3第十章 醇和醚
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第十章 醇和醚一. 将下列化合物按伯仲叔醇分类,并用系统命名法命名。
仲醇,异丙醇 仲醇,1-苯基乙醇 仲醇,2-壬烯-5-醇二. 预测下列化合物与卢卡斯试剂反应速度的顺序。
1.正丙醇 2.2-甲基-2-戊醇 3.二乙基甲醇 解:与卢卡斯试剂反应速度顺序如下:2-甲基-2-戊醇>二乙基甲醇>正丙醇 三. 比较下列化合物在水中的溶解度,并说明理由。
四. 区别下列化合物。
仲醇,2-戊醇叔醇,叔丁醇叔醇,3,5-二甲基-3-己醇仲醇,4-甲基-2-己醇 伯醇1-丁醇 伯醇 1,3-丙二醇3.α-苯乙醇β-苯乙醇解:与卢卡斯试剂反应,α-苯乙醇立即变浑,β-苯乙醇加热才变浑。
五、顺-2-苯基-2-丁烯和2-甲基-1-戊烯经硼氢化-氧化反应后,生成何种产物?解:六、写出下列化合物的脱水产物。
七、比较下列各组醇和溴化氢反应的相对速度。
1.苄醇,对甲基苄醇,对硝基苄醇解:反应速度顺序:八、1、 3-丁烯-2-醇与溴化氢作用可能生成那些产物?试解释之。
解:反应产物和反应机理如下:2、 2-丁烯-1-醇与溴化氢作用可能生成那些产物?试解释之。
解:反应产物和反应机理如下:九、反应历程解释下列反应事实。
解:反应历程如下:十、用适当的格利雅试剂和有关醛酮合成下列醇(各写出两种不同的组合)。
1.2-戊醇4.2-苯基-2-丙醇十一、合成题1.甲醇,2-丁醇合成2-甲基丁醇解:2.正丙醇,异丙醇2- 甲基-2-戊醇2.2-甲基-2-丁醇3.1-苯基-1-丙醇3.甲醇,乙醇正丙醇,异丙醇解:4.2-甲基-丙醇,异丙醇 2,4-二甲基-2-戊烯解:5.丙烯甘油三硝酸甘油酯6.苯,乙烯,丙烯3-甲基-1-苯基-2-丁烯十二、完成下面转变。
1.乙基异丙基甲醇 2-甲基-2-氯戊烷解:。
解:2.3-甲基-2-丁醇 叔戊醇解:3.异戊醇 2-甲基-2-丁烯解:解: (2)十四、某醇C5H12O氧化后生成酮,脱水则生成一种不饱和烃,将此烃氧化可生成酮和羧酸两种产物的混合物,推测该化合物的结构。
有机化学各大名校考研真题第十章十一章第十章醇和醚1、写出下列反应的历程。
h2otsoch2dmsooh+oh解:反应的历程为:dmsotsoch2h2osn1ch2h2ohoh2ohh2ohhohh2o2.、反应机理推断。
h3ch3cch3hh3ccoc(ch3)3ohohch3解:由醇生成酮的反应机理为:h3cch3ccch3ohohch3h3cch3ccch3ohoh3ch3ch3ch3ch3cohoch3hh2o(1,2亲核重排)hch3ch3cochch3ch3hch3coc(ch3)33、为以下实验事实明确提出合理的、分步的反应机理。
ohnaohhbrohohclbrbr解:反应机理为:ohnaohoclcloohhobrhbr+ohbr4、提出合理的反应机理解释下列转变。
phophkh18crown6oh(1)ohh2ohothf1oh(2)解:(1)完成转变的机理如下:khophoph[2,3]ophophh[3,3]hhophoph(2)完成转化的机理如下:ohh2oh2ooh2ohohohohh2ooh5、请写出下面反应的主要产物及可能的副产物,并写出你认为合理的反应机理。
ch3ch3ohh解;醇在酸作用下发生分子内脱水形成双键,机理为:在酸性条件下,醇先质子化形成较好的离去基团h2o,产生碳正离子,正碳离子发生重排得到不同产物。
具体如下:hoh2_h2o+oh++++重排+重排++6、对以下反应明确提出合理的机理表述。
