任务二醇酚醚

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1、任务二醇 酚 醚 了解醇 酚 醚的结构 分类和命名掌握醇 酚 醚的主要化学性质学会不同结构醇的鉴别方法 能够根据反应的特点和产物的结构 推测醇的结构 醇的通式R OH 醇 Aocohol 醇是脂肪烃的氢原子或芳香环分子中侧链的氢原子被羟基取代后的生成物 甲醇的结构 一 醇的分类 一 醇的分类和命名 根据醇分子中羟基种类不同 醇 脂肪醇 脂环醇 芳香醇 不饱和醇 饱和醇 烯丙醇 甲醇 环已醇 苯甲醇 根据醇分子中羟基直接相连的碳原子类型的不同 1 丁醇 2 甲基 2 丙醇 2 丁醇 醇 伯醇 仲醇 叔醇 根据醇分子中羟基数目的不同 乙醇 丙三醇 乙二醇 醇 一元醇 二元醇 多元醇 环已六醇 1

2、丁醇 2 甲基 2 丙醇 2 丁醇 同分异构现象 碳链异构 位置异构 二 醇的命名 正丙醇 异丙醇 烯丙醇 普通命名法 结构简单的一元醇可在相应的烃基名称的后面加上 醇 字来命名 基 字一般可忽略 甲醇 乙醇 环已醇 2 系统命名法 饱和醇 1 将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而称为 某 醇 2 把支链作为取代基 从靠近羟基的一端开始对主链编号 3 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 例如 5 5 二甲基 2 己醇 不饱和醇命名时应选择含有羟基并含有双键或叁键的最长碳链作为主链 从靠近羟基的一端开始编号 不饱和醇 例如 3 甲基 2 丁烯 1 醇

3、 如果羟基在1位 可省去羟基的位次 3 甲基 2 丁烯醇 芳香醇 芳香醇命名时可将芳基作为取代基加以命名 例如 2 苯基 1 乙醇 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 多元醇 练习 用系统命名法命名下列醇 1 2 3 4 丙醇 2 丙醇 2 甲基 2 丁醇 3 戊烯 2 醇 5 丙三醇 2 4 二甲基 1 戊醇 2 4 二甲基 3 乙基 1 戊醇 3 5 5 三甲基 2 已醇 3 甲基 1 3 丁二醇 写出下列化合物的结构 1 乙醇

4、2 异丙醇 3 正丁醇 4 2 甲基 2 丙醇 5 苯甲醇 二 醇的性质 1 醇的物理性质 为什么低级醇能与水以任意比混溶 羟基越多 在水中溶解度好 沸点越高 溶解性 低级醇 如甲醇 乙醇 丙醇 在常温下能与水混溶 随碳原子数增加 溶解度逐渐降低 高级醇和烷烃相似 不溶于水 可溶于某些烃类 如石油醚 溶剂 多元醇溶解度比一元醇大 沸点 饱和一元醇随碳数增加而增加 多元醇沸点随羟基数目增加而增加 醇在物理性质上的特点 主要是由分子中的羟基引起的 醇分子和水分子之间也能生成氢键 醇分子之间能生成氢键 2 醇的化学性质 醇的化学性质主要是由官能团羟基所决定 同时也受到烃基的一些影响 从化学键来看C

5、OH和O H都是极性键 因此 醇容易发生反应的部位如虚线所示 在反应中究竟是哪个键断裂 则取决于烃基的结构以及反应条件 1 与活泼金属的反应 醇分子中含有羟基 与水相似 醇也显示一定的酸性 可与活泼金属反应生成氢气 反应随着醇分子烷基的加大而反应速率减慢 甲醇 伯醇 仲醇 叔醇 醇的活性为 2 与卤化氢HX反应 卤代烃的生成 醇与氢卤酸作用 醇中的羟基被卤素原子取代而生成卤代烃和水 这是一个可逆反应 为了有利于卤代烃的生成 通常可使一种反应物过量 或从反应体系中移去一种产物 不同氢卤酸的活性顺序为 氢碘酸 氢溴酸 盐酸 醇的反应活性顺序为 卞醇 烯丙醇 叔醇 仲醇 伯醇 甲醇 醇与氢卤酸反应的

6、速率与氢卤酸的类型和醇的结构有关 例如 用浓盐酸与无水氯化锌混合所配制的溶液 称作卢卡斯 Lucas 试剂 鉴别与伯 仲 叔醇 在常温下作用 叔醇最快 仲醇次之 伯醇最慢 由于反应中生成的卤代烃不溶于水而出现浑浊分层现象 观察反应物分层或浑浊的快慢 就可区别伯 仲 叔醇 如 分钟变浑浊 10分钟变浑浊 加热后才反应 3 酯化反应 醇与酸作用 分子间脱水生成相应酯的反应叫酯化反应 醇与有机酸作用 生成有机酸酯 羧酸酯 例如 醇与硝酸作用生成硝酸酯 多元醇的硝酸酯受热分解可引起爆炸 因此常用来制造烈性炸药 甘油 三硝酸甘油酯 俗称硝化甘油 醇与无机酸 硫酸 磷酸 硝酸 作用 得到的产物统称为无机酸

