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1、分析化学电子教案,第12章 醇 酚 醚,温儒宝,李阳的成功秘诀：,李阳，疯狂英语创始人全球最著名的英语口语教育专家。,凡事比别人多一点努力，多一点自律，多一点实践。多一点点就能创造奇迹！,如果你坚定不移的相信自己,你肯定能创造奇迹。,希望同学们努力努力再努力,争取比别人多一点！,12.1 醇,二、 醇的结构,脂肪烃、脂环烃或芳香烃侧链上的氢被 羟基取代而成的化合物。,例如:,CH3OH,不是醇,醇:,二、醇的分类,1.根据羟基所连烃基的不同，可将醇分为:,醇,饱和醇,不饱和醇,脂环醇,脂肪醇,芳香醇,醇,2.根据饱和烃基还是不饱和烃基,醇分为 :,3.根据羟基所连C原子类型不同:,叔醇,伯醇,
2、仲醇,醇,醇,三元醇,一元醇,二元醇,伯醇 仲醇 叔醇,二.醇的分类,二、 醇的分类,根据烃基种类分,脂肪醇,环醇,饱和醇,不饱和醇,脂环醇,芳香醇,根据羟基的数目分：一元醇、二元醇、多元醇,根据C的类型分,伯醇(1o醇),仲醇(2o醇),叔醇(3o醇),RCH2CH2OH,三、 醇的异构和命名,（一）醇的异构,CH3CH2CH2CH2OH,例如: 醇（C4H9OH）的同分异构体,CH3OH,甲醇,乙醇,异丙醇,仲丁醇（第二丁醇）,叔丁醇（第三丁醇）,环己醇,（二） 醇的命名,1、简单的一元醇用普通法命，在烃基后加“醇”字；,CH3CH2OH,有些常用的醇有相应的俗命。,酒精(乙醇),甘油（丙
3、三醇）,如：,1、醇的普通命名法,选择含有羟基碳的最长碳链为主链，把支链作为取代基，从离羟基最近的一端开始编号，按主链所含的碳原子的数目称为“某”醇。羟基的位次用阿拉伯数字注明在醇名称前面，支链取代基的位次和名称加在醇名称的前面。,例如：,丁醇,4 3 2 1,1 2 3 4,2、 醇的系统命名,2-甲基-1-丁醇,4-甲基-2-戊醇,3-戊烯-2-醇,3-苯基-2-丙烯醇,2、 醇的系统命名,一元低级醇为具有酒味的无色液体 ；含C5C11的醇为具有不愉快气味的油状液体，C12以上的醇为无嗅无味的蜡状固体。低级醇（如甲醇、乙醇、丙醇）在常温下能与水混溶;脂肪醇的相对密度大于烷烃,但小于1，芳香
4、醇的相对密度大于1.,四、 醇的物理性质,1089o,四、 醇的物理性质,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.,O,H,Nu-,H,氧化脱氢反应,脱水反应,友情说明：,五、 醇的化学性质,（一）、与活泼金属的反应,醇的酸性比水弱，RONa的碱性比NaOH强。,酸性：HOH ROH RCCH NH3 RH,醇反应活性顺序：CH3OH伯醇仲醇叔醇。,五、 醇的化学性质,（二）与氢卤酸的反应,醇中的羟基被X亲核取代反应生成卤代烷和水，这是卤代烷碱性水解的逆反应。,氢卤酸的活性顺序：HIHBrHCl,醇的活性顺序：烯丙型醇3醇2醇1醇,例如：,CH3CH2CH2CH2OH + H
5、Br,CH3CH2CH2CH2Br + H2O,CH3CH2Br + HOH,常温下：低级（C6 ）的一元醇溶于Lucas， 相应的卤代烷烃则不溶,3醇1 min出现浑浊分层,2醇10 min出现浑浊分层,1醇常温不作用,卢卡斯(Lucas)试剂：浓盐酸与无水氯化锌所配成的试剂,（二）与氢卤酸的反应,用Lucas试剂鉴别低级（C6 ）的一元醇,（三）与含氧酸反应,硫酸二乙酯（双酯）,例如：乙醇与硫酸作用生成硫酸二乙酯。,硫酸氢乙酯（单酯）,1. 醇可以和无机含氧酸生成无机酸酯。,酯 化反应：,2. 醇与羧酸生成酯,醇羟基的H与羧羟基（OH）结合生成水.,酯化反应通式：,反应部位：,乙酸乙酯,（