ch2ohhch2++ch2求解:该反应机理就是羟基质子化构成h2o脱下,构成碳正离子,碳正离子重排。
具体内容为:ch2ohch2oh2+hhh7、用反应机理表述以下反应。
ch3cohch3hbrch3ch3br20*c~30*c求解:醇与氢卤酸反应,羟基被卤素替代分解成卤烃和水。
这个反应为亲核替代反应,羟基与氢离子融合分解成水脱下,同时烃构成碳正离子,碳正离子重排,然后与卤素融合分解成卤烃,具体内容过程为:ch3cohch3ch3choh2ch3ch3cch3重排ch3ch3brch3ch3br8、写下以下反应的反应机理。
二、醚
10.7 醚的结构、分类和命名
10.8 醚的制法
10.9 醚的性质
10.10 乙醚
10.11 环醚
1012
10.12 冠醚
10.13 硫醚
10.7 醚的构造、分类和命名
一、构造、分类
醚可看成醇-OH的氢原子被烃基取代后的生成物;
R-O-R’Ar-O-R Ar-O-Ar
醚的通式:R O R、Ar O R或Ar O Ar;
醚分子中的氧基—O—也叫醚键。
R=R’时,叫单(纯)醚;如:CH3-O-CH3
时叫混(合)醚如
R≠R’时,叫混(合)醚;如:CH3CH2-O-CH3
Ar-O-CH3
二、命名
1、普通命名法(常用)
以醚作为母体,简单醚的命名是在相应的烷基前加“二”,后面加“醚”,“二”可以省略不写。
CH3CH2OCH2CH3(二)乙(基)醚
混合醚名称是将小的烃基写在前,大的烃基写在后,最后加上“醚”,“基”字可以省略。
烃基中有一个芳香烃基时,芳香烃基写在前。
CH3OCH2CH2CH3甲(基)丙(基)醚CH3CH2OCH2CH= CH2乙基烯丙基醚
O H2C H3
C苯乙醚
2、系统命名法(不常用,适用于复杂醚)
(1)较复杂的醚将较大的烃基当作母体,剩下的
-OR 部分(某烷氧基)作为取代基。
CH 3CH 2OCHCH 2CH 2CH 3
CH 3
2-乙氧基戊烷CH 3OCH 2CH 2OCH 3
1,2-二甲氧基乙烷(乙二醇二甲醚)CH 3CH 2OCHCH=CH 2
3-乙氧基-1-丁烯
CH 3
可在相应的烃基名称之后加上字尾氧字来称呼:可在相应的烃基名称之后加上字尾“氧”字来称呼
(2)氧与所连的两个烃基形成一个环的属于环醚。
如果环比较大时,习惯按杂环规则命名,小环以“环氧”为词头,烃作为母体。
C H 3C H CH CH 3
C H 2C H 2O
O 环氧乙烷2,3-环氧丁烷
C H 2
C H 2C H
2O C H 2O O
四氢呋喃1,4-二氧六环
108110.8 醚的制法
等摩尔醇和硫酸共热,温度控制在150℃以下(170 ℃以上则发生分子内脱水生成烯烃).
10.8.1
从醇去水则发分子内脱水成烯烃) 除硫酸外,也可用芳香族磺酸、氯化锌、氯化铝、氟化硼等作催化剂.
从醇去水制醚反应主要是:亲核取代反应
第一步:
ROH + H 2SO 4
ROSO 3H + H 2O 硫酸氢酯ROH + H 2SO 4
ROH + HSO 4-+
或质子化醇H
第二步:另一分子醇作为亲核试剂,发生亲核取代反应而生成醚:
H +ROH
-OSO 3H H H ROSO 3H ROH ROH + ROH 130℃-H 2O
130℃R—O—R ROR ++
-H +H •工业上也可将醇的蒸汽通过加热的氧化铝催化剂来制取醚:
OH CH +H Al 2O 32CH 3CH 2OH CH 3CH 2OCH 2CH 3+ H 2O 300℃
10.8.2 Williamson合成法
易消除得烯
烃
改叔丁醇钠和CH3I作用,则可制得甲基叔丁基醚
醚!
