《纺织化学 教学课件 ppt 作者 魏玉娟 主编 胡雪敏 崔景东 副主编第8章醇酚醚》由会员分享，可在线阅读，更多相关《纺织化学 教学课件 ppt 作者 魏玉娟 主编 胡雪敏 崔景东 副主编第8章醇酚醚（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,第八章 醇、酚、醚,本章引述及小结,醇、酚、醚都是烃的含氧化合物。醇、酚的官能团为羟基。醇为羟基与脂肪烃、脂环烃、芳香烃侧基上的碳原子相连的化合物，通式为ROH 。酚为羟基与芳烃上的碳原子相连的化合物，通式为ArOH。醚为醇或酚分子中的羟基上的氢原子被烃基取代的衍生物，通式为R-O-R。醇、酚、醚都可以看作水分子的氢原子被烃基取代的衍生物。 本章主要介绍醇、酚、醚的分类、命名及各自的物理性质和化学性质，伯醇、仲醇、叔醇的鉴别方法及酚、醚的鉴别方法等。,第一节 醇的分类和命名 一、醇的分类 烃基不同：饱和醇、不饱和醇、脂环醇、芳香醇 含羟基的数目分为一元醇、二元醇、多元醇 羟基所连的伯、仲、叔
2、碳原子种类的不同可分为伯醇、仲醇、叔醇。 饱和醇的异构包括碳链异构和羟基位置异构。醇和醚为官能团异构。 二、醇的命名 1、简单的一元醇根据与羟基相连的烃基名称称“某醇” 2、选择连接羟基最长的碳链为主链从距羟基最近的一端对主链进行编号。 3乙基2己醇,3.不饱和醇的命名，选择即含有羟基又含重键的碳原子为主链。 4戊烯2醇 第二节 醇的物理性质 低级的饱和一元醇为无色的透明液体，有醇香味，碳511的醇是有特殊气味和辛辣刺激的油状液体，碳12以上的高级醇为无嗅、 无味的蜡状固体。 醇的沸点：比相应烷烃高得多，而且比相应氯代烃还高。主要是形成分子间氢键。 甲、乙、丙醇能与水形成氢键，可与水混溶。从正
3、丁醇开始，随着烃基的增大，在水中溶解度下降。多元醇含羟基多，可形成更多的氢键，如乙二醇、甘油都能与水互溶。,第三节 醇的化学性质 醇的化学性质主要是由羟基决定，羟基的反应分氢氧键断裂和碳氧键断裂二类，反应可描述如下： 羟基被取代 氢原子被取代 氢的反应 一、与活泼金属反应 与钠、镁、铝等活泼金属反应，氢氧键断裂，放出氢气，生成醇金属。 醇与钠、镁、铝等活泼金属反应比水与钠、镁、铝等活泼金属反应缓和，反应速度随着烃基的增大而减慢，醇的反应速度次序： CH3OH10醇 20醇 30醇 二、与氢卤酸反应 碳氧键断裂，羟基被卤原子取代生成卤化烃和水。 醇的活泼性：烯丙基醇，苄醇30醇20醇10醇,各类
4、氢卤酸与醇的反应次序：HIHBrHCl 盐酸除烯丙基醇，苄醇和叔醇外，其它的伯醇和仲醇均需用催化剂无水氯化锌。 无水氯化锌的浓盐酸溶液称为卢卡斯试剂，可用于鉴别伯、仲、叔醇。低级醇（碳6以下）能溶于卢卡斯试剂中，但反应生成的相应氯代烷却不溶，溶液变混浊。 反应速度： 叔醇 仲醇 伯醇 室温立即混浊 数分钟混浊 加热后混浊 三、与无机酸反应 醇与含氧无机酸如硫酸、硝酸、磷酸等反应生成无机酸酯。 硫酸二甲酯是常用的甲基化试剂，极毒。例如：,高级醇的酸性硫酸酯钠盐属于阴离子表面活性剂。常作洗涤剂。 十二烷基硫酸脂钠 醇与硝酸生成硝酸酯 三硝酸甘油酯是无色油性液体，具有和扩动血的用，可用医药 成 “硝