6、三）与含氧酸反应,（四）脱水反应,醇在浓强酸或脱水剂的作用下，受热可发生脱水反应。,醇分子有两种脱水形式：一种为分子间脱水生成醚，另一种为分子内脱水生成烯。一般而言，温度相对较低，有利于醚的生成；温度较高，有利于烯的生成。,例如:,CH2=CH2 + H2O,乙醇,乙烯,CH3CHOCHCH3 + H2O,乙醚,CH3CH=CHCH3,主要产物（80）,脱水的方式不仅与反应条件有关，还与醇的结构有关，只有伯醇能与浓硫酸共热成醚，仲醇易发生分子内脱水，叔醇只能分子内脱水。,CH3CH2CH=CH2,次要产物,仲醇、叔醇发生分子内脱水时符合查依采夫规则：,（四）脱水反应,伯醇和仲醇都含有-H,-H
7、原子受相邻羟基的影响而易被氧化,（五）氧化与脱氢,常用的氧化试剂为：K 2Cr2O7/H2SO4、KMnO4/OH-、KMnO4/H KMnO4/H2O等。,伯醇,友情提醒:叔醇不含-H原子,故不易被氧化,仲醇,在有机化学中，将分子中加氧或去氢称为氧化；反之加氢或去氧则称为还原。,（五）氧化与脱氢,(一) 甲醇(CH3OH),甲醇为无色透明液体，甲醇有毒，可直接侵害人的细胞组织，特别是侵害视网膜，内服少量(10ml)可致人失明,量多(30ml)可致死。这是因为甲醇在人体内氧化分解很慢，有蓄积作用，且其氧化产生的甲醛或甲酸在体内不能被很快利用而导致中毒致命。,(二) 丙三醇(CH2OHCHOHC
8、H2OH),丙三醇俗称甘油，为带有甜味的无色粘稠液体，沸点290oC，能以任何比例与水混溶。甘油吸湿性很强，对皮肤有刺激性，故用以润滑皮肤时，一般需先经稀释。,六、 重要的醇,橙色的铬酸试剂(CrO3的硫酸溶液)与伯醇或仲醇发生反应，会转变成蓝绿色。因酒内含有乙醇，故这一反应也可用于呼吸分析仪，以检测汽车驾驶员是否酒后驾车。,(五) 多元醇的特性反应,多元醇的化学性质大都与饱和一元醇类似，能起酯化、氧化等反应，但由于多元醇含有多个羟基，因此又有其特殊的性质。例如，邻二醇可与重金属的氢氧化物反应，如甘油与氢氧化铜反应可生成深蓝色的甘油铜溶液，实验室中可利用此反应来鉴定具有两个相邻羟基的多元醇。,
9、甘油铜(深蓝色),六、 重要的醇,甘油在药剂上可用作溶剂，如酚甘油、碘甘油等，对便秘患者，常用甘油栓或50%甘油溶液灌肠，它既有润滑作用，又能产生高渗透压引起排便反射。,(三) 苯甲醇(C6H5CH2OH),苯甲醇又称苄醇，为无色液体，沸点205oC，是最简单的芳香醇，具有芳香气味，以酯的形式存在于许多植物的精油中。稍溶于水，能与乙醇、乙醚等混溶。苯甲醇具有微弱的麻醉作用和防腐功能，含有苯甲醇的注射用水一般称为无痛水，常用作青霉素钾盐的溶剂，以减轻注射时的疼痛。10%的苯甲醇软膏或洗剂为局部止痒剂。,六、 重要的醇,12.2 酚,酚是具有ArOH通式的化合物，酚与醇在结构上的区别在于它含有的羟
10、基直接与芳环相连。,一、酚的分类和命名,酚,一元酚,二元酚,多元酚,1.分类,酚类的命名可用芳烃作母体，也可用酚作母体。当分子中只含有酚羟基或者只含有一个酚羟基时，一般都以酚作母体。,酚可以根据酚羟基的数目分:,2.命名,苯酚,邻-甲酚,苯二酚,二、 酚的物理性质,酚大多为固体，少数烷基酚为高沸点的液体。酚微 溶于水，在水中的溶解度随羟基数目的增加而加大，沸点也相应升高。纯的酚类化合物应为无色，但往往由于氧化而带有粉红色或红色常见酚的物理常数见表,酚类化合物分子中含有羟基和芳环，它们具有羟基和芳环所具有的性质。但酚羟基与芳环直接相连，受芳环的影响，在性质上与醇羟基有区别，表现出酸性。另一方面，
