醇
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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。
醇复习知识点一、醇的定义:羟基与烃基或者苯环侧链上的碳原子相连的化合物。
二、醇的分类:(1)按羟基数目分为:一元醇、二元醇、多元醇。
(醇分子中含有羟基,且羟基个数不限,但不存在1个C原子上连有2个羟基的醇,因为这样的醇不稳定。
)(2)按羟基连接类别分为:脂肪醇、芳香醇。
(3)按连接链烃基类别分为:饱和醇、不饱和醇(不饱和醇中羟基连在不饱和碳上不稳定,易转化为羰基)。
(4)饱和一元醇的通式:C n H2n+1OH 或C n H2n+2O、R—OH三、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。
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。
且随着碳原子数的增多而升高。
(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。
由于醇分子中羟基的氧原子与另一醇分子中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。
醇中的氢键是醇分子中羟基中的氧原子与另一醇分子中羟基的氢原子间存在的相互吸引力。
甲醇、乙醇、丙醇均可与水以任意比例混溶,这是因为甲醇、乙醇、丙醇与水形成了如下所示的结构:(4)几种常见的醇:1.甲醇:甲醇俗称木精,能与水任意比互溶,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。
工业酒精里为了防止盗窃通常加入了甲醇。
2.乙二醇:乙二醇是一种无色、粘稠、有甜味的液体,主要用来生产聚酯纤维。
乙二醇的水溶液凝固点很低,可作汽车发动机的抗冻剂。
3.丙三醇(甘油):丙三醇俗称甘油,是无色粘稠,有甜味的液体,吸湿性强,有护肤作用,是重要的化工原料。
四、乙醇的物理性质:1.乙醇的结构分子式:C2H6O 结构简式:CH3CH2OH2.乙醇的物理性质:无色、透明、有特殊香味的液体;沸点78℃;易挥发;密度比水小;能跟水以任意比互溶;能溶解多种无机物和有机物。
醇的性质醇分子的羟基可和另外醇分子的羟基相互形成氢键,也可和水形成氢键,所以醇的熔沸点比分子量相同的烃高,低级的醇也易溶于水,多元醇的羟基较多,所以熔沸点更高,更易溶于水,液体的粘度较大。
醇的化学性质主要由羟基官能团决定,键的断裂方式主要有氢氧键断裂和碳氧键断裂方式,具体表现在以下方面:1.与活泼金属的反应 醇可与活泼金属(K 、Ca 、Mg 、Na)反应生成H 2,但反应比水慢。
2ROH + 2Na → 2RONa + H 2↑醇的反应活性:甲醇>伯醇>仲醇>叔醇。
醇和钾、钠等金属反应生成的化合物如醇钠,是比NaOH 更强的碱。
2.生成卤烷的反应醇与氢卤醇反应是制卤烷的常用方法之一,不同的氢卤酸反应活性不同,HI 、HBr 较活泼,与各类醇均可反应。
HCl 活性较差,与不同类醇的反应难易不一,主要决定于醇的活性。
醇的活性如下:3°ROH>2°ROH>1°ROH⑴卢卡氏试剂 无水ZnCl 2固体溶于浓盐酸的溶液称卢卡氏试剂,常用于鉴别伯、仲、叔醇。
1°ROH 不反应,加热才反应2°ROH 常温,5分钟后反应。
3°ROH 1分钟内浑浊⑵醇与卤代磷、亚硫酰氯(SOCl 2)反应也可制得卤烷。
3ROH + PBr 3 → 3RBr + H 3PO 4三卤化磷不需先制备,如PBr 3、PI 3可直接用磷和卤素混和物。
ROH + PCl 5 → RCl +POCl 3 + HClROH + SOCl 2 → RCl + HCl + SO 2上述反应以亚硫酰氯最有实用性,因产物卤代烃为液体,HCl 、SO 2均以气体形成放出,产物易分离。
3.脱水反应温度较低时,醇易分子间脱水生成醚,温度较高时,易分子内脱水发生消反应,醇消去时,也服从札依采夫规则。
CH 3CH 2CHCH 3CH 3CH=CHCH 3 + H 2OOH4.氧化反应伯醇氧化可得到醛,仲醇氧化生成酮。
醇类
1.用分液漏斗可以分离的一组混合物是()
A.溴苯和水
B.甘油和水
C.乙醇和乙二醇
D.乙酸和乙醇
2.已知某些饱和一元醇的沸点(℃)如下表所示:
则醇X可能是()
A.乙醇
B.丁醇
C.己醇
D.辛醇
3.下列反应中,属于醇羟基被取代的是()
A.乙醇和金属钠的反应
B.乙醇和乙酸的反应
C.由乙醇制乙烯的反应
D.乙醇和浓氢溴酸溶液的反应
4.下列物质能发生消去反应,但不能发生催化氧化反应的是()
A. B.(CH3)2CHOH
C.CH3CH2C(CH3)2CH2OH
D.CH3CH2C(CH3)2OH
5.下列反应不属于消去反应的是()
A.CH3CH2OH CH2CH2↑+H2O
B.CH3CHBrCH3+NaOH CH3CH CH2↑+NaBr+H2O
C.+2NaOH+2NaCl+2H2O
D.2CH3OH CH3—O—CH3+H2O
6.下列说法中不正确的是()
A.检验乙醇中是否含有水可加入少量无水硫酸铜,如果变蓝则含水
B.除去乙醇中的微量水可加入金属钠,使其完全反应
C.分离乙醇与乙酸的混合物,滴加Na2CO3溶液后进行蒸馏
D.获得无水乙醇的方法通常是先用生石灰吸水,然后再加热蒸馏
7.乙醇分子结构中各种化学键如右图所示,关于乙醇在各种反应中断裂键的说法,不正确的是
A.与金属钠反应时键①断裂
B.和浓硫酸共热到170 ℃时,键②与⑤断裂
C.和浓硫酸共热到140 ℃时,仅有键②断裂
D.在铜催化下与O2反应时,键①和③断裂
8.对于,若断裂O—C键则可能发生的反应有()
①与钠反应②卤代③消去④催化氧化
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