5、酸甘油” 心痛。 醇与磷酸生成磷酸酯 磷酸三丁酯是一常用的增塑剂和稀土金属萃剂。 四、脱水反应 分子间脱水生成醚，分子内脱水生成烯烃。 1、分子间脱水生成醚，属亲核取代反应，条件是低温。,2. 分子内脱水生成烯烃，属消除反应，高温有利于。 遵循查依采夫规则，形成双键上连有最多烃基的烯烃。 五、氧化和脱氢 常用氧化剂为高锰酸钾或重铬酸钾的硫酸溶液。 醇分子中，与羟基相连的碳原子上的氢原子较活泼，易被氧化。 1.伯醇易被氧化成醛，醛易被氧化成羧酸。 2.仲醇氧化生成酮，酮不易被进一步氧化。,3.叔醇分子中，与羟基相连的碳原子上没有氢原子，在上述条件下 不易被氧化。但在剧烈条件下碳碳键断裂，生成碳数
6、较少的酮和酸。 酯环烃氧化成酮，进一步以强氧化剂氧化，则碳碳断裂生成二元羧酸。 环己醇 环己酮 己二酸 伯醇和仲醇在高温汽化后，通过催化剂铜网或银网能发生可逆的催化脱氢生成酮和醛。,第四节 重要的醇 一、甲醇 又称木精。最早从木材干馏得到的。无色的透明液体，沸点 65，以溶于水有毒。少量饮用或长期与它的蒸汽相接触时，会使 眼睛失明，严重时致死。 制备： 二、乙二醇 乙二醇俗称甘醇，是最简单的二元醇。它是无色粘稠的液体， 沸点197，分子中含有两个羟基，缔合能力比乙醇强，它的沸点 和密度比同碳数醇高的多。易吸湿，能与水、丙酮混溶，但不溶于 极性较小的四氯化碳和乙醚中。目前工业上生产乙二醇的方法主
7、要 有环氧乙烷水化法和氯乙醇水解法。以乙烯为原料制备。,乙二醇是聚酯纤维的重要原料,也是高沸点溶剂。50%乙二醇水溶液的凝固点为-34，可用于汽车、飞机发动机冷却液的抗冻剂。,三、丙三醇 丙三醇俗称甘油，为无色粘稠液体，沸点290，不仅与水混溶，而且能吸收空气中的水分。甘油不溶于醚及氯仿等有机溶剂。甘油以酯的形式存在于动植物油中，用氢氧化钠水解油脂可得到甘油和高级脂肪酸钠盐，即肥皂。目前工业上以丙烯为原料来合成甘油。 甘油具有广泛用途，可用于生产三硝酸甘油酯、醇酸树脂，也可用于作玻璃纸的增塑剂，化妆品、皮革、烟草、纺织品的润湿剂以及药用软膏调配剂等。,第五节 酚的分类和命名 一元酚： 苯酚 二
8、元酚： 对苯二酚 多元酚： （1，2，4苯三酚） 第六节 酚的物理性质 室温下为固体，纯的酚为无色的，但因氧化微带红色。 酚分子间或与水分子间也可发生氢键缔合，因此酚的沸点和熔点比 分子量相近的烃高，在水中有一定的溶解度。 第七节 酚的化学性质 羟基和芳基互相影响。氢氧键易断裂呈弱酸性；芳环更易发生 亲电取代反应。,一、酚羟基的反应 1、酸性 酚能与NaOH的水溶液作用，生成可溶于水的酚钠。此性质可以分离酚和非水溶性的有机物。 比乙醇的酸性强，这是酚羟基与醇羟基的最显著差异。 乙醇pKa=17苯酚pKa=10,碳酸pKa=6.38 原因：酚羟基氧原子上有一对未共用电子对与苯环上的电子发生 p共
9、轭，使氧原子的电子云密度降低，减弱了氧原子和氢原子 的结合能力，有利于氢原子离解成质子。 取代酚酸性的强弱取决于取代基的性质与位置，当羟基的邻位、对位有强吸电子基，酚的酸性增加，有供电基时，酸性减弱。,2、醚的生成 酚可生成醚，但因p共轭效应，碳氧键断裂较困难，分子 间不能脱水形成醚，但可变成酚钠，然后再与卤代烷或二烷基硫酸 酯反应生成醚。 3、酯的生成 与羧酸反应直接酯化很困难，通常采用酸酐或酰卤合成。 二、芳环上的亲电取代反应 羟基：邻对位取代基，使苯环活化，易卤代，硝化、磺化、烷基化等亲电取代反应。 1、卤代反应 与溴水作用，生成三溴苯酚白色沉淀。极为灵敏，且定量完成。用于定性、定量测定