11、酚的芳环受羟基的影响，也比相应的芳烃更容易发生取代反应。,(一) 酸性,酚类化合物呈弱酸性，酸性较醇强。例如苯酚可以溶于氢氧化钠溶液生成酚钠：,三、 酚的化学性质,(一) 酸性,(二) 酚醚的生成,酚与醇相似，可生成醚。但酚羟基的碳氧键比较牢固，一般不能用分子间脱水制备，而是由酚金属与烷基化试剂在弱碱溶液中制备。,例如：,(三) 酯的生成,酚与醇不同，酚与羧酸直接酯化比较难，一般需与酰卤作用才能生成酯。,例如：,乙酰苯酯,乙酰氯,(四) 芳环上的取代反应,1溴代反应 芳烃在铁或三卤化铁催化剂存在下能发生卤代反应，而苯酚在室温下与溴水即能迅速反应。,友情提醒：,利用溴水定性检验苯酚,(四) 芳环
12、上的取代反应,2硝化反应 苯硝化时常用浓硝酸和浓硫酸，但苯酚很容易硝化，在室温下苯酚与稀硝酸就能作用生成邻硝基苯酚和对硝基苯酚的混合物。,当苯酚分子中引入两个磺酸基后，可使苯环钝化，此时再与浓硝酸作用，两个磺酸基可同时被硝基取代而生成2，4，6三硝基苯酚（俗称苦味酸）。,浓,2硝化反应,苯酚与浓H2SO4作用，发生磺化反应生成羟基苯磺酸。随反应条件不同，得到不同产物。,例如：,3. 磺化反应,(五) 与三氯化铁的显色反应,大多数酚与三氯化铁作用时能发生显色反应。,苯酚溶液,在有机分析上常利用这些反应作为酚的定性鉴定。,例如：,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。
13、,苯酚、间二酚、间三酚,蓝紫色,邻苯二酚对苯二酚,暗绿色,连三酚,红 色,甲基酚,蓝 色,凡具有烯醇型结构的化合物 ，一般都能与三氯化铁产生颜色反应,友情提醒:,(五) 与三氯化铁的显色反应,(六) 氧化反应,酚比醇容易被氧化，空气中的氧就能将酚氧化。例如，苯酚在K2Cr2O7H2SO4中氧化生成对苯醌。,多元酚更容易被氧化，邻苯二酚则被氧化为邻苯醌,邻苯醌,对苯醌,四、 几种重要的酚,(一) 苯酚,苯酚俗称石炭酸。纯净的苯酚为无色菱形结晶，有特殊气味，熔点43oC，沸点182oC。在空气中放置因氧化而变成红色。室温时稍溶于水，在65oC以上可与水混溶；也易溶于乙醇、乙醚、苯等有机溶剂。,苯酚
14、能凝固蛋白质，因此对皮肤有腐蚀性，并有杀菌效力，是外科最早使用的消毒剂，因为有毒，现已不用。但至今消毒剂的杀菌效力仍以苯酚系数来衡量：如某一消毒剂A的苯酚系数为5，则表示在同一时间内，A的浓度为苯酚浓度的1/5时，就有与苯酚同等的杀菌效力。,(二) 甲苯酚,甲苯酚又称煤酚，有邻、间、对三种异构体，都存在于煤焦油中。除间位异构体为液体外，其他两种为低熔点固体，有苯酚气味，其杀菌效力比苯酚强，目前医药上使用的消毒剂“煤皂酚溶液” 就是含有47%53%三种甲苯酚的肥皂水溶液，俗称“来苏儿” (Lysol)，它对人体也是有毒的，可以透过皮肤进入人体。,12.3 醚,一、醚的结构、分类和命名,醚可看作是
15、醇或酚分子中的羟基上的氢原子被烃基(R或Ar)取代的化合物，醚的官能团是醚键(COC)。醚的通式为(Ar)ROR(Ar)。,C2H5OC2H5 C6H5OC6H5,一、醚的结构、分类和命名,醚可分为单醚和混醚。两个烃基相同的醚称为单醚；两个烃基不同的醚称为混醚。,混醚 CH3OC2H5 C6H5OCH3,单醚 C2H5OC2H5 C6H5OC6H5,二苯醚,乙醚,苯甲醚,甲乙醚,醚可看作是醇或酚分子中的羟基上的氢原子被烃基(R或Ar)取代的化合物。,C2H5OC2H5,例如：,分子通式：ROR 或 ArOR,官能团：醚键 （ O ）,一、醚的结构、分类和命名,单醚：与氧相连的两个烃基相同，称作单醚,例如： C2H5-O-C2H5 乙醚,混醚：与氧相连的两个烃基不同时，称作混醚,例如： CH3-O-C2H5 甲乙醚,苯甲醚（芳醚）,一、醚的结构、分类和命名,二甲（基）醚,二乙（基）醚,二苯醚,
