《有机化学课图文课件ppt第9章》由会员分享,可在线阅读,更多相关《有机化学课图文课件ppt第9章(84页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、无机化学无机化学 第第9 9章章 醇醇 酚酚 醚醚酚醇醚 .1 .1 醇醇醇的官能团是羟基(OH),最简单的醇是甲醇(CH3OH),而大家熟知的酒精则是乙醇(C2H5OH)的水溶液。醇分子中O原子为sp3杂化,在O原子的四个sp3杂化轨道中,两对未共用电子对占据着两个,另两个分别与H和C结合成键,如图9-1所示。 醇的结构、分类和命名9 9. .1 1.1.1醇的结构与分类醇的结构与分类1.(1 1)醇的结构)醇的结构图9-1 醇分子中O原子的环境 .1 .1 醇醇(2 2)醇的分类)醇的分类根据醇分子中烃基的不同,可分为脂肪醇(饱和醇,不饱和醇)、脂环醇和芳香醇。 .1 .1 醇醇根据羟基所
2、连碳原子不同,分为伯醇、仲醇和叔醇。 羟基直接与一级碳原子相连的醇称为伯醇,羟基直接与二级碳原子相连的醇称为仲醇,而羟基直接与三级碳原子相连的醇称为叔醇。 根据醇分子中羟基的数目,分为一元醇、二元醇和多元醇。 .1 .1 醇醇醇的命名醇的命名2.(1 1)简单结构醇的命名)简单结构醇的命名简单结构的醇通常采用习惯命名法,将与羟基直接相连的烃基的名称写于“醇”字前即可。例如: .1 .1 醇醇(2 2)复杂结构醇的命名)复杂结构醇的命名对于复杂结构的醇,一般采用系统命名法,遵循以下原则:选择连有羟基的最长碳链作为主链,将支链看做取代基,按主链所含碳原子数叫做“某醇”。从靠近羟基的一端开始将碳原子
3、编号,羟基的位置用它所连的碳原子的编号来表示。将取代基的位置和名称及羟基的位置写在“醇”字前面,例如: .1 .1 醇醇分子中含有两个或两个以上羟基的,分别叫做二元醇或多元醇,命名时选择连有尽可能多的羟基的碳链为主链,并标出各个羟基位次,当羟基数目与主链碳原子数目相同时,可不写明其位次,例如: .1 .1 醇醇 写出分子式符合C5H12O的所有醇的异构体,按系统命名法命名,并指出其中的伯、仲、叔醇。思考题思考题9-19-1 .1 .1 醇醇 醇的物理性质9 9. .1 1. .2 2状态状态1.碳原子数低于12的饱和一元醇是无色液体,碳原子数为12或12以上的一元醇在室温条件下是蜡状固体,多元
4、醇为黏稠状液体。 .1 .1 醇醇溶解性溶解性2.低级醇(含三个碳原子以下的醇)因烷基在分子中的比例不大,能与水混溶,随着相对分子质量的增加,醇在水中溶解度降低,但可溶于有机溶剂。另外,分子中羟基的增加也能增强醇的水溶性。低级醇能在水中与水形成氢键,因此能与水混溶。随着与羟基相连的烃基的增大,醇与水形成氢键的能力也在减弱,因此醇在水中的溶解度也在减小。高级醇不溶于水,其性质与烷烃相似,易溶于有机溶剂。 .1 .1 醇醇沸点沸点3.饱和一元醇的沸点是随着碳原子数的增加而有规律地升高的。低级醇的沸点比大多相对分子质量相近的其他有机物高,这是因为醇分子是极性分子(羟基中氢氧键高度极化),液态时其分子
