脱水生成烯有利。
对叔醇来说，只能分子内脱水生成烯。
6.氧化和脱氢反应。
广义地讲在有机化合物分子中加入氧或脱去氢都属于氧化反应。
虽然关于醇的氧化反应历程尚不完全清楚，但有一点是肯定的，那就是与羟基相连的碳原子上有没有氢原子有关。
伯醇、仲醇可以被氧化，其产物是醛、酸，仲醇是酮。
叔醇因为它连羟基的叔碳原子上没有氢，所以不容易氧化。
⑴氧化。
氧化醇时可用的氧化剂很多，通常有KMnO4、浓HNO3、Na2Cr2O7、CrO3 /H2SO4、CrO3·2C5H5N 等，它们的氧化能力以KMnO4和HNO3为最强。
叔醇很难被氧化。
在剧烈的条件下，它虽然也能被氧化，但是它的碳架发生了裂解，产物是低级的酮和酸的混合物。
所以只有伯醇和仲醇的氧化反应有实用价值，可以用来制醛、酮和酸，叔醇的氧化反应就没有用处。
由于醛很容易被氧化成酸，故伯醇氧化制醛时，我们可用特殊的氧化剂，如：氧化铬吡啶络合物，产物可停留在醛一步。
脂环醇如用HNO3等强氧化剂氧化，则碳环破裂生成含相同碳原子数的二元羧酸。
硝酸与重铬酸钾的混合溶液在常温时能氧化大多数一、二级醇使溶液变蓝。
三级醇不能发生氧化反应，因此可用这个方法区别三级醇与一、二级醇。
