有机化学课件醇和醚

有机化学课件醇和醚第1页，共44页，2023年，2月20日，星期五甲醇分子中，碳和氧均采取sp3杂化，氧原子以两个sp3杂化轨道分别与氢和碳形成O-H键和C-O键，剩余的两个sp3杂化轨道分别被两个未共用电子对所占据。例：甲醇§10.1.1醇的结构第2页，共44页，2023年，2月20日，星期五①根据醇分子中所含羟基的数目，可分为一元、二元、三元醇等。一元醇二元醇三元醇§10.1.2醇的分类②根据与羟基相连的碳原子的种类不同，一元醇可分为伯、仲、叔醇.伯醇叔醇仲醇第3页，共44页，2023年，2月20日，星期五③

根据醇分子中羟基所连接的烃基不同，分为饱和醇、不饱和醇、脂环醇和芳香醇．饱和醇不饱和醇芳香醇§10.1.2醇的分类第4页，共44页，2023年，2月20日，星期五碳链异构、官能团（羟基）位置异构和官能团异构。1-丁醇（正丁醇）2-甲基-1-丙醇（异丁醇）2-丁醇（仲丁醇）2-甲基-1-丙醇（叔丁醇）例：§10.1.3醇的异构第5页，共44页，2023年，2月20日，星期五结构简单的一元醇：相应的烃基名称+“醇”正丙醇异丙醇烯丙醇§10.1.4醇的命名（1）习惯命名法第6页，共44页，2023年，2月20日，星期五选择含有羟基的最长碳链作为主链，根据主链中所含碳原子的数目称为“某”醇；支链作为取代基，从靠近羟基的一端开始对主链编号，然后把取代基的位次、名称以及羟基的位次依次写在“某”醇的前面。2-甲基-2-乙基-1-己醇2-甲基-1-环己基-1-丙醇§10.1.4醇的命名（2）系统命名法(重点)第7页，共44页，2023年，2月20日，星期五如果为不饱和醇，应选择含有羟基并含有双键或叁键的最长碳链作为主链，编号时应使羟基的位号最小．(此处与卤代烯烃的编号相区别)2-甲基-5-异丙基-５-己烯-3-醇

芳醇的命名可把芳基作为取代基.3-苯基-2-丙烯-1-醇(俗名：肉桂醇)§10.1.4醇的命名（3）系统命名法第8页，共44页，2023年，2月20日，星期五多元醇常用俗名．结构复杂的醇应选择包含多个羟基在内的最长碳链作为主链，用阿拉伯数字分别表示羟基的位置，用汉字表示羟基的数目．1,2-乙二醇(简称乙二醇,俗名甘醇)1,2,3-丙三醇(简称丙三醇,俗名甘油)§10.1.4醇的命名（3）系统命名法第9页，共44页，2023年，2月20日，星期五2-丙烯-1-醇反-2-丁烯-1-醇5-甲基-4-己烯-2-醇1,3-丙二醇顺-1,2-环戊二醇3-羟甲基-1,7-庚二醇练习：第10页，共44页，2023年，2月20日，星期五§10.2.1由烯烃制备§10.2.2

从卤代烃制备§10.2.3

从格氏试剂制备§10.2.4

从羰基化合物还原§10.2醇的制备(重点)第11页，共44页，2023年，2月20日，星期五(1)直接水合(2)间接水合a.烯烃水合（复习，第三章）适合工业生产§10.2.1由烯烃制备烯烃水合法的局限性：反应可逆，产率不高。反应有重排（亲电加成机理，通过正碳离子中间体）反应无立体选择性。只能制备仲醇和叔醇，不能制备伯醇(除乙醇)（马氏加成规则）第12页，共44页，2023年，2月20日，星期五反应的特点：产率较高。区域选择性反应（主要为反Markovnikov规则取向）。立体专一性反应（顺式加成）。无重排产物生成（说明什么？）。

立体化学：顺式加成b.硼氢化-氧化反应§10.2.1由烯烃制备第13页，共44页，2023年，2月20日，星期五c.烯烃制醇的方法比较反应方式反应特点反马氏规则直接水合间接水合硼氢化-氧化区域选择性马氏规则马氏规则立体重排重排顺加，不重排条件酸性酸性1.中性,条件温和产率高2.氧化，碱性§10.2.1由烯烃制备第14页，共44页，2023年，2月20日，星期五复习，第九章