5、之间相互缔合,如图9-2所示,所以醇由液态变为气态时,不仅要克服偶极-偶极间的作用,还要破坏氢键的作用,因此低级醇沸点反倒高。图9-2醇分子中的缔合作用 .1 .1 醇醇气味气味4.含四个碳原子以下的醇有酒香味,一些醇具有特殊的香气,许多香精油中都含有醇,因此醇可用于配制香精。例如,叶醇具有清香气味,苯乙醇有玫瑰香味。 一些常见醇的物理常数见表9-1。表9-1一些醇的物理常数 .1 .1 醇醇续表 .1 .1 醇醇 醇的化学性质9 9. .1 1. .3 3与活泼金属的反应与活泼金属的反应1.与水类似,醇分子中的与水类似,醇分子中的OOH H键有极性,氧原子带有部分负电键有极性,氧原子带有部分
6、负电荷,氢原子带有部分正电荷,因此醇具有一定的解离出氢质子的能荷,氢原子带有部分正电荷,因此醇具有一定的解离出氢质子的能力,即醇有酸性,但由于烷基是给电子基团,因此与水相比,醇中力,即醇有酸性,但由于烷基是给电子基团,因此与水相比,醇中OOH H键上电子云密度比水中键上电子云密度比水中OOH H键上的高,醇中键上的高,醇中OOH H键断裂比键断裂比水中水中OOH H键断裂要难,所以醇的酸性比水弱,醇能与碱金属或碱土键断裂要难,所以醇的酸性比水弱,醇能与碱金属或碱土金属作用,且作用比较缓和。虽然也产生大量的热量,但不会燃烧,金属作用,且作用比较缓和。虽然也产生大量的热量,但不会燃烧,并随着与羟基
7、相连的烷基的增大,反应趋于缓慢。并随着与羟基相连的烷基的增大,反应趋于缓慢。 .1 .1 醇醇由于醇的酸性比水弱,因此反应所得的醇化物可水解生成醇和金由于醇的酸性比水弱,因此反应所得的醇化物可水解生成醇和金属氢氧化物。属氢氧化物。 .1 .1 醇醇工业上制备乙醇钠时,是将乙醇与固体氢氧化钠作用,并在反工业上制备乙醇钠时,是将乙醇与固体氢氧化钠作用,并在反应液中加苯共沸蒸馏来除水,因此乙醇钠的工业产品为乙醇钠的乙应液中加苯共沸蒸馏来除水,因此乙醇钠的工业产品为乙醇钠的乙醇溶液,并含有少量的苯。醇溶液,并含有少量的苯。一元醇分子中与羟基相连的一元醇分子中与羟基相连的 - -C C上所连的支链越少,
8、其酸性越强。上所连的支链越少,其酸性越强。例如:例如:液态醇的酸性强弱顺序为:液态醇的酸性强弱顺序为:1 1 醇醇22 醇醇33 醇。醇。多元醇或分子中有强吸电子基存在,则醇的酸性也增强。例如多元醇或分子中有强吸电子基存在,则醇的酸性也增强。例如: : .1 .1 醇醇与氢卤酸的反应与氢卤酸的反应2.由于醇分子中的羟基氧有孤对电子,因此是弱的Lewis碱,醇遇强酸如氢卤酸、浓硫酸等时,醇分子中的羟基氧原子可以接受强酸的质子,生成质子化的醇,称为盐。盐能溶解于强酸中,因此可以利用醇的这一性质除去醇中不溶于水的杂质。醇与氢卤酸作用得到卤代烷,这是在实验室中制备卤代烷的常用方法。氢卤酸与醇的反应活性
9、次序:HIHBrHCl。不同结构的醇与氢卤酸反应的活性次序为:叔醇仲醇伯醇。 .1 .1 醇醇与无机含氧酸的反应与无机含氧酸的反应3.醇与无机含氧酸(如硫酸、硝酸和磷酸等)作用,脱去水生成的产物称为无机酸酯。醇与浓硝酸作用可得到硝酸酯,多数硝酸酯受热后能猛烈分解而爆炸。例如,甘油与硝酸反应所得的产物为三硝酸甘油酯,其俗名为硝化甘油,是一种炸药。 .1 .1 醇醇醇与二元酸如硫酸反应,先生成硫酸氢酯,硫酸氢酯为酸性酯,具有酸性,能够与碱反应生成盐。工业上利用这一反应来制备高级醇的硫酸氢酯的钠盐,如十二醇的硫酸氢酯钠盐为一种合成洗涤剂,能够去除衣物上的污垢。硫酸氢甲酯在减压蒸馏的条件下可反应得到硫