7、酯 例如 丙三醇与硝酸作用生成丙三醇三硝酸酯 醇与硫酸作用 可以分别生成酸性酯或中性酯 硫酸氢乙酯 硫酸二乙酯 例如 乙醇与硫酸作用生成硫酸氢乙酯和硫酸二乙酯 醇与磷酸作用可以生成三种类型的磷酸酯 磷酸乙酯 磷酸二乙酯 例如 乙醇与磷酸作用生成磷酸乙酯 磷酸二乙酯 磷酸三乙酯 磷酸三乙酯 分子内脱水 分子间脱水 消除反应 取代反应 高温有利于烯烃的生成 较低的温度下有利于醚的生成 4 脱水反应 脱水方式有两种 一种为分子内脱水生成烯烃 另一种为分子间脱水生成醚 醇与浓硫酸共热可以发生脱水反应 仲醇和叔醇分子内脱水时 遵循扎依切夫规则 即脱去的氢原子主要是含氢较少的碳原子上的氢原子 62 H2S

8、O4 87 87 46 H2SO4 80 84 伯醇氧化生成醛 醛进一步氧化生成酸 仲醇氧化生成酮 酮不易被继续氧化 5 氧化与脱氢反应 在有机化合物的分子中加入氧或脱去氢的反应都叫做氧化反应 推断题 某化合物能与金属钠反应放出氢气 能被高锰酸钾氧化生成酮 与浓硫酸共热的产物能使溴水褪色 加氢后得到2 2 二甲基丁烷 推断该化合物的结构简式 并写出有关的反应方程式 结构式 简答题 说明醇的缔合现象及其与醇的某些物理性质的关系 答 醇可与水缔合形成分子间氢键 所以醇在水中有较大溶解度 如低级醇可与水以任意比例混溶 随醇分子中烃基的增大 水溶性逐渐下降 高级醇则不溶于水 醇分子中的羟基数目越多溶解

9、度则越大 醇与醇分子间也可缔合形成分子间氢键 这可使醇有较高的沸点 乙醇在适当条件下可进行分子内脱水或分子间脱水 这两种反应是否都可以看作是消除反应 为什么 写出反应方程式 答 不都是消除反应 因为乙醇发生分子内脱水 生成乙烯是消除反应 而发生的分子间脱水生成乙醚是取代反应 三 重要的醇 甲醇为无色透明液体具有类似酒精的气味 沸点65 能与水 乙醇 乙醚等混溶 甲醇具有麻醉作用 且毒性很强 近代主要以水煤气为原料制取 乙醇是具有酒味的无色透明液体 沸点78 5 相对密度0 789 可与水混溶 1 甲醇 2 乙醇 95 的酒精常用于擦拭紫外线灯 这种酒精在医院常用 而在家庭中则只会将其用于相机镜

10、头的清洁 70 75 的酒精用于消毒 这是因为 过高浓度的酒精会在细菌表面形成一层保护膜 阻止其进入细菌体内 难以将细菌彻底杀死 若酒精浓度过低 虽可进入细菌 但不能将其体内的蛋白质凝固 同样也不能将细菌彻底杀死 40 50 的酒精可预防褥疮 长期卧床患者的背 腰 臀部因长期受压可引发褥疮 如按摩时将少许40 50 的酒精倒入手中 均匀地按摩患者受压部位 就能达到促进局部血液循环 防止褥疮形成的目的 25 50 的酒精可用于物理退热 高烧患者可用其擦身 达到降温的目的 因为用酒精擦拭皮肤 能使患者的皮肤血管扩张 增加皮肤的散热能力 其挥发性还能吸收并带走大量的热量 使症状缓解 但酒精浓度不可过

11、高 否则可能会刺激皮肤 并吸收表皮大量的水分 医用酒精 酒精不同浓度的用途 以下的浓度均是指体积分数 乙二醇是最简单的二元醇 无色有甜味的液体 俗称甘醇 它的熔点为 11 5 沸点198 相对密度1 1088 能与水 乙醇 丙酮等互溶 微溶于乙醚 工业上由乙烯合成乙二醇 聚乙二醇PEG 乙二醇 3 乙二醇 主要用途1 PEG 400最适合来做软胶囊 由于PEG400为液体 它具有与各种溶剂的广泛相容性 是很好的溶剂和增溶剂 被广泛用于液体制剂 如口服液 滴眼液等 此外还可以同高分子量的 PEG 相混合而且其混合物具有很好的溶解性和良好的与药物相容性 2 PEG 1450 3350最适合来做膏剂