有副反应——消除反应。一般由醇制备卤代烃（因醇易得）。

方法的局限性§10.2.2由卤代烃制备

有合成意义的例子第15页，共44页，2023年，2月20日，星期五1o

醇2o

醇（R'=H）3o

醇3o

醇1o

醇（R'=H）2o

醇§10.2.3

从格氏试剂制备C-O键断开的位置：从含氢多的碳上断开第16页，共44页，2023年，2月20日，星期五实例一制备

(CH3)2CH—CH2—CH2—OH解一：解二：(CH3)2CHCH2MgX+CH2O(CH3)2CHCH2CH2OMgX

无水醚(CH3)2CHCH2CH2OHH2O用甲醛在分子中引入羟甲基，制备伯醇(CH3)2CHMgX+(CH3)2CHCH2CH2OMgXH2O(CH3)2CHCH2CH2OH无水醚用环氧乙烷在分子中引入羟乙基§10.2.3

从格氏试剂制备第17页，共44页，2023年，2月20日，星期五实例二制备用酮制备叔醇§10.2.3

从格氏试剂制备第18页，共44页，2023年，2月20日，星期五格氏试剂制备醇的归纳制备伯醇：用环氧乙烷或取代环氧乙烷，在醇的-碳和-碳之间切断。用甲醛，在醇的-碳和-碳之间切断。羟基部分来自原料(2),不带羟基部分来自格氏试剂。原料（1）产物伯醇仲醇叔醇甲醛，环氧乙烷格氏试剂

原料（2）醛（甲醛除外）酮，酯（甲酸酯除外），酰卤§10.2.3

从格氏试剂制备第19页，共44页，2023年，2月20日，星期五1o

醇（R'=H）2o

醇1o

醇1o

醇LiAlH4（负氢离子转移试剂，强还原剂）催化加氢或化学还原剂§10.2.4

从碳基化合物制备第20页，共44页，2023年，2月20日，星期五例：硼氢化钠、异丙醇铝选择性还原§10.2.4

从碳基化合物制备第21页，共44页，2023年，2月20日，星期五1.物态C1~C4----有酒味无色液体C5~C11----有嗅味油状液体C12以上----固体2.沸点（b.P.）①比相应烃、卤代烃高甲醇（分子量：32）b.P.64.9℃乙烷（分子量：30）b.P.

-88.6℃乙醇（分子量：46）b.P.

78.5℃丙烷（分子量：44）b.P.

-42.1℃§10.3醇的物理性质②C，b.P.第22页，共44页，2023年，2月20日，星期五正丁醇b.P.117℃异丁醇b.P.108℃仲丁醇b.P.99.5℃叔丁醇b.P.82℃CH3CH2OH

b.P.78.5℃HOCH2CH2OH

b.P.198℃③碳数相同，支链，b.P.

④碳数相同，-OH，b.P.醇分子之间能生成氢键原因：§10.3醇的物理性质2.沸点（b.P.）第23页，共44页，2023年，2月20日，星期五①低级醇（C1~C3）能与水混溶②从C4开始，随C溶解度3.水溶性醇分子和水分子之间能生成氢键§10.3醇的物理性质第24页，共44页，2023年，2月20日，星期五MgCl2·6CH3OHCaCl2·4C2H5OH①有机物中有少量醇时，可加无机盐提纯。②不能用无水MgCl2、CaCl2、CuSO4

等无机盐干燥醇。故：4.与某些无机盐形成结晶醇化合物§10.3醇的物理性质第25页，共44页，2023年，2月20日，星期五氧化反应取代反应脱水反应酸性（与金属反应）形成氢键形成盐金羊§10.4醇的化学性质(重点)第26页，共44页，2023年，2月20日，星期五§10.4醇的化学性质(重点）§10.4.1与活泼金属的反应§10.4.2卤代烃的生成§10.4.3酯的生成§10.4.4脱水反应§10.4.5氧化与还原第27页，共44页，2023年，2月20日，星期五R-OH+NaRONa+H2↑H-OH+NaNaOH+H2↑21快，剧烈21(共轭碱）慢H2ONaOH+R-OH醇分子中含有羟基，与水相似，显示一定的酸性。异丙醇铝，强还原剂。§10.4.1与活泼金属的反应第28页，共44页，2023年，2月20日，星期五酸性HOH＞CH3OH＞CH3CH2OH＞(CH3)2CHOH＞(CH3)3COH