10、酸二甲酯。 .1 .1 醇醇硫酸二甲酯是无色油状有刺激性的液体,为中性酯,它和硫酸二乙酯是有机合成中常用的甲基化和乙基化试剂,可在其他化合物分子中引入甲基或乙基,但其缺点是有很强的毒性,因此使用时要注意。醇与三元含氧酸如磷酸作用生成的产物为磷酸酯: .1 .1 醇醇脱水反应脱水反应4.(1 1)分子内脱水)分子内脱水醇在较高温度下,在浓硫酸、浓磷酸或三氧化二铝的催化下加热可进行分子内脱水发生消除反应生成烯烃,这也是制备烯烃的常用方法之一。 .1 .1 醇醇不同结构的醇进行分子内脱水的容易程度:3醇2醇1醇,而仲醇或叔醇在进行分子内脱水时,一样也服从Saytzeff规律。例如: .1 .1 醇醇
11、(2 2)分子间脱水)分子间脱水两分子醇在加热和酸的存在下进行分子间脱水生成醚。两种不同结构的醇与浓硫酸共热则会生成三种醚的混合物。仲醇或叔醇在酸的催化下加热反应主要生成烯而不是醚。上述醇的分子内脱水和分子间脱水是竞争反应,在较高的温度下醇主要进行分子内脱水,生成的主要产物为烯烃,但同时也有少量的醚生成;而在较低温度下醇主要进行分子间脱水反应,生成的主要产物为醚,但同时也会有少量的烯烃生成。因此,控制反应条件,可以控制生成的主要产物,抑制副产物的生成。 .1 .1 醇醇氧化和脱氢反应氧化和脱氢反应5.(1 1)氧化反应)氧化反应不同结构的醇在氧化剂的存在下生成的产物也不相同,有-氢的伯醇或仲醇
12、可被某些氧化剂氧化,生成醛、酮或羧酸。例如,伯醇在强氧化剂如KMnO4的酸性溶液或碱性溶液,K2Cr2O7的硫酸溶液或硝酸溶液的存在下先生成醛,醛再被继续氧化生成羧酸,这个反应很难停留在醛的阶段,因为生成的醛比醇更容易被氧化。例如: .1 .1 醇醇仲醇在强氧化剂的存在下,则被氧化生成酮。例如:环己醇在强氧化剂硝酸的作用下则直接发生开环反应,生成己二酸: .1 .1 醇醇己二酸是重要的有机化工原料,其主要用途是作为合成尼龙-66盐、聚氨脂和增塑剂的原料,此外还可用于生产高级润滑油和食品添加剂。 叔醇没有氢,因此不能被氧化。在过于强烈的条件下,则会发生碳链的断裂。 .1 .1 醇醇选择氧化能力较
13、弱的试剂(如三氧化铬的吡啶溶液或二氧化锰)来氧化伯醇可以使反应停留在醛的阶段。例如:上述两种氧化剂将伯醇氧化成醛的产率比较高,同时还可保留反应物中的碳碳双键和叁键。 .1 .1 醇醇(2 2)脱氢反应)脱氢反应有-H的伯醇或仲醇的蒸气在高温下,通过活化了的铜或银等催化剂的表面,则可发生脱氢反应生成醛或酮。 例如: 叔醇没有-H,因此不能发生脱氢反应。 .1 .1 醇醇 重要的醇9 9. .1 1. .4 4甲醇甲醇1.甲醇(CH3OH)是一种无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体,略有酒精气味,沸点为64.5,能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶,遇热、明火或氧化剂易燃烧。甲