9.麦角醇(ergosterol)在紫外光照射下可转化为抗软骨病的维生素D2,麦角醇的结构为:
下列关于该化合物的说法正确的是()
A.属于芳香族化合物
B.分子式为C27H42O
C.1H核磁共振谱证明分子中的5个甲基上的氢属等同氢
D.不能使酸性KMnO4溶液褪色
10.能证明乙醇分子中有一个羟基的事实是()
A.乙醇完全燃烧生成CO2和H2O B.乙醇能与水以任意比混溶
C.0.1 mol乙醇与足量钠反应生成0.05 mol H2D.乙醇能发生氧化反应
11.质量为a g的铜丝,在空气中灼烧变黑,趁热放入下列物质中,铜丝变为红色,而且质量仍为a g的是()
A.盐酸B.氢氧化钠C.硝酸D.乙醇
12.分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机化合物有()
A.3种B.4种C.5种D.6种
13.齐齐哈尔第二制药厂有限公司在生产亮菌甲素注射液时,曾经违法使用危及人体肾功能的二甘醇代替丙二醇作为药用辅料,这就是震惊全国的齐二药厂假药案。
二甘醇的结构简式为CH2OHCH2OCH2CH2OH;丙二醇的结构简式为CH3CH(OH)CH2OH。
下列有关丙二醇的说法中不正确的是()
A.丙二醇可发生消去反应
B.丙二醇和乙二醇互为同系物
C.丙二醇可发生取代反应
D.丙二醇和二甘醇均仅属醇类
14.下列醇类能发生消去反应的是()
①甲醇②1-丙醇③1-丁醇④2-丁醇⑤2,2-二甲基-1-丙醇⑥2-戊醇⑦环己醇
A.①⑤
B.②③④⑥⑦
C.②③④⑥
D.②③④
15.香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料,其结构简式如右。
下列有关香叶醇的叙述正确的是()
A.香叶醇的分子式为C10H18O
B.不能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.不能使高锰酸钾酸性溶液褪色
D.能发生加成反应,不能发生取代反应
16.(双选)下列实验操作不正确的是()
A.实验室制取乙烯时,放入几片碎瓷片,以避免混合液在受热沸腾时剧烈跳动
B.将铜丝弯成螺旋状,在酒精灯上加热变黑后,立即伸入盛有无水乙醇的试管中,完成乙醇氧化为乙醛的实验
C.乙醇中含有少量水可加入金属钠除去
D.试管中先加入一定量浓硫酸,再依次加入适量冰醋酸、无水乙醇,然后加热制取乙酸乙酯
17.现有组成为CH4O和C3H8O的混合物,在一定条件下脱水,可能得到的有机产物的种类有()
A.4种
B.5种
C.6种
D.7种
18.下列关于丙醇的叙述中,不正确的是()
A.1-丙醇与氧气的混合气体通过赤热的铜,可生成CH3CH2CHO
B.1-丙醇可与HI溶液发生取代反应
C.2-丙醇在NaOH溶液条件下发生消去反应,只能生成1种烯烃
D.1-丙醇、2-丙醇互为同分异构体
19.将一定量的饱和一元醇分成两等份,将其中一份完全燃烧,消耗28.8 g氧气,在另一份中加入过量金属钠,产生2.24 L(标准状况)H2,则该醇为()
A.乙醇
B.丙醇
C.丁醇
D.甲醇
20.A、B、C三种醇同足量的金属钠完全反应,在相同条件下产生相同体积的氢气,消耗这三种醇的物质的量之比为3∶6∶2,则A、B、C三种醇分子里的羟基数之比为()
A.3∶2∶1 B.2∶6∶3 C.3∶1∶2 D.2∶1∶3
21.有下列四种物质:
a.CH3OH
b.
c.
d.
(1)能发生消去反应,生成具有相同碳原子数的烯烃的是,写出消去产物的结构简式:。
(2)能被氧化生成具有相同碳原子数的醛或酮的是,写出氧化产物的结构简式:。
22.(1)下图是维生素A的分子结构
①维生素A中的官能团是
________________,________________。
②1 mol维生素A最多能与________ mol溴水反应。
③试指出维生素A可能发生的化学反应(任写两种即可)________________;________________。
(2)系统命名:(CH3)2C(OH)CH2CH3__________,它的H-NMR谱中有________个峰,此化合物在浓硫酸作用下发生消去反应,写出一种有机产物的结构简式:_________________。
23.下图中D是一种饱和一元醇,其蒸气的密度是相同状况下氢气密度的23倍。
请回答:
(1)写出结构简式:A,
D。
(2)指出反应类型:⑤,⑧。
(3)指明反应条件:
⑥,⑦。
(4)写出化学方程式:
⑤,
⑧。
24.某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验,并收集乙醛。
甲乙
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学反应方程式:
_________________________________、___________________________________________。
在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇催化氧化反应是__________________反应。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同。
甲的作用是________________;乙的作用是________________。
(3)反应进行一段时间后,试管a中能收集到不同的物质,它们是____________________。
集气瓶中收集到的气体的主要成分是________。
(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有________。
要除去该物质,可先在混合液中加入________(填写字母)。
a.氯化钠溶液b.苯c.碳酸氢钠溶液d.四氯化碳
然后,再通过__________________(填实验操作名称)即可除去。