化学竞赛10-- 醇 酚 10--醇 酚 醇和酚分子中有含有羟基〔—OH〕羟基是醇和酚的官能团R-OH 醇,烃分子中一个〔或几个〕氢原子被羟基取代后所生成的化合物那么是否有含羟基的烃类衍生物都叫醇呢?事实上并非如此在芳香化合物中,假设羟基连在支链烷基上,也叫做醇〔芳香醇 Aromatic alcohol〕如:苯甲醇C6H5CH2OH但假如羟基干脆连在苯环上就叫做酚〔phenol〕而不叫做醇 §1. 醇的构造、命名和物理性质 一、构造: 醇分子中氧原子为sp3杂化,醇的偶极矩在2D 左右,与水近似 二、醇的命名 :简洁的一元醇,依据和羟基相连的烃基名称来命名在“醇”字前面加上烃基的名称 分子较对称的醇常以甲醇衍生物命名 1 三乙基甲醇 二甲基乙基甲醇〔叔戊醇〕 构造比拟困难的醇,采纳系统命名法:即选择含有羟基的最长碳链作为主链,把支链看作取代基,从离羟基最近的一端起先编号,遵照主链所含的碳原子数目称为“某醇”,羟基在1位的醇,可省去羟基的位次 2—丁烯醇〔巴豆醇〕 3—苯基—2—丙烯醇〔肉桂醇〕 3 ,4—二甲基—2—戊醇 多元醇的命名方法,要选取含有尽可能多的带羟基的碳链作为主链,羟基的数目写在醇字的前面。
用二、三、四等数字说明 1 ,2—丙二醇 1 ,3—丙二醇 假如分子中除羟基外尚有其他官能团时,需按规定的官能团次序选择最前面的一个官能团作为这个化合物的类名其他官能团那么作为取代基IUPAC规定的次序大体上为:正离子〔如铵盐〕、羧酸、磺酸、酸的衍生物〔酯、酰卤、酰胺等〕、腈、醛、醇、酚、硫醇、胺、醚、过氧化物 如: 6—氨基—2—己醇 三、醇的物理性质从前面烃和卤代烃的构造和性质来看,一个有机化合物的性质是取决于它的构造 2 1.状态:C1-C4是低级一元醇,是无色流淌液体,比水轻C5-C11为油状液体,C12以上高级一元醇是无色的蜡状固体甲醇、乙醇、丙醇都带有酒味,丁醇起先到十一醇有不开心的气味,二元醇和多元醇都具有甜味,故乙二醇有时称为甘醇〔Glycol〕 甲醇有毒,饮用10毫升就能使眼睛失明,再多用就有使人死亡的危急,故需留意 2.沸点:醇的沸点比含同数碳原子的烷烃、卤代烷高CH3CH2OH 78.5℃, CH3CH2Cl 12℃.这是因为液态时水分子和醇分子一样,在它们的分子间有缔合现象存在由于氢键缔合的结果,使它具有较高的沸点 在同系列中醇的沸点也是随着碳原子数的增加而有规律地上升。
如直链饱和一元醇中,每增加一个碳原子,它的沸点大约提升15-20℃此外在同数碳原子的一元饱和醇中,沸点也是随支链的增加而降低在一样碳数的一元饱和醇中,伯醇的沸点最高,仲醇次之,叔醇最低 H3CCH2CH2CH2OH 117OCHH3CCCH2OH 108OCCH3OHH3CH2CCCH3 101.5OCHCH3H3CCOH 82OCCH3 假设分子量相近,含羟基越多沸点越高 3.溶解度:低级的醇能溶于水,分子量增加溶解度就降低含有三个以下碳原子的一元醇,可以和水混溶正丁醇在水中的溶解度就很低,只有8%,正戊醇就更小了,只有2%高级醇和烷烃一样,几乎不溶于水低级醇之所以能溶于水主要是由于它的分子中有和水分子相像的局部—羟基醇和水分子之间能形成氢键所以促使醇分子易溶于水 当醇的碳链增长时,羟基在整个分子中的影响减弱,在水中的溶解度也就降低,以至于不溶于水相反的,当醇中的羟基增多时,分子中和水相像的局部增加,同时能和水分子形成氢键的部位也增加了,因此二元醇的水溶性要比一 3 元醇大甘油富有吸湿性,故纯甘油不能干脆用来滋润皮肤,必须要掺一些水,不然它要从皮肤中吸取水分,使人感到刺痛。