14、醇用途广泛,是基础的有机化工原料和优质燃料。甲醇主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲酯等多种有机产品,也是生产农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料,加入汽油中掺烧。甲醇有一定的毒性。 .1 .1 醇醇乙醇乙醇2.乙醇(CH3CH2OH)又称酒精,为无色透明液体,易挥发,有辛辣味,易燃烧,沸点为78.5,能与水以任意比例混溶。乙醇有相当广泛的用途,除用作燃料、制造饮料和香精外,还用于制造乙酸、乙醚等。乙醇也是一种有机溶剂,可用于溶解树脂、制造涂料。乙烯水化法是以石油裂解产生的乙烯为原料,在加热、加压和有催化剂(硫酸或磷酸)存在的条件下,跟水反应生成乙醇的方法。
15、用乙烯水化法生产乙醇,成本低,产量大,能节约大量粮食,所以随着石油化工的发展,这种方法普及很快。 .1 .1 醇醇乙二醇乙二醇3.乙二醇(HOCH2CH2OH)是一个最重要的二元醇,俗称甘醇。乙二醇为无色透明黏稠液体,味甜,具有吸湿性,易燃。因分子中多了一个羟基,使氢键数目增多,所以乙二醇的沸点(198)比乙醇(78.5)高。乙二醇能与水、低级脂肪族醇、甘油、醋酸、醛类、丙酮及类似酮类混溶,但由于其分子中羟基的增加,乙二醇在非极性或极性较小的有机溶剂中的溶解度降低,微溶或不溶于乙醚,几乎不溶于苯及其同系物、氯代烃、石油醚和油类。 .1 .1 醇醇丙三醇丙三醇4.丙三醇俗称甘油,是具有吸湿性的无
16、色、透明、有甜味的黏稠状液体,其熔点为1817,沸点为290(分解)。丙三醇能与水、乙醇混溶,不溶于苯、氯仿、四氯化碳、二硫化碳、石油醚、油类等非极性或极性小的溶剂。 .1 .1 醇醇苯甲醇苯甲醇5.苯甲醇是最简单的芳香醇,又名苄醇,可看做是苯基取代的甲醇。苯甲醇在自然界中多数以酯的形式存在于香精油中,如茉莉花油、风信子油和妥鲁香脂中都含有苯甲醇。常温常压下,苯甲醇为无色黏稠液体。其熔点为-15.3,沸点为205.3。有微弱芳香的气味,在香料工业中常用作稀释剂。易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,能溶于水。工业上用多种方法生产苯甲醇。最早采用坎尼扎罗反应,即由苯甲醛与浓氢氧化钾反应制得: .1 .1
17、醇醇环己六醇环己六醇6.环己六醇又名肌醇,分子式为C6H6O6,不含结晶水时为无吸湿性的白色结晶性粉末,熔点为225227,能溶于水,不溶于醚,微溶于醇,在空气中稳定。它的结构式如下:环己六醇为复合维生素B之一,能促进细胞的新陈代谢,改善细胞营养的作用,能助长发育,增进食欲,恢复体力,并能阻止肝脏中脂肪积存,加速去除心脏中过多的脂肪,与胆碱有协同的去脂作用,因此用于治疗肝脂肪过多症、肝硬化症。肌醇广泛分布于动植物界中,是某些动物和微生物生长所必需的物质。 9.2 9.2 酚酚 酚的结构及命名9 9. .2 2. .1 1苯酚的结构苯酚的结构1.羟基直接与芳环相连的化合物叫酚。在酚类化合物中最简
18、单的就是苯酚,因此下面就以苯酚为例来讨论酚的结构。在苯酚分子中酚羟基中的氧原子为sp2杂化,其中1个p轨道未参与杂化,且含有一对未成键电子,它可参与苯环的大键,形成p-共轭体系,如图9-3所示,氧原子上的电子云向苯环转移。图9-3苯酚中p-共轭示意图 9.2 9.2 酚酚 其结果是: 苯环上的电子云密度相对增大,环上的亲电取代反应容易进行; CO键间电子云密度相对增大,CO键变得更牢固,-OH不易被取代; 氧原子上的电子云密度相对降低,OH键间的电子云向氧原子转移,OH键极性增强,H较活泼,表现出一定的酸性。 9.2 9.2 酚酚酚的命名酚的命名2.酚命名时,多以芳环酚为母体,再冠以取代基的位
