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Organic chemistry 生物学科 有机化学教学多媒体课件 2006.02. 第 7 章 醇、酚、醚 Alcohols,phenols and ethers. By junru wang. 主要内容. 醇与酚的命名 醇、酚、醚结构特征 醇的化学性质 酚类化学性质 醚的化学性质. 关键词 : 氢键 ; 卢卡斯试剂 ; FeCl 3 显色反应 ; 酸性. 一元醇 二元醇 多元醇. 按羟基数目. 第一节 醇与酚的命名. 一、醇的分类 通式 R—OH.
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Organic chemistry 生物学科 有机化学教学多媒体课件 2006.02 第7章 醇、酚、醚 Alcohols,phenols and ethers By junru wang
主要内容 • 醇与酚的命名 • 醇、酚、醚结构特征 • 醇的化学性质 • 酚类化学性质 • 醚的化学性质 关键词: 氢键; 卢卡斯试剂; FeCl3显色反应; 酸性
一元醇 二元醇 多元醇 按羟基数目 第一节 醇与酚的命名 一、醇的分类 通式 R—OH
饱和脂肪醇 脂肪醇 不饱和脂肪醇 按烃基类别 脂环醇 芳香醇 烯醇 乙烯醇 乙醛
第一节 醇与酚的命名 二、醇的系统命名法 2,4 – 二甲基 – 戊醇 2 – 氯乙醇 3 – 丁烯 – 2 – 醇 5 – 甲基 – 2 – 乙基 – 1,3,5 – 庚三醇 顺- 1,2 – 环己二醇
三、酚的系统命名法 邻甲苯酚2-甲苯酚 邻羟基苯甲醛2-羟基苯甲醛 邻苯二酚1,2-苯二酚 邻甲氧基苯酚2-甲氧基苯酚 2,4,6-三硝基苯酚 (苦味酸) - 萘酚
第一节 醇与酚的命名 -萘酚 丁香酚(4-丙烯基-2-甲氧基苯酚)
第二节 醇、酚、醚的结构特征与反应性 • 一、醇的结构特征与反应性 • 结构特征: • H • R-C-OH • H 1、-C,O; SP3杂化 O:不等性SP3杂化 2、-O-H,C-O为极性共价键 3、-OH, -I; R-, +I效应
第二节 醇、酚、醚的结构特征与反应性 • 反应性 1、C+-O - : 亲核取代; R:+I C-O极性 (30>10) 2、-H, -H 均有一定反应活性 -H 被氧化(10,20) -H发生消除(C+, E1,E2) 3、-OH, -I; R-, +I效应
分子间氢键氢键 When hydrogen atom is bonded to a very electronegative element X (N, O or F), the hydrogen atom bear a very +ve charge and attract another quite electronegative atom Y to an internuclear distance.
Hydrogen bond formation Hydrogen atom An atom X bond covalently with hydrogen atom An atom Y form hydrogen bond with the hydrogen atom. A third atom cannot form hydrogen bond with hydrogen again as it experience large repulsion from other two atoms.
Hydrogen fluoride arrange in a zig-zag way in solid state. The hydrogen bond enthalpy is about 28 kJ/mol.
