醇的命名、化学性质及制备
要点:
1、分类/ 命名/ 结构 2、化性 (1)醇
A 、与活泼金属、酯化——O-H 键断裂
B 、脱水、与HX (SN 历程,掌握活性比较、卢卡斯试剂) ——C-O 键断裂 C 、氧化——氧化剂法和催化脱氢法 D 、多元醇特性反应 (2)酚
A 、弱酸性
B 、环上亲电取代 C 、氧化
D 、显色反应 (3)硫醇/ 酚
A 、弱酸性、与重金属反应 B 、氧化 (4)醚
羊盐的生成 A 、钅
B 、醚键断裂 C 、氧化
D 、环醚的开环反应 (5)硫醚
A 、锍盐形成 B 、氧化
3、了解重要的醇酚醚的组成、制备、应用
一、命名 1、命名规则
(1)普通法:烃基名+醇 (2)系统法:
①含最多羟基、最多取代、最长碳链 某醇 ②离OH 最近端编号(OH 号
2、命名例题
CH 3
CH 3
CH 3
OH 3
OH
(1)CH 3CH 2OH (2)(4)
CH 2OH
(3)CH 3CH 2CH 3
OH
22
(5)OH (6)
OH
(7)
CH 2CH 2OH
2CH 23
(8)
3
(9)3
CH 33
(10)
3
CH 3CHOCH 3
(11)
CH=CHCH2CH 2OH
CH 2
CH 3CHCH 2CH CH 2
CH 3(12)
(13)
OH
(14)
C 2H 5
OH
CH 2CH 2CH 2
(15) (16)3 (17)
(18)
CH 3CHCHCH=CH2
22
(19)
(20)
解:(1)异丁醇 (2)叔丁醇 (3)仲丁醇 (4)苄醇(苯甲醇) (5)丙三醇(甘油)(6)环己醇 (7)2-苯乙醇 (8)1-苯乙醇 (9)3-甲基丁醇 (10)3-甲基-2-丁醇(11)4-苯基-3-丁烯醇 (12)1-甲氧基乙醇(13)4-戊烯-2-醇 (14)3-乙基-3-丁烯-2-醇 (15)2-环己烯醇 (16)4-甲基环己醇(17)4-环戊烯-1, 3-二醇 (18)3-溴丙醇 (19)4-戊烯-2, 3-二醇(20)3-溴-1, 2-丙二醇
二、醇的结构特点
δ+R
δ. . . . O -δ+
H
(一)折线型;
(二)氧具有孤对电子,可形成氢键(碳原子数↑,氢键能力↓);
(三)C —O 键、O —H 键均为极性键,不同反应条件下可在不同位置断裂而发生不同的化学反应。
三、醇的化学性质
δ
+δ+卤代脱水活泼金属取代酯化
(几个极性键均可断裂发生不同类型的反应,具体视反应条件而定)
(一)O -H 键断裂 1、与活泼金属反应
2
醇钠2
平缓剧烈
推论:(1)醇的酸性较水小(R 的给电子效应使O —H 键极性↓,H +难离去)
(2)醇钠具有强碱性(RO -碱性>OH -),醇钠常用作强碱和强亲核试剂 (3)各类醇的酸性排序:甲醇>伯>仲>叔(叔醇中R 给电子效应最强) (4)RO¯碱性>OH¯,因此用水稀释醇钠可以得到醇和氢氧化钠:
RCH 2ONa + H2
O
2、与无机酸的酯化反应
RCH 2OH + NaOH
(CH3) 2CHCH 2CH 2OH HONO+
C 2H 5+2OH
(CH3) 2CHCH 2CH 2ONO +H 2O
亚硝酸异戊酯C 2H 5
SO 2OH +H 2O
2H 5OH
C 2H 5O
22H 5
注:(1)反应中“酸脱OH 醇脱H ”
(2)同一个醇与多元酸可形成多重酯:
一元酸一个酯 (x 酸 x 酯 )
二元酸二个酯 ( x 酸二x 酯, x 酸氢x 酯)
x 酸三x 酯
三元酸
三个酯
x 酸二x 氢酯x 酸x 二氢酯
(多元酸也可与不同醇形成多种酯,详见后续“羧酸衍生物”)
(二)C -O 键断裂
1、与氢卤酸HX 反应(S N )
+2O
推论:(1)为RX 碱水解的逆过程(非可逆反应,两者反应体系不同)。
+
(2)烯丙醇、叔醇、仲醇的C 较稳定,它们主要以S N 1历程反应;
伯醇C +稳定性差,难形成,故一般以S N 2反应。
羊盐再脱水形成C +(亦涉及有C +的重排,略) S N 1历程:醇先形成钅
CH 2=CHCH2OH
..