19、次、数目和名称,在某些情况下,要按次序规则将酚羟基当做取代基来命名,例如: 9.2 9.2 酚酚 酚的物理性质9 9. .2 2. .2 2状态状态1.在常温常压下多数酚是固体,只有少数烷基酚是液体。纯净的酚为无色,但因酚易被空气氧化产生有色杂质,苯酚通常带有不同程度的红或黄色。 9.2 9.2 酚酚溶解性溶解性2.酚能溶于乙醇、乙醚、苯等有机溶剂,苯酚及其同系物在水中有一定的溶解度,随着酚分子中羟基的增多,其水溶性也增大。 一些常见酚的物理常数见表9-2。 9.2 9.2 酚酚表9-2一些酚的物理常数 9.2 9.2 酚酚续表 9.2 9.2 酚酚 酚的化学性质9 9. .2 2. .3 3
20、酚羟基的反应酚羟基的反应1.(1 1)酚羟基的酸性)酚羟基的酸性酚羟基中氧原子的p轨道与苯环形成p共轭体系,氧上未共用电子对向苯环转移,氢氧间的结合较弱,所以有利于氢原子以质子形式离去,故酚具有酸性,且其酸性比水和醇强,但比碳酸要弱,因此酚只能与强碱如氢氧化钠反应生成钠盐。例如: 9.2 9.2 酚酚酚的酸性比碳酸弱,因此在酚钠溶液中通入二氧化碳,苯酚就游离出来,生成的苯酚不溶于碳酸氢钠溶液。因此可用这种方法来提纯苯酚。 当苯环上有吸电子取代基存在时,由于其吸电子作用的影响,降低了酚羟基氧原子和氢原子之间的电子云密度,有利于氢以质子的方式离去,因此酚的酸性增加,相反,当苯环上有供电子基存在时,
21、则降低酚的酸性。例如: 9.2 9.2 酚酚 试比较下列化合物的酸性: 乙醇,苯酚,水,对溴苯酚,间甲基苯酚,间硝基苯酚,碳酸思考题思考题9-29-2 9.2 9.2 酚酚(2 2)酚醚的生成)酚醚的生成与醇类似,酚也能够成醚,但是由于酚分子中p-共轭作用的结果,因此酚羟基很难直接脱水,通常情况下要使酚在碱性溶液中与卤代烃或硫酸二酯反应来制备酚醚。 9.2 9.2 酚酚二苯基芳醚的制备比较难,因为与芳环直接相连的卤素也不活泼,很难脱掉,但当芳环的邻、对位连有强的吸电子基如硝基时,则反应就能进行。例如: 除草醚为醚类选择性触杀型除草剂。可除治一年生杂草,对多年生杂草只能抑制,不能致死。 9.2
22、9.2 酚酚(3 3)与)与FeClFeCl3 3的显色反应的显色反应具有烯醇式结构 的化合物能与FeCl3的水溶液发生显色反应,生成铁的络合物,酚也能与FeCl3的水溶液发生显色反应。例如: 多数酚都能与FeCl3反应产生红、绿、蓝、紫等不同颜色,例如:苯酚显紫色,对甲基苯酚显蓝色,对苯二酚显暗绿色,邻苯二酚显深绿色,间苯二酚显蓝紫色,连苯三酚显淡棕色等,但也有些酚不显色,所以酚的存在并不能全以此为证,这时,则需要用其他的方法来验证。 9.2 9.2 酚酚(4)氧化)氧化酚比醇容易被氧化,酚与空气长时间接触就能被氧化,使其颜色加深。 苯酚或对苯二酚被氧化能生成对苯醌,邻苯二酚氧化生成邻苯醌,