15.716181819pka：反应活性：反应随着醇分子烃基的加大而反应速率减慢。甲醇＞伯醇＞仲醇＞叔醇§10.4.1与活泼金属的反应第29页，共44页，2023年，2月20日，星期五①反应速度与HX有关HI

＞

HBr

＞

HCl如：RCH2-OH+HIRCH2I+H2OH2SO4RCH2-OH+HBrRCH2Br+H2ORCH2-OH+HClRCH2Cl+H2OZnCl2§10.4.2卤代烃的生成1.影响因素第30页，共44页，2023年，2月20日，星期五20℃20℃20℃（不反应）１分钟变浑浊10分钟变浑浊加热后才反应②反应速度与烃基结构有关R-CH=CH-CH2OHC6H5CH2OH﹥3°R-OH﹥2°R-OH﹥1°R-OH1.影响因素卢卡斯试剂第31页，共44页，2023年，2月20日，星期五如：CH3-C—C-CH3+HClCH3HHOHCH3-C-CH2-CH3

CH3ClCH3-CH-CH-CH3

CH3Cl重排产物64%瓦格涅尔—梅尔外英重排§10.4.2卤代烃的生成2.可能的重排第32页，共44页，2023年，2月20日，星期五CH3-C-CH2-CH3

CH3ClCl-CH3-CH-CH-CH3

CH3ClCl-+CH3-C—C-CH3

CH3HH重排（Ⅱ）

原因：CH3-C—C-CH3

CH3HHOH+CH3-C—C-CH3

CH3HHOH2H+-H2O+CH3-C—C-CH3

CH3HH（Ⅰ）2.可能的重排第33页，共44页，2023年，2月20日，星期五为避免重排,可以用亚硫酰氯、三卤化磷或五氯化磷与醇作用,以制备卤代烃.例如:2.可能的重排第34页，共44页，2023年，2月20日，星期五(CH3)2SO4毒性大，但是很好的甲基化试剂a.与有机酸反应：H+C2H5OH+CH3-C-OHCH3-C-O-C2H5+H2OO=O=硫酸二甲酯（中性硫酸酯）CH3OSO2OCH3+H2SO4CH3OSO2OHCH3OSO2OH+减压蒸馏b.与无机酸反应：硫酸氢甲酯（酸性硫酸酯）CH3OH+HOSO2OHCH3OSO2OH+H2O与硫酸的反应§10.4.3酯的生成第35页，共44页，2023年，2月20日，星期五CH3OH+HNO3CH3O-NO2+H2OH+硝基甲酯HONO23H2O

三硝基甘油酯（烈性炸药、缓解心绞痛的药物）CHCHOHOHCHOH22ONO2CHONO2ONO2CHCH22++H2SO410℃与硝酸的反应b.与无机酸反应：第36页，共44页，2023年，2月20日，星期五分子内脱水分子间脱水2.不同醇分子内脱水的难易顺序如下：叔醇＞仲醇＞伯醇1.脱水方式:分子内脱水和分子间脱水.§10.4.4醇的脱水例如:取代反应SN消除反应E第37页，共44页，2023年，2月20日，星期五浓H2SO4，170℃浓H2SO4，140℃46％H2SO487℃或Al2O3，240℃或Al2O3，360℃过量的酸和高温有利于烯烃的生成，过量的醇和较低的温度下有利于醚的生成。叔醇脱水时只生成烯烃。例如：§10.4.4醇的脱水3.影响因素第38页，共44页，2023年，2月20日，星期五仲醇和叔醇分子内脱水时，遵循查依采夫规则。66％H2SO4100℃80％87℃46％H2SO484％§10.4.4醇的脱水例如：4.消除取向第39页，共44页，2023年，2月20日，星期五常用的脱水剂：H2SO4、H3PO4、Al2O3。Al2O3的优点是可再生使用，且很少重排。H2SO4脱水时常出现重排。§10.4.4醇的脱水5.脱水剂CH3CH3-C—CHCH3CH3-C=C-CH3+CH2=C-CHCH3OHCH3H2SO4△CH3CH3CH3CH370﹪