+
H .. CH 2=CHCH
2OH
钅羊盐
22
p –π
-
2=CHCH2X
羊盐,再受X -进攻而反应 S N 2历程:伯醇先形成钅
δ-δ+
--------X + ROH2R OH 22O
-+
(3)反应活性:①ROH 相同:HI>HBr>HCl
②HX 相同:烯丙基型>叔>仲>伯醇
③卢卡斯试剂:无水ZnCl 2+浓HCl ,可鉴别不同类型的醇(
6C 以下)
例如:
伯醇仲醇
(-)5-10min 变混
(RX 不溶于卢卡斯试剂,醇溶) 立即分层
叔醇(烯丙型
)
2、脱水反应
CH 3CH 2OH 2CH 3CH 2OH
H 2C CH 2+C 2H 5OC 2H 5
+
H 2O H 2O
注:(1)高温分子内脱水成烯,低温分子间脱水成醚 (2)脱水成烯也属β-消除反应,故遵循查氏规则
(3)脱水反应活性:烯丙基型>叔>仲>伯醇(∵产物烯稳定性:烯丙基型>叔>仲>伯醇)
(三)氧化/脱氢 1、“重铬酸钾-硫酸”氧化法(产物为酸、酮) 此法缺点:含对酸敏感基团(如缩醛)、含重键的醇不能用该体系氧化。
R H
OH R
H
断裂氧化成小分子
O R R
_
O
O OH
CH 33
CH 3OH
萨雷特(Sarett )试剂:CrO 3与吡啶形成的配合物,适用于含有对酸敏感基团(如缩醛)、
以及易氧化官能团(双键、三键等)醇类的氧化,产物为醛或酮。
例如:
C 2H 5OH
CH 2=CHCH2CHCH 3
CrO CH 3CHO 吡啶CrO 3CH 2=CHCH2CCH 3吡啶
2、“催化脱氢”氧化法(产物为醛、酮)
CH 3
CH H 3
CH 3
CH 3OH
3
250350C
~
CH 3C
O +H 2↑
3大气压
CH 3CH 3+H 2↑
(四)多元醇特性反应
1、邻二醇结构与氢氧化铜的反应 CH 2OH OH 2OH
+HO
2O O
2OH
(深蓝色溶液) 用于鉴别“邻二醇结构”
2、频哪醇重排(了解,可用于合成结构特殊的酮)
CH 3CH 3
CH 3
CH 3
+
CH 3
CH 3
CH 3
3频哪酮
-H +
频哪醇H +
CH 3CH 3
CH 3
CH 3
3
CH
提供电子、分散⊕多的基团优先迁移一般:芳基>烷基>氢
CH 3
CH 3
CH 3CH 3
2 形成稳定C +的羟基优先质子化
3
四、醇的制备 (一)水合法
1、直接水合法——烯烃与水(产率低) 2、间接水合法——烯烃与浓硫酸 (二)硼氢化-氧化法(反马伯醇) (三)格氏试剂与醛酮(各类醇) (四)卤代烃的碱性水解 (五)醛酮酸的还原
醇的命名、化学性质及制备
要点:
1、分类/ 命名/ 结构 2、化性 (1)醇
A 、与活泼金属、酯化——O-H 键断裂
B 、脱水、与HX (SN 历程,掌握活性比较、卢卡斯试剂) ——C-O 键断裂 C 、氧化——氧化剂法和催化脱氢法 D 、多元醇特性反应 (2)酚
A 、弱酸性
B 、环上亲电取代 C 、氧化
D 、显色反应 (3)硫醇/ 酚
A 、弱酸性、与重金属反应 B 、氧化 (4)醚
羊盐的生成 A 、钅
B 、醚键断裂 C 、氧化
D 、环醚的开环反应 (5)硫醚
A 、锍盐形成 B 、氧化
3、了解重要的醇酚醚的组成、制备、应用
一、命名 1、命名规则
(1)普通法:烃基名+醇 (2)系统法:
①含最多羟基、最多取代、最长碳链 某醇 ②离OH 最近端编号(OH 号
2、命名例题
CH 3
CH 3
CH 3
OH 3
OH
(1)CH 3CH 2OH (2)(4)
CH 2OH
(3)CH 3CH 2CH 3
OH
22
(5)OH (6)
OH
(7)
CH 2CH 2OH
2CH 23
(8)
3
(9)3
CH 33
(10)
3
CH 3CHOCH 3
(11)
CH=CHCH2CH 2OH
CH 2
CH 3CHCH 2CH CH 2
CH 3(12)
(13)
OH
(14)
C 2H 5
OH
CH 2CH 2CH 2
(15) (16)3 (17)
(18)
CH 3CHCHCH=CH2
22
(19)
(20)
解:(1)异丁醇 (2)叔丁醇 (3)仲丁醇 (4)苄醇(苯甲醇) (5)丙三醇(甘油)(6)环己醇 (7)2-苯乙醇 (8)1-苯乙醇 (9)3-甲基丁醇 (10)3-甲基-2-丁醇(11)4-苯基-3-丁烯醇 (12)1-甲氧基乙醇(13)4-戊烯-2-醇 (14)3-乙基-3-丁烯-2-醇 (15)2-环己烯醇 (16)4-甲基环己醇(17)4-环戊烯-1, 3-二醇 (18)3-溴丙醇 (19)4-戊烯-2, 3-二醇(20)3-溴-1, 2-丙二醇