23、具有这两种醌结构的物质都是有颜色的,这就是酚带有颜色的原因。 9.2 9.2 酚酚芳环上的反应芳环上的反应2.(1 1)卤代反应)卤代反应在极性溶液中,苯酚与卤素单质反应得到沉淀,且反应定量进行,故此反应可定性或定量地测定苯酚,亦可用于除去苯酚。例如,苯酚与溴水溶液反应立即生成白色沉淀2,4,6三溴苯酚: 9.2 9.2 酚酚这个反应很灵敏,反应中溴水红棕色褪去并生成白色沉淀,因此该反应可用于苯酚的鉴别。反应不能停留在一取代溴阶段。要得到一溴代产物,则需选择在非极性溶剂(如二硫化碳、四氯化碳等)中进行苯酚的溴化反应。例如: 9.2 9.2 酚酚(2(2)硝化反应)硝化反应室温下苯酚就能与稀硝酸
24、发生硝化反应生成邻硝基苯酚和对硝基苯酚的混合物。 邻硝基苯酚中的羟基与硝基相距较近,分子内会形成氢键并构成环,这样的环称为螯环。这样,邻硝基苯酚不再与水缔合,也不生成分子间氢键。 9.2 9.2 酚酚但对硝基苯酚分子间可通过氢键缔合,也可与水缔合。所以与对硝基苯酚相比,邻硝基苯酚水溶性低,沸点也较低,因此可用蒸馏的方法将两者分开。 9.2 9.2 酚酚 用简单的化学方法鉴别下列化合物:思考题思考题9-39-3 9.2 9.2 酚酚(3)亚硝化反应)亚硝化反应苯酚在低温下就可以与亚硝酸作用生成对亚硝基苯酚。例如: 9.2 9.2 酚酚苯酚在室温下就可以与浓硫酸发生磺化反应,生成为邻对位产物。在1
25、00则以对位产物为主。例如: 苦味酸主要用于炸药、火柴、染料、制药和皮革制作等工业。磺化反应是可逆反应,生成羟基苯磺酸在稀硫酸中回流就可去除磺酸基。(4)磺化反应)磺化反应 9.2 9.2 酚酚(5 5)烷基化和酰基化反应)烷基化和酰基化反应酚的烷基化在酸催化下很容易进行,并常常得到多烷基取代产物。例如: 由于苯酚芳环上的电子云密度增大,因此苯酚在弱的Lewis酸催化剂(如BF3)的存在下就可以与CH3COOH发生酰基化反应,主要生成对位产物。例如: 9.2 9.2 酚酚 重要的酚9 9. .2 2. .4 4苯酚苯酚1.苯酚俗名石炭酸,为无色针状结晶或结晶熔块,具有特殊气味(与浆糊的味道相似
26、),熔点为4243,沸点为182,置露空气中或日光下被氧化逐渐变成粉红色至红色。苯酚在室温微溶于水,能溶于苯及碱性溶液,易溶于乙醇、乙醚、氯仿、甘油等有机溶剂中,难溶于石油醚。 9.2 9.2 酚酚苯酚主要用于生产酚醛树脂、己内酰胺、双酚A、己二酸、苯胺、烷基酚、水杨酸等,此外还可用作溶剂、试剂和消毒剂等,在合成纤维、合成橡胶、塑料、医药、农药、香料、染料以及涂料制作等方面具有广泛的应用。苯酚的稀溶液与熟石灰混合可作厕所、阴沟等的消毒剂。苯酚能凝固蛋白质,对皮肤有腐蚀性,可通过皮肤进入体内引起中毒。 9.2 9.2 酚酚甲苯酚甲苯酚2.甲苯酚有邻位、间位和对位三种异构体,都存在于煤焦油中,故三
27、种甲苯酚混合物称为煤酚。含47%53%煤酚的肥皂水溶液叫做Lysol,是常用的消毒剂。甲苯酚的毒性与苯酚相同。 9.2 9.2 酚酚苯二酚苯二酚3.苯二酚有邻位、间位和对位三种异构体,邻苯二酚俗名儿茶酚,常温下为固态,有毒,能升华,可燃,暴露在空气中易氧化为棕褐色。 9.2 9.2 酚酚邻苯二酚有个重要的衍生物肾上腺素,其结构如下:肾上腺素主要由肾上腺髓质分泌,肾上腺素通过对血管的调节作用对全身器官血流量分配起很大作用,特别可使肌肉血流量大为增加。肾上腺素可使心率增加,心缩力增强,兴奋传导加速,临床上常用其制剂作为强心药。间苯二酚又称雷锁辛,是一种重要的精细有机化工原料,广泛应用于汽车子午胎帘