醇也能溶于强酸〔H2SO4,HCl〕,这是由于它能和酸中质子结合成 盐的原因正因为醇能和质子形成盐〔Oxoninm salt,含有正氧离子oxonium的盐〕,故醇在强酸水溶液中溶解度要比在纯粹水中大如正丁醇,它在水中溶解度只有8%,但是它能和浓盐酸混溶醇能溶于浓硫酸,这特性质在有机分析上很重要,它常被用来区分醇和烷烃,因为后者不溶于强酸 4.低级醇能和一些无机盐类〔MgCl2,CaCl2,CuSO4等〕形成结晶状的分子化合物,称为结晶醇如:MgCl2.6CH3OH,CaCl2.4C2H5OH等结晶醇不溶于有机溶剂而溶于水利用这一 性质可使醇与其他有机物分开或从反响物中除去醇类如:乙醚中的少量乙醇,参加 CaCl2便可除去少量乙醇 四、醇的光谱性质IR:-OH 未缔合的在3640-3610cm-1有尖峰 缔合的在3600-3200cm-1宽峰 C-O 汲取峰在1010-1200cm-1〔1060-1030cm-1 伯醇、1101cm-1 仲醇、1140 叔醇〕 ν〔OH〕3400-3200 cm-1 分子间氢键 ν〔OH〕3200-2500cm-1分有很宽的汲取峰,分子内氢键 分子间氢键随着溶液渐渐稀释而变弱,当溶液变得极稀时,νOH回到正常值。
而分子内氢键无此现象〔峰位不受影响〕借此可区分分子间氢键与分子内氢键如,不同浓度的环己醇的红外光谱〔溶剂四氯化碳〕 4 一些活泼氢的化学位移改变很大,难以确认可以在测得通常谱图后的样品中加两滴重水D2O,摇动片刻,在同样仪器条件下,再绘制一张重水交换的谱图将两谱图进展比拟,即可以指认活泼氢一般来说,重水交换后活泼氢信号大为减弱或消逝但酰胺质子因交换慢不易消逝,形成分子内氢键的活泼氢也难消逝 NMR:-OH δ值1-5.5范围内 -OH活泼氢的化学位移与溶剂、溶液温度浓度和形成氢键都有很大关系活泼氢的化学位移因而在一个比拟宽的范围内改变 活泼氢的峰形与活泼氢之间交换速度有亲密关系假如交换速度快,即活泼氢在O原子上停留时间比1/1010秒短许多,它就不能感觉到邻近质子两种自旋态的不同影响,而是处于一种平均环境之中邻近质子不对活泼氢峰形产生裂分,故显示单峰反过来也一样,邻近质子也只能处于活泼氢的两自旋态平均环境之中,故活泼氢也不对邻近质子产生峰的裂分 一般状况下,纯度不够的醇其羟基质子在核磁共振谱中通常产生一个单峰 质子互换的速率可被所用的溶剂减慢,如用(CD3)2SO时,可以看到困难的信号分裂形式。
事实上只有在特别枯燥和高度纯的乙醇样品中呈现出羟基的自旋-自旋分裂信号表现出三重峰 邻近的亚甲基,由于和甲基质子偶合也和羟基质子偶合,表现出双重的四重峰 §2.一元醇的反响1.与活泼金属作用醇中羟基上的氢较活泼,能被金属所取代,生成氢气和醇金属盐,醇能和Na,Mg,Al等反响 5 本文来源:网络收集与整理,如有侵权,请联系作者删除,谢谢!第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页。