12、 栓剂 霜剂 使用PEG基质的栓剂比用传统的油脂基质刺激性小 3 PEG 4000 6000 8000用于片剂 胶囊剂 薄膜衣 滴丸 栓剂等 高分子量的PEG PEG4000 PEG6000 PEG8000 作为制造片剂的粘合剂是很有用途的 PEG可使片剂的表面有光泽而且平滑 同时不易损坏 此外 少量的高分子量的PEG PEG4000 PEG6000 PEG8000 可以防止糖衣片剂之间粘接合与药瓶之间粘接 4 胞融合技术主要采取聚乙二醇 聚乙二醇PEG 丙三醇俗名甘油 为无色有甜味的粘稠液体 沸点290 相对密度1 260 能溶于水 但不溶于醚及氯仿等有机溶剂 甘油有吸湿性 能吸收空气中的水

13、分 4 丙三醇 季戊四醇C CH2OH 4是白色结晶粉末 熔点260 沸点276 3996Pa 可溶于水 是重要的化工原料 5 季戊四醇 硫醇是包含巯基官能团 SH 的一类非芳香化合物 硫醇的命名与醇相似 只需在醇字前面加一个 硫 字即可 甲硫醇 乙硫醇 6 硫醇 重金属中毒解毒剂 二巯基丙醇 二巯基丁二酸钠 二巯基磺酸钠硫醇能与体内的重金属离子形成无毒 稳定的配合物而排出体外 并且它们与金属离子的亲和力大于酶与金属离子的亲和力 它们不仅能够阻止金属离子与酶的巯基结合 而且能夺取已与酶结合的金属离子 使酶恢复活性 从而解除中毒症状 但若酶的巯基与金属离子结合过久 酶以失去活性则难以恢复 因此重

14、金属中毒需尽早用药抢救 巯基极易被空气氧化 空气中的氧能将硫醇氧化成二硫化合物 因此贮存含有巯基的药物如胱氨酸 半胱氨酸 二巯丙醇与青霉胺时 应避免与空气接触 酚 芳环上的氢原子被羟基取代后的衍生物称为酚 酚中的羟基称为酚羟基 是酚的官能团 一元酚的通式为Ar OH 最简单的酚为苯酚 按芳环上所连接的羟基数目 一元酚 萘酚 一 酚的分类和命名 根据酚分子中芳环不同 酚 苯酚 萘酚 蒽酚 苯酚 蒽酚 酚 多元酚 Ar OH 对苯二酚 1 4 苯二酚 均苯三酚 1 3 5 苯三酚 酚的命名是在芳环名称后面加上 酚 字 芳环上所连接的其它基团作为取代基 其位置和名称写在母体名称前面 对甲苯酚 5 氯

15、 1 萘酚 2 4 6 三硝基苯酚 酚的命名 2 硝基苯酚 邻硝基苯酚 4 氨基 1 萘酚 1 4 苯二酚 对苯二酚 但是当芳环上某些取代基的次序优先于酚羟基时 则按照取代基的排列次序的先后选择母体 邻羟基苯甲酸 对羟基苯磺酸 3 羟基苯甲醛 间羟基苯甲醛 练习 用系统命名法命名下列化合物 2 4 二硝基苯酚 萘酚 2 羟基苯磺酸 苯酚 邻甲苯酚 大多数酚为固体 少数烷基酚为高沸点液体 酚微溶或不溶于水 而易溶于乙醇 乙醚等有机溶剂 随着羟基数目增多 多元酚在水中的溶解度增大 纯净的酚是无色的 但酚羟基容易被空气中的氧缓慢氧化而带有不同程度的黄色或红色 二 酚的性质 1 酚的物理性质 酚羟基的

16、反应 2 酚的化学性质 酸性苯酚具有弱酸性 pKa 10 其酸性比水和醇强 而比碳酸 pKa 6 38 弱 苯能溶于氢氧化钠水溶液 生成可溶于水的酚钠 如果在苯酚钠溶液中加入二氧化碳 可使苯酚重新游离出来 提问 此反应说明什么问题 与三氯化铁的颜色反应 大多数酚能与三氯化铁的水溶液发生颜色反应 不同的酚反应后的颜色不同 用来鉴别酚或具有类似烯醇式结构的化合物 酚羟基是邻 对位定位基 对芳环具有活化作用 所以苯酚比苯更容易进行取代反应 2 4 6 三溴苯酚 此反应非常灵敏 现象明显且定量进行 因此常用于苯酚的定性和定量分析 芳环上的取代反应 酚很容易进行卤代反应 苯酚与溴水在常温下即可作用 生成三溴苯酚 卤代反应 苯酚在室温下与稀硝酸作用生成邻硝基苯酚和对硝基苯酚的混合物 混合物可用水蒸气蒸馏法分离 继续与混酸作用 可生成2 4 6 三硝基苯酚 室温 15 30 40 硝化反应 苦味酸 酚的磺化与苯相似 也是可逆的 浓H2SO4 产物中各组份的比例与温度有关 室温下反应主要产物为邻羟基苯磺酸 反应在100 进行时 主要产物为对羟基苯磺酸 磺化反应 当苯酚分子中引入两个磺酸基后 可使苯环钝