28、子布浸胶、木材粘合剂、紫外线吸收剂、医药和农药等领域,目前主要用于橡胶工业。 9.2 9.2 酚酚萘酚萘酚4.萘酚有-荼酚和-荼酚两种异构体:它们都是能升华的结晶,在FeCl3溶液中,前者生成紫色沉淀,后者则显绿色。-萘酚主要用于杀虫剂西维因的原料,也广泛应用于染料生产中,在医药工业中用于制造防腐剂和抗轻度风湿病药物。也是醛及矿物油和植物油的抗氧剂,广泛应用于合成香料、橡胶抗老剂及彩色电影胶片的成色剂。 .3 .3 醚醚 醚的结构及命名9 9. .3 3. .1 1醚的结构醚的结构1.醚可看做是醇或酚分子中的氢原子被烃基所取代的产物。其通式为ROR,COC叫醚键。与氧原子相连的两个烃基相同的醚
29、叫简单醚,不同的叫混合醚。 .3 .3 醚醚醚的命名醚的命名2.(1 1)简单醚的命名)简单醚的命名简单醚命名时先给出与氧原子相连的烃基的名字再加“醚”字即可。例如:简单醚烃基前面的“二”字可省掉。 .3 .3 醚醚(2 2)混合醚的命名)混合醚的命名混合醚命名时要将两个不同烃基中的较优基团放在后面,当有芳基时,芳基放在前面。 .3 .3 醚醚(3)(3)复杂结构醚的命名复杂结构醚的命名对于结构复杂的醚,要采用系统命名法。将较大的烷烃或芳香环作为母体,剩下的RO或ArO当做取代基(称为烃氧基)来命名。例如: .3 .3 醚醚(4 4)环醚的命名)环醚的命名氧原子连接两个烃基形成的环状醚叫环醚。
30、环醚命名时一般称为“环某烃”。例如: .3 .3 醚醚 醚的物理性质9 9. .3 3. .2 2状态状态1.在常温常压下除甲醚和甲乙醚为气体外,其他大多数醚在室温条件下为无色液体,有特殊香味。 沸点沸点2.与分子量相同的醇相比,醚的沸点要低得多。例如,甲醚的沸点为-23.7,而与之分子量相同的乙醇的沸点为78.5。这是因为醇分子中含有羟基,醇分子之间能够形成氢键,而醚分子中没有羟基,醚分子之间不能形成氢键。要使醇由液态变为气态,就要破坏醇分子间的较强的氢键作用,而要使醚由液态变为气态,则只需要破坏醚分子间的较弱的静电力作用。因此,相对分子量相同的醇的沸点要比醚高得多。.3 .3 醚醚 溶解性
31、溶解性3.低级醚在水中有一定的溶解度,因为醚分子中的氧原子有较强的电负性,可与水形成氢键,因此在水中有一定溶解度,且能溶于许多极性及非极性有机溶剂中。一些常见醚的物理性质常数见表9-3。.3 .3 醚醚 表9-3一些醚的物理常数.3 .3 醚醚 .3 .3 醚醚 醚的化学性质9 9. .3 3. .3 3盐的生成盐的生成1.醚的氧原子上有未共用电子对,能接受强酸中的质子生成盐。例如,乙醚能够溶解在浓硫酸中就是因为生成了盐。 .3 .3 醚醚盐是一种弱碱强酸盐,只有在浓酸中才能稳定,用冰水稀释后,就会分解析出醚,可以由此来区别醚与烷烃或卤代烃,从而将醚从烷烃或卤代烃中分离出来。醚还可以与缺电子试
