403221 เคมีอินทรีย์ แอลกอฮอล์ และอีเทอร์

1. 403221 เคมีอินทรีย์แอลกอฮอล์ และอีเทอร์ ผศ. ดร. วราภรณ์ พาราสุข ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ 403221-alcohol

2. โครงสร้าง 403221-alcohol

3. การเรียกชื่อแอลกอฮอล์ (alcohol) • ชื่อสามัญ • ระบุชื่อหมู่แอลคิล ตามด้วย alcohol 403221-alcohol

4. ชื่อ IUPAC • เลือกสายโซ่คาร์บอนยาวที่สุดและมีหมู่ -OH เป็นชื่อสายโซ่หลัก alkanol • ระบุตำแหน่ง -OH โดยให้ตำแหน่ง -OH มีเลขต่ำที่สุด 403221-alcohol

5. 403221-alcohol

6. แอลกอฮอล์ที่มีหมู่ -OH 2 หมู่ เรียกว่า diol หรือ glycol 403221-alcohol

7. การเรียกชื่ออีเทอร์ (ether) • ชื่อสามัญ • ระบุชื่อหมู่แอลคิล 2 หมู่ที่ต่อกับ O เรียงลำดับตัวอักษรตามด้วย ether 403221-alcohol

8. ชื่อIUPAC • หมู่ -OR เป็นหมู่แทนที่บนสายโซ่ alkaneเรียกว่าหมู่ alkoxy 403221-alcohol

9. Cyclic ether • ใช้ cycloalkane เป็นชื่อหลัก • เรียกอะตอม O ที่แทนที่หมู่ -CH2- ว่า oxa 403221-alcohol

10. สมบัติทางกายภาพ-แอลกอฮอล์สมบัติทางกายภาพ-แอลกอฮอล์ • จุดเดือด • แอลกอฮอล์มีจุดเดือดสูงกว่าแอลเคน และอีเทอร์ที่มีมวลโมเลกุลใกล้เคียงกัน MW จุดเดือด (oC) CH3CH2OH 46 78 CH3CH2CH3 44 -42 CH3OCH3 46 -25 • เพราะ แอลกอฮอล์ มีพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุล 403221-alcohol

11. การละลาย • แอลกอฮอล์ที่มีมวลโมเลกุลต่ำละลายน้ำได้ • แอลกอฮอล์โซ่กิ่งละลายน้ำดีกว่าแอลกอฮอล์โซ่ยาว • แอลกอฮอล์โซ่ยาวไม่ละลายน้ำแต่ละลายในตัวทำละลายไม่มีขั้ว การละลาย(%) CH3CH2CH2CH2OH 8 CH3CH2CHOH 26 CH3 (CH3)3COH 100 403221-alcohol

12. แอลกอฮอล์ที่มีมวลโมเลกุลต่ำละลายน้ำได้เพราะเกิดพันธะไฮโดรเจนกับน้ำแอลกอฮอล์ที่มีมวลโมเลกุลต่ำละลายน้ำได้เพราะเกิดพันธะไฮโดรเจนกับน้ำ 403221-alcohol

13. สมบัติทางกายภาพ-อีเทอร์สมบัติทางกายภาพ-อีเทอร์ • จุดเดือด • อีเทอร์มีจุดเดือดใกล้เคียงกับแอลเคนที่มีมวลโมเลกุลใกล้เคียงกัน MW จุดเดือด (oC) CH3CH2OCH2CH3 74 35 CH3CH2CH2CH2CH3 72 36 tetrahydrofuran72 66 (THF) • cyclic ether มีจุดเดือดสูงกว่า non-cyclic เพราะ cyclic ether ไม่มีการหมุนพันธะอิสระทำให้โมเลกุลยึดเหนี่ยวกันดีกว่า 403221-alcohol

14. การละลาย • tetrahydrofuran ละลายน้ำดีกว่า diethyl ether เพราะเกิดพันธะไฮโดรเจนกับน้ำได้ดีกว่า • non-cyclic ether ส่วนใหญ่ไม่ละลายน้ำ 403221-alcohol

15. การเตรียมแอลกอฮอล์ 1. เตรียมจากสารประกอบคาร์บอนิล 1.1 reduction ใช้ NaBH4แทน LiAlH4ได้ 403221-alcohol

