第八章 醇、酚、醚
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有机化学基础知识点醇醚与酚的命名与性质
在有机化学中,醇、醚和酚是一类重要的官能团,它们具有特定的命名规则和独特的性质。本文将介绍醇、醚和酚的命名规则及其性质。
一、醇的命名与性质
醇是由羟基(OH)官能团所组成的有机化合物。根据羟基的数量不同,醇可分为一元醇、二元醇和多元醇。醇的命名规则如下:
1. 一元醇:根据碳链的主链长度命名,并在末端加上“-ol”后缀。例如,甲醇(CH3OH)是一种一元醇。
2. 二元醇:在主链上存在两个羟基时,使用“-diol”后缀。根据羟基的相对位置,可以使用数字和破折号来表示羟基的位置。例如,乙二醇(HO-CH2-CH2-OH)是一种二元醇。
3. 多元醇:在主链上存在多个羟基时,除了使用数字和破折号来表示羟基的位置外,还需要使用前缀来表示羟基的数量。例如,三羟甲烷(CH2(OH)3)是一种三元醇。
醇具有以下性质:
1. 溶解性:低碳链长度的醇具有较好的溶解性,尤其是与水的混合溶解性较高。高碳链长度的醇溶解性较差。
2. 氧化性:醇可以被氧化剂氧化为酮或醛。这是因为羟基中的氢原子具有较强的还原性。
3. 蒸汽压:醇的蒸汽压较低,相对挥发性较小。 二、醚的命名与性质
醚是由氧原子连接两个碳原子的官能团所组成的有机化合物。根据醚中的碳原子个数不同,醚可分为一次醚、二次醚和三次醚。醚的命名规则如下:
1. 一次醚:根据两个连接碳原子的碳链命名,并在末端加上“-ether”后缀。例如,甲基乙基醚(CH3-O-CH2-CH3)是一种一次醚。
2. 二次醚:在两个碳链上存在一个共享的氧原子时,使用“-diether”后缀。根据氧原子相对位置,也可以使用数字和破折号来表示其位置。例如,乙基乙基醚(CH3-CH2-O-CH2-CH3)是一种二次醚。
3. 三次醚:在三个碳链上存在一个共享的氧原子时,使用“-triether”后缀。例如,甲基乙基丙基醚(CH3-O-CH2-CH2-O-CH2-CH3)是一种三次醚。
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%)。
目 录
第一章 绪论 ..................................................................................................................................... 1
第二章 饱和烃 ................................................................................................................................. 2
第三章 不饱和烃 ............................................................................................................................. 6
第四章 环烃 ................................................................................................................................... 14
第五章 旋光异构 ........................................................................................................................... 23
第六章 卤代烃 ............................................................................................................................... 28
《有机化学》周莹主编习题参考答案
第一章 绪论
1-1解:
(1)C1和C2的杂化类型由sp3杂化改变为sp2杂化;C3杂化类型不变。
(2)C1和C2的杂化类型由sp杂化改变为sp3杂化。
(3)C1和C2的杂化类型由sp2杂化改变为sp3杂化;C3杂化类型不变。
1-2解:
(1) Lewis 酸 H+ , R+ ,R-C+=O,Br+ , AlCl3, BF3, Li +
这些物质都有空轨道,可以结合孤对电子,是Lewis酸。
(2)Lewis 碱 x-, RO-, HS-, NH2, RNH2, ROH, RSH
这些物质都有多于的孤对电子,是Lewis碱。
1-3解:
硫原子个数 n=57343.4%6.0832..07
1-4解:
甲胺、二甲胺和三甲胺都能与水形成氢键,都能溶于水。
综合考虑烷基的疏水作用,以及能形成氢键的数目(N原子上H越多,形成的氢键数目越多),以及空间位阻,三者的溶解性大小为:
CH3NH2 >(CH3)2NH >(CH3)3N
1-5解:
32751.4%1412.0Cn,3274.3%141.0Hn,32712.8%314.0Nn,
3279.8%132.0Sn, 32714.7%316.0On, 3277.0%123.0Nan
甲基橙的实验试:C14H14N3SO3Na
1-6解: CO2:5.7mg H2O:2.9mg
第二章 有机化合物的分类和命名
2-1解:
(1) 碳链异构 (2)位置异构 (3)官能团异构 (4)互变异构
2-2解:
(1) 2,2,5,5-四甲基己烷 (2 ) 2,4-二甲基己烷 (3)1-丁烯-3-炔
(4)2-甲基-3-氯丁烷 (5)2-丁胺 (6)1-丙胺