32、剂AlCl3、BF3、格氏试剂RMgX等生成盐。 醚键的断裂醚键的断裂2.在较高温度下,强酸能使醚键断裂,这是因为强酸与醚中氧原子形成盐,从而使碳氧键变弱。常用的使醚键断裂的强酸为浓氢卤酸,如HI和HBr。醚与氢碘酸作用先生成碘代烷和醇,在过量氢碘酸的存在下生成的醇可进一步反应生成碘代烷。例如:.3 .3 醚醚 芳基烷基醚与氢卤酸作用时,总是烷氧基断裂,生成酚和碘代烷,这是因为氧原子与芳环直接相连,二者之间存在p-共轭作用,使得氧原子与芳环之间结合得更牢固,因此芳基烷基醚与浓氢卤酸作用,总是烷氧键断裂,生成的产物是酚和卤代烷。例如:.3 .3 醚醚 过氧化合物的生成过氧化合物的生成3.3 .3
33、 醚醚很多烷基醚长期存放,会与空气中的氧慢慢反应,生成过氧化物。过氧化物不易挥发且很不稳定,在受热或受到摩擦作用时,非常容易爆炸。 .3 .3 醚醚因此,醚类应尽量避免暴露在空气中,一般应放在棕色玻璃瓶中,避光保存。长期存放的醚使用前应先检验有无过氧化物,其检验方法如下:取少量醚与酸性碘化钾溶液一起摇动,如有过氧化物则有碘生成,显黄色,可进一步用淀粉试纸检验。取少量醚与硫酸亚铁和硫氰化钾混合液振摇,如有过氧化物则显红色。如醚中有过氧化物存在,则应除去,除去过氧化物的方法如下:加入还原剂5%的FeSO4于醚中振荡后蒸馏。贮藏时在醚中加入少量金属钠。市售的醚中常加入少量的抗氧化剂以避免生成过氧化物
34、。 .3 .3 醚醚 重要的醚9 9. .3 3. .4 4乙醚乙醚1.乙醚(CH3CH2OCH2CH3)是古老的合成有机化合物之一。常温下,乙醚为无色易燃液体,极易挥发,气味特殊,其沸点为34.5,不溶于水,能溶于乙醇、苯、氯仿、石油醚、其他脂肪溶液及许多油类。乙醚长时间与氧接触或经光照,可生成难挥发的、受热可爆炸的氧化乙醚,因此为避免生成过氧化物,常在乙醚中加入抗氧剂,如加入二乙氨基二硫代甲酸钠等。乙醚是重要的溶剂,可溶解多种有机物,常用作天然产物的萃取剂或反应介质。另外,乙醚还有麻醉作用,可用作外科手术上的全身麻醉剂,它可用于各种大、小手术的全麻,既可单独使用,也可与其他药物合用,组成复
35、合麻醉剂,但由于其有易燃易爆的危险性以及污染空气等缺点,目前已被淘汰。无水乙醚主要用作有机反应的溶剂。 .3 .3 醚醚 重要的醚9 9. .3 3. .4 4乙醚乙醚1.乙醚(CH3CH2OCH2CH3)是古老的合成有机化合物之一。常温下,乙醚为无色易燃液体,极易挥发,气味特殊,其沸点为34.5,不溶于水,能溶于乙醇、苯、氯仿、石油醚、其他脂肪溶液及许多油类。乙醚长时间与氧接触或经光照,可生成难挥发的、受热可爆炸的氧化乙醚,因此为避免生成过氧化物,常在乙醚中加入抗氧剂,如加入二乙氨基二硫代甲酸钠等。 环氧乙烷环氧乙烷2.3 .3 醚醚环氧乙烷为无色气体,能溶于水、醇及乙醚。环氧乙烷的化学性质非常活泼,容易和许多含活泼氢的试剂或亲核试剂作用而开环,开环时,碳氧键断裂。 冠醚冠醚3.3 .3 醚醚冠醚是含有多个氧原子的大环醚,可由聚乙二醇与卤代醚通过威廉逊法合成制得,因其形状类似皇冠而得名。冠醚的命名以“m-冠-n”表示,m代表环中所有原子数,n为环中氧原子数。 .3 .3 醚醚冠醚与试剂中正离子络合,使该正离子可溶在有机溶剂中,而与它相对应的负离子也随同进入有机溶剂内,冠醚不与负离子络合,使游离或裸露的负离子反应活性很高,能迅速反应。在此过程中,冠醚把试剂带入有机溶剂中,称为相转移剂或相转移催化剂,这样发生的反应称为相转移催化反应。谢谢观看!