16. 1.2 ปฏิกิริยากับ Grignard reagent (RMgX) 403221-alcohol

17. จำนวน C ในผลิตภัณฑ์มากกว่าสารตั้งต้น 403221-alcohol

18. RMgX ทำปฏิกิริยากับสารต่อไปนี้ได้แอลกอฮอล์ 403221-alcohol

19. จงแสดงวิธีสังเคราะห์แอลกอฮอล์ต่อไปนี้โดยใช้ Grignard reagent 403221-alcohol

20. 2. เตรียมจากสารประกอบไฮโดรคาร์บอน alkene 2.1 hydration 403221-alcohol

21. 2.2 hydroboration-oxidation 403221-alcohol

22. 3. เตรียมจากสารประกอบแอลคิลเฮไลด์ R-X ปฏิกิริยา hydrolysis 403221-alcohol

23. ปฏิกิริยาของแอลกอฮอล์ปฏิกิริยาของแอลกอฮอล์ 403221-alcohol

24. ปฏิกิริยาของแอลกอฮอล์ปฏิกิริยาของแอลกอฮอล์ 1. ความเป็นกรด ทดสอบความเป็นกรดของแอลกอฮอล์โดยให้ทำปฏิกิริยากับ Na 403221-alcohol

25. ความเป็นกรด CH3OH > 1o >2o >3oแอลกอฮอล์ pKa ความเป็นกรด CH3OH 15.5 H2O 15.7 CH3CH2OH 15.9 (CH3)3COH 18.0 403221-alcohol

26. ความเป็นกรดสามารถพิจารณาจากเสถียรภาพของ alkoxide ion Inductive effect หมู่ alkyl R เป็นหมู่ให้อิเล็กตรอน ทำให้ alkoxide ion ซึ่งมีประจุลบมีเสถียรภาพต่ำลง 403221-alcohol

27. 2. ความเป็นเบส 403221-alcohol

28. 3. dehydration 403221-alcohol

29. E1 E2 • ถ้ามี b-H หลายตำแหน่ง • ผลิตภัณฑ์ alkene หลายชนิด • alkene ที่มีหมู่แทนที่มากเป็นผลิตภัณฑ์หลัก 403221-alcohol

30. 3oROH SN1 1oROH SN2 4. การเกิด alkyl halide R-X 403221-alcohol

31. SN2 SN1 403221-alcohol

32. Lucas test -reagent คือ HCl + ZnCl2 -ปฏิกิริยาแบบ SN1 -ทดสอบแอลกอฮอล์ว่าเป็นชนิด 1o, 2oหรือ 3o 3o ROH เกิดปฏิกิริยาทันที 2o ROH เกิดปฏิกิริยาในเวลา 5-10 นาที 1o ROH ใช้เวลามากกว่า 15 นาทีจึงเกิดปฏิกิริยา 403221-alcohol

33. reagent ที่ใช้เตรียม RX จาก ROH 403221-alcohol

34. 5. esterification 403221-alcohol

35. ลด H และ/หรือ เพิ่ม O 1o alcohol 6. oxidation 403221-alcohol

36. 1o alcohol • Strong oxidizing agent • KMnO4/OH- • Na2Cr2O7/H+ = H2CrO4 (chromic acid • oxidise 1o alcohol เป็น carboxylic acid • Mild oxidizing agent • pyridinium chlorochromate, PCC • CuO, อุณหภูมิสูง • oxidise 1o alcohol เป็น aldehyde 403221-alcohol

37. 2o alcohol 3o alcohol ไม่เกิด oxidation 403221-alcohol

38. การเตรียมอีเทอร์ 1. Williamson synthesis R’-X ควรเป็น 1o alkyl halide -X ควรเป็น Br, I วิธีนี้เตรียมได้ทั้ง symmetric และ asymmetric ether 403221-alcohol

39. ROH ควรเป็น 1o alcohol • เตรียม symmetric ether • อุณหภูมิต่ำ 2. Dehydration of alcohol 403221-alcohol

40. Mechanism SN2 403221-alcohol

41. ปฏิกิริยาของอีเทอร์ 1. ปฏิกิริยากับกรดแก่ กรดแก่ HX : HI > HBr > HCl 403221-alcohol

42. Mechanism SN2 เมื่อ R ไม่ใช่ 3o alkyl 403221-alcohol

43. Mechanism SN1 เมื่อมี R เป็น 3o alkyl 403221-alcohol

44. 2. ปฏิกิริยา autooxidation 403221-alcohol

45. แอลกอฮอล์และอีเทอร์ • สูตรโมเลกุลเหมือนกันคือ CnH2n+2O • ปฏิกิริยาที่ใช้บอกความแตกต่างคือ 403221-alcohol

46. Epoxide • 3-membered cyclic ether 403221-alcohol

47. การเตรียม epoxide 1. วิธีทางอุตสาหกรรม 2.เตรียมจาก bromohydrin 403221-alcohol

48. 3. ใช้ peroxyacid 403221-alcohol

49. ปฏิกิริยาของ epoxide 1. ปฏิกิริยาเปิดวงด้วยกรด (acid-catalysed ring opening) Nucleophile อาจเป็น H2O, ROH ก็ได้ 403221-alcohol

50. mechanism CH3OHเป็นnucleophileเข้าทำปฏิกิริยาที่ more substituted carbonเมื่อมีกรดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา 403221-alcohol