《有机化学》课件-9-4

9.4

醇的制法

醇是非常重要的化工原料，可以用多种方法制备，以下介绍的有些是工业制法，但多数是实验室制法。—、工业来源

发酵是制备醇的古老的工业方法，它以农副产品为原料，经过发酵作用而得到醇。

淀粉在丁醇酶的作用下，通过发酵可以得到丁醇，发酵法的优点是方法成熟，设备简单，容易投产。缺点是需要消耗大量的粮食，因此已逐渐被淘汰，但在我国和某些地区，发酵仍然是制备酒精的主要方法之一。

工业上利用一氧化碳和氢气混合气体在不同催化剂存在下大规模生产甲醇和甘醇。二、卤代烃水解

卤代烃在NaOH水溶液中水解生成醇：

这种亲核取代常常伴随着消除，特别是叔卤、仲卤，消除倾向很大，所以不适于制备相应的醇。对伯醇来说，为了减少消除副反应，可以采用较温和的碱性试剂，如将Na2C03悬浮在A1203上，或者用Ag20(H20)。

在一般情况下，醇比相应卤代烃容易得到，通常是由醇来制备卤代烃，所以卤代烃水解不是制备醇的普遍方法。只有在某种卤代烃比醇更容易得到的情况下，才有使用价值，例如，烯丙基氯、苄基氯容易由烃氯代得到，因此可由它们水解制备烯丙醇和苄醇。三、由烯烃制备

以烯烃为原料，可以通过多种反应制备醇。

1.酸性水合

酸性水合有两种方式:直接水合(一步法）和间接水合(两步法）。这都是工业上目前使用的方法，一般用来制备简单的醇。

不对称烯烃与水的加成方向符合马氏规则，羟基加在含氢较少的双键碳原子上。除乙醇外，所得到的都是仲醇或叔醇。

由于在酸性水合过程中有碳正离子生成，欲制备较复杂的醇时，往往有重排产物，所以无论在工业上还是在实验室都不太适用，例如：2.羟汞化—脱汞反应

像酸催化水合一样，通过羟汞化—脱汞反应，烯也可水合成醇。该反应条件温和、操作方便、产率高，是一个较好的实验室制备醇的方法。一般先使烯与醋酸汞水溶液反应生成羟汞化合物，不必分离，再用NaBH4处理就可得到高产率的醇。由于反应不发生重排，因此常用来制备较复杂的醇，特别是有体积效应的醇类。3.硼氢化—氧化法

通过不对称烯烃的酸性水合或羟汞化—脱汞反应所制得的醇都是仲醇或叔醇(反应中加水方向符合马氏规则），而烯的硼氢化—氧化反应可由端基烯方便地制备伯醇。因硼氢化—氧化反应完成水对烯烃加成是反马氏规则的(参阅4.4节），所以它可合成前两种方法不能制备的醇类。

当反应中采用二烷基硼烷（R2BH)时，由于增加了体积效应，必将增强方向（反马氏规则）的选择性。如对甲氧基苯乙烯采用硼烷（B2H6)进行硼氢化一氧化反应，收率约90%，而采用双（1，2-二甲基丙基）硼烷收率可达98%。

硼氢化—氧化反应的另一特点是顺式加成的立体化学（参阅4.4节），利用这个特点可选用特定构型的烯烃来合成相应立体化学要求的醇类。

综上所述，由烯烃制备醇有三种方法:酸性水合、羟汞化—脱汞、硼氢化—氧化。三种方法各有特点，可在不同的情况下使用。酸性水合主要是在工业上用来制备比较简单的醇。羟汞化—脱汞则适合于实验室制备加成方向符合马氏规则的醇，一般为仲醇或叔醇。硼氢化一氧化主要适用于制备加成方向反马氏规则的醇，一般为伯醇或仲醇，同时还可以得到具有一定立体构型的醇(顺式加成）。四、通过格氏试剂合成

用格氏试剂制醇是基于它可以和醛、酮、酯、酰氯、环氧化合物等发生反应，在此主要介绍格氏试剂和醛、酮反应合成醇的方法。1.格氏试剂与甲醛反应制伯醇

格氏试剂首先向甲醛的羰基加成，R-是亲核试剂，加在羰基碳上，Mg+X与氧相连。所得加成产物为醇镁，将其水解则生成醇和碱式卤化镁。由于碱式卤化镁不溶于水，呈胶状态，妨碍醇的分离，所以一般都在稀酸溶液中水解，使碱式卤化镁变成可溶性的卤化镁。在书写由格氏试剂制醇的反应式时，一般可不写醇镁中间物，当然，副产物卤化镁亦可省略，例如：

但要注意的是，加成和水解是两个先后分别进行的步骤，必须按上述形式（或其他形式）书写清楚，切不能将两步反应混写在一起。2.格氏试剂与醛反应制仲醇3.格氏试剂与酮反应制叔醇

总的来说，通过格氏试剂可以合成各种伯醇、仲醇、叔醇。这是实验室制备醇的最重要的方法，读者应该较熟练地掌握。以下通过实例来说明掌握这种合成方法的基本思路和关键。

首先要明确欲合成醇的级数，如果是伯醇则选用适当格氏试剂与甲醛反应;如果是仲醇，则选用格氏试剂与一般醛反应;如果是叔醇，则用格氏试剂与酮反应，这是从总的方面确定的基本合成路线，然后再根据醇的具体结构来选择格氏试剂和醛酮（原料）。

首先注意到，欲合成的是一个仲醇，所以一定是由格氏试剂和醛反应制备。然后以与羟基相连的碳原子为中心（以下简称中心碳），分别在它周围划虚线a或b。得到以下两种组合：

在第八章中已经指出，制备格氏试剂时，原料必须做无水处理，仪器要干燥，反应要在隔水、隔氧条件下进行。除此之外，还要强调两点：五、由醛、酮制备

醛经还原得到伯醇，酮还原得到仲醇。还原手段可以用催化加氢，也可以用LiAlH4，NaBH4等化学试剂。

醇也可用其他化合物还原来制备，有关方法将在后续章节中介绍。六、1,2-二醇的某些制法1，2-二醇是最常见的二元醇，这里仅列举两种制备方法。1.烯烃氧化

烯烃在稀KMn04碱性溶液中被氧化，生成顺式1，2-二醇：

2.环氧化合物水解

环氧化合物容易水解开环生成