10、。,2、硝化反应 在室温下稀硝酸与苯酚作用，生成邻硝基苯酚和对硝基苯酚的混合物。 邻硝基苯酚：分子内形成氢键，减弱了分子间的引力，易于挥发，随水蒸气蒸发。 对硝基苯酚：分子间形成氢键，不能随水蒸气蒸出。 3、傅克烷基化反应（烷基化反应） 酚与硫酸或三氧化铝存在下与烯烃、醇、卤代烃共热，在芳烃上引入烷基。 2，6二叔丁基4甲苯酚生成物可用于石油产品及聚合物的氧剂,三、与三氧化铁的呈色反应 用于鉴定酚 苯酚：紫色：邻苯二酚：深绿色； 对苯二酚：暗绿色。 四、氧化和加氢反应 多元酚易被氧化，空气中的氧就能将酚氧化。,第八节 重要的酚,一、苯酚： 俗称石碳酸。有毒，对皮肤有强烈的腐蚀性。杀菌、防腐消毒
11、剂。 1.制备： 1)苯磺酸盐碱熔法 2)异丙苯法 2.应用：酚醛树脂；环氧树脂等。 二、萘酚 萘酚为萘酚和 萘酚 两种异构体。是重要的染料中间体。 萘酚 萘酚,第九节 醚的分类和命名 通式为：R-O-R 根据与醚所连烃基的结构不同，可分为饱和醚、不饱和醚、环醚、芳醚。根据醚键所连烃基的异同，可分为单醚和混醚。 命名： 结构简单的醚按醚分子中烃基的名称命名，称为某二烃基醚。有时也简称为“某醚”。如：CH3OCH3 CH2=CH-O-CH=CH2 甲醚 二乙烯基醚 命名混醚时，把较小的烃基写在前面，芳烃基写在烷烃名称前面。 CH3OCH2CH3 甲乙醚 对甲基苯乙醚 结构复杂的醚，把较小的烷氧基
12、看成取代基命名。 2-甲氧基乙醇 甲氧基环己烷 环醚，称为环氧某烷。如环氧乙烷 环氧丙烷,第十节 醚的性质 在室温下，甲醚和甲乙醚为气体，有特殊气味。低级醚的沸点 比相应碳数的醇低，而与烷烃类似。乙醚的溶解性与丁醇类似。 醚是一类不活泼的有机物，除了环醚，一般都十分稳定，因此有机合成中常用作溶剂。 一、佯盐的生成 醚分子中的氧原子具有未共用电子对，能在常温下与质子形成盐而溶解。 佯盐仅在浓酸中稳定，遇水重新分解出原来的醚，利用此性质可把醚从烷烃和卤代烃中分离出来。 二、醚键的断裂 醚与氢碘酸一起加热，醚键发生断裂。,混醚与HI反应时，一般是较小的烃基形成碘代烷如： 三、过氧化物的生成 第11节
13、 环氧乙烷 工业生产方法： 一、水化反应：生产乙二醇 二、与醇反应：生产乙二醇醚；平平加类表面活性剂等。,聚氧乙烯-6-十二烷基醚 三、与酚反应：生产OP类表面活性剂等。 聚氧乙烯-7-十二烷基苯基醚 四、与氨反应：生产乙醇胺。 乙醇胺在合成工业可用于润湿剂、乳化剂，皮革工业用于柔剂。,阅读材料 卢卡斯试剂及其发明人,J.Lucas是美国加利福尼亚工学院教授，他始创了卢卡斯试剂(ZnCl2+浓HCl)用于鉴别伯、仲、叔醇。1939年J.Lucas与Saul Winstein在研究3-溴-2-丁醇用浓氢溴酸处理得到2，3-二溴丁烷的反应时，提出邻基团效应，在立体化学中提出一个全新的概念。 盐酸-氯化锌试剂又称卢卡斯(Lucas)试剂,适用于46个碳原子的伯、仲、叔醇的特征鉴别,在温水浴中试剂与叔醇,立即反应、发热并产生卤代烃油状物,该油状物不溶于反应试剂而呈浑浊并分层;在温水浴中试剂与仲醇反应稍慢,需几分钟时间,呈浑浊而分层,发热不明显;而试剂与伯醇在常温下几小时也难分层。利用上述反应速度的不同,盐酸-氯化锌试剂作为实验室区别伯、仲、叔醇的一种试剂。在有机分析中用作伯、仲、叔醇的鉴别试剂。 各类醇与Lucas试剂的反应速率：苯甲型醇，烯丙型醇，叔醇仲醇伯醇。,