制备具有苯基的混醚时,应采用酚钠:
苯甲醚
(茴香醚)
醚类化合物的红外光谱
•(1)烷基醚在1060~1150cm-1;
•(2)芳基醚和乙烯基醚在1200~1275cm-1[以及在1020~1075cm-1(较弱)]
10.9.2 醚的化学性质
醚相当稳定,不易进行一般的化学反应,对碱、氧化剂、还原剂都很稳定。
由于C-O键为极性键,在一定的条件下,醚也能发生反应。
H
H H H
C C
O
C
C
H H
H
H
H
H
¨
¨
(1)盐的生成
醚中氧原子有未共用电子对,可以看作是路易斯碱,可接受质子成为盐。
盐, 此盐能溶解于相应的
醚和浓强酸作用能形成盐,此盐能溶解于相应的
强酸中,常可利用此性质区别醚与烷烃或卤代烃。
利用简单的化学方法除去正溴丁烷中少量的正丁醇、正丁醚、1-丁烯。
的正丁醇正丁醚
答案:用浓硫酸洗。
答案用浓硫酸洗
(2)醚键的断裂
亲核试剂
醚键断裂的方式——往往从含碳原子较少的烷基断裂下过量
来与碘结合(S N 2)
如何计算分中氧基的含量如何计算分子中甲氧基的含量?
碘甲烷蒸馏出来通入硝酸银的醇溶液中由生成的碘
碘甲烷蒸馏出来,通入硝酸银的醇溶液中,由生成的碘化银含量来换算测定分子中的甲氧基含量—蔡塞尔法。
S N 2历程:
CH 3OCH 2CH 2CH 3
HI
CH 3-O-CH 2CH 2CH 3H
+
+ I
-
CH 3-O-CH 2CH 2CH 3
+
I -+S N 2
CH 3I + CH 3CH 2CH 2OH
H
CH 3CH 2CH 2I + H 2O
过量
HI
S N 1历程:
(CH 3)3C O CH 3 + HI
(CH 3)3C O CH 3 + I -
H
+
(CH 3)3C O CH 3
H
+
S N 1
(CH 3)3C +
+ CH 3OH
I -(CH 3)3CI
过量
HI
CH 3I +H 2O
•
酚羟基、醇羟基的保护(补充)
思考
为什么要保
补例::为什么要保护酚羟基?若不保护,氧化时易发生苯环的破裂!
醚与稀硫酸在加压下加热可生成相应的醇:
醚还可与三氟化硼三氯化铝溴化汞溴化镁R 2O + H 2O 2ROH
H 2SO 4
•醚还可与三氟化硼、三氯化铝、溴化汞、溴化镁或格利雅试剂等(它们都含有缺电子的原子)生成络合物:醚作为制备格利雅
试剂的溶剂!
(
(
铁屑,以避免过氧化物的生成。
10.10 乙醚
无色液体,比水轻;乙醚蒸汽比空气重2.5倍;
乙醚的极性小,较稳定,能溶解树脂、油脂、硝化纤维等,是一个常用的良好有机溶剂和萃取剂.
是个常用的良好有机溶剂和萃取剂
具有麻醉作用,可作麻醉剂.
•无水乙醚
——由普通乙醚用氯化钙处理后,再用金属钠丝处理以除去所含微量的水或醇。
10.11 环醚
环氧乙烷(氧化乙烯)环氧丙烷
环氧氯丙烷1,4-二氧六环
环氧烷
10.11.1 环氧乙烷
空气催化氧化:
•环氧乙烷:无色有毒气体,易于液化,可与水混溶。
由于三元环存在张力,故化学性质很活泼,易开环
(1) 在酸催化下,易与水,醇,氢卤酸等反应:
(2)在碱催化下,也易发生开环反应,这些反应也是按S N2历程进行的亲核取代反应,亲核试剂HO-, RO-,NH3,RMgX等作用:
例1: 聚乙二醇的制备
又称二口1,4-二氧杂环己烷.10.11.2 1,4-二氧六环又称恶烷或,氧杂环己烷性质稳定,优良溶剂 制备:
乙二醇脱水例1:乙醇脱水例2: 环氧乙烷二聚
10.12 冠醚
•选择性地络合不同金属离子,用于分离金属离子。