Biological importance of H-bond • Double helix structure of DNA
第二节 醇、酚、醚的结构特征与反应性 • 二、酚的结构特征与反应性 • 结构特征: 1、P-Pi 共轭体系, P电子流向苯环 2.苯环电子云密度 (致活) 3、C-O极性 , 结合牢固 O-H 极性 (酸性增强)
第二节 醇、酚、醚的结构特征与反应性 • 二、酚的结构特征与反应性 • 反应性: 1.酸性增强: 酚>水>醇 2.苯环被活化,易发生亲电取代(邻对位),易被氧化 3. 有C=C-OH结构,可与FeCl3显色
第二节 醇、酚、醚的结构特征与反应性 三、醚的结构特征与反应性 1.醚键牢固,很稳定,极性小; 2.有孤对电子可接受质子; 接受质子厚醚键削弱,易断裂; 3. -H 有一定活性(自由基)
醇的反应中心: 1. 与活泼金属的反应(似水性) 醇的反应活性: CH3OH > 1°> 2° > 3° 第三节 醇的化学性质
2. 卤代反应 (1)与氢卤酸反应 氢卤酸反应活性顺序: HI > HBr > HCl 醇的反应活性顺序: 烯丙型醇 > 3°> 2 °> 1°> CH3OH
不同醇的反应活性及现象 烯丙型、叔醇室温 很快浑浊分层 仲醇室温 静置片刻变浑浊,最后分层 伯醇室温 不反应 Lucas 试剂 ZnCl2 + HCl
反应机理: 烯丙型、叔、仲醇(SN1)
醇的卤代反应与卤代烃的亲核取代反应的区别:醇的卤代反应与卤代烃的亲核取代反应的区别: ◆ 醇的卤代需要催化剂,而卤代烃的亲核取代不需要 C—O键与C—X键的折射率(Rn)(cm3/mol)的比较 3.76 6.57 9.47 14.51 ◆ 动力学上不是简单的一级或二级反应,而和酸的浓度有 密切关系 SN1: v=k[ROH][H+] SN2: v=k[ROH][H+][X-] 重排反应
(3) 与氯化亚砜反应 (2)与卤化磷反应 脱水反应: 温度高:分子间脱水 温度低:分子内脱水
3. 脱水反应 (1). 分子内脱水(消除) 扎依切夫烯 170°C 机理 (E1) 反应活性: 叔醇 > 仲醇 >伯醇
80% 20% 0.4% 副反应: 分子重排
(2) 分子间脱水(亲核取代) 浓 H2SO4 140°C SN2 混合醚的合成
4 酯的生成 (1)与无机酸的反应
5 氧化或脱氢 副反应 半缩醛 酯 有机氧化还原概念 氧化 — 加氧或脱氢 还原 — 氧或加氢
(1) 高碘酸(HIO4)氧化 反应机理:
紫色 第四节 酚的化学性质 1、 酚的酸性 2、与氯化铁的颜色反应
2、芳环上的反应 ⑴ 卤代
0℃ (黄)
20℃ 40% 13% 分子内氢键 ⑵ 硝化
苦味酸(pKa=1.6×10-1) 分子间氢键
7~8 ℃ 对苯醌 邻苯醌 ⑶ 亚硝化 3、氧化反应
傅克反应的催化剂 第五节 醚的化学性质 1、洋盐的形成 与路易斯羧酸形成络合物,例如 :
130-140℃ 120-130 ℃ 2、醚键的断裂,例如:
过氧化物检测方法和去除方法 • 检测: • KI-淀粉试纸: I--O-O- I2淀粉 兰 • FeSO4+KSCN • Fe3+ -O-O-Fe3+ SCN- 红 • 除去方法: • +5% FeSO4
本章总结 羊盐的生成;醚键的断裂:与HI的反应;生成过氧化物;环氧乙烷的制备和性质。 钅 化学性质 O—H的断裂 与活泼金属的反应和酸性; C—O的断裂 生成卤代烃和无机酸酯的反应; C—O和C—H的断裂分子内脱水和消除取向; C—O和O—H的断裂 分子间脱水;氧化 醇 酚的酸性; 烯醇式:与FeCl3的显色反应;苯环的亲电取代反应;氧化。 酚 醚
醇+Na;+ZnCl2/浓HCl 酚+FeCl3 醚 用浓H2SO4鉴别和分离醚和烷烃或卤代烷。 鉴 别 • 氢键 • 醇酚醚的鉴别与分离方法 • 酸性
作业: 1:(4,5,6,7);2:(4,7) 5:(3,4,5); 10 预习: 醛/酮/醌---亲核加成