二、醇的结构特点
δ+R
δ. . . . O -δ+
H
(一)折线型;
(二)氧具有孤对电子,可形成氢键(碳原子数↑,氢键能力↓);
(三)C —O 键、O —H 键均为极性键,不同反应条件下可在不同位置断裂而发生不同的化学反应。
三、醇的化学性质
δ
+δ+卤代脱水活泼金属取代酯化
(几个极性键均可断裂发生不同类型的反应,具体视反应条件而定)
(一)O -H 键断裂 1、与活泼金属反应
2
醇钠2
平缓剧烈
推论:(1)醇的酸性较水小(R 的给电子效应使O —H 键极性↓,H +难离去)
(2)醇钠具有强碱性(RO -碱性>OH -),醇钠常用作强碱和强亲核试剂 (3)各类醇的酸性排序:甲醇>伯>仲>叔(叔醇中R 给电子效应最强) (4)RO¯碱性>OH¯,因此用水稀释醇钠可以得到醇和氢氧化钠:
RCH 2ONa + H2
O
2、与无机酸的酯化反应
RCH 2OH + NaOH
(CH3) 2CHCH 2CH 2OH HONO+
C 2H 5+2OH
(CH3) 2CHCH 2CH 2ONO +H 2O
亚硝酸异戊酯C 2H 5
SO 2OH +H 2O
2H 5OH
C 2H 5O
22H 5
注:(1)反应中“酸脱OH 醇脱H ”
(2)同一个醇与多元酸可形成多重酯:
一元酸一个酯 (x 酸 x 酯 )
二元酸二个酯 ( x 酸二x 酯, x 酸氢x 酯)
x 酸三x 酯
三元酸
三个酯
x 酸二x 氢酯x 酸x 二氢酯
(多元酸也可与不同醇形成多种酯,详见后续“羧酸衍生物”)
(二)C -O 键断裂
1、与氢卤酸HX 反应(S N )
+2O
推论:(1)为RX 碱水解的逆过程(非可逆反应,两者反应体系不同)。
+
(2)烯丙醇、叔醇、仲醇的C 较稳定,它们主要以S N 1历程反应;
伯醇C +稳定性差,难形成,故一般以S N 2反应。
羊盐再脱水形成C +(亦涉及有C +的重排,略) S N 1历程:醇先形成钅
CH 2=CHCH2OH
..
+
H .. CH 2=CHCH
2OH
钅羊盐
22
p –π
-
2=CHCH2X
羊盐,再受X -进攻而反应 S N 2历程:伯醇先形成钅
δ-δ+
--------X + ROH2R OH 22O
-+
(3)反应活性:①ROH 相同:HI>HBr>HCl
②HX 相同:烯丙基型>叔>仲>伯醇
③卢卡斯试剂:无水ZnCl 2+浓HCl ,可鉴别不同类型的醇(
6C 以下)
例如:
伯醇仲醇
(-)5-10min 变混
(RX 不溶于卢卡斯试剂,醇溶) 立即分层
叔醇(烯丙型
)
2、脱水反应
CH 3CH 2OH 2CH 3CH 2OH
H 2C CH 2+C 2H 5OC 2H 5
+
H 2O H 2O
注:(1)高温分子内脱水成烯,低温分子间脱水成醚 (2)脱水成烯也属β-消除反应,故遵循查氏规则
(3)脱水反应活性:烯丙基型>叔>仲>伯醇(∵产物烯稳定性:烯丙基型>叔>仲>伯醇)
(三)氧化/脱氢 1、“重铬酸钾-硫酸”氧化法(产物为酸、酮) 此法缺点:含对酸敏感基团(如缩醛)、含重键的醇不能用该体系氧化。
R H
OH R
H
断裂氧化成小分子
O R R
_
O
O OH
CH 33
CH 3OH
萨雷特(Sarett )试剂:CrO 3与吡啶形成的配合物,适用于含有对酸敏感基团(如缩醛)、
以及易氧化官能团(双键、三键等)醇类的氧化,产物为醛或酮。
例如:
C 2H 5OH
CH 2=CHCH2CHCH 3
CrO CH 3CHO 吡啶CrO 3CH 2=CHCH2CCH 3吡啶
2、“催化脱氢”氧化法(产物为醛、酮)
CH 3
CH H 3
CH 3
CH 3OH
3
250350C
~
CH 3C
O +H 2↑
3大气压
CH 3CH 3+H 2↑
(四)多元醇特性反应
1、邻二醇结构与氢氧化铜的反应 CH 2OH OH 2OH
+HO
2O O
2OH
(深蓝色溶液) 用于鉴别“邻二醇结构”
2、频哪醇重排(了解,可用于合成结构特殊的酮)
CH 3CH 3
CH 3
CH 3
+
CH 3
CH 3
CH 3
3频哪酮
-H +
频哪醇H +
CH 3CH 3
CH 3
CH 3
3
CH
提供电子、分散⊕多的基团优先迁移一般:芳基>烷基>氢
CH 3
CH 3
CH 3CH 3
2 形成稳定C +的羟基优先质子化
3
四、醇的制备 (一)水合法
1、直接水合法——烯烃与水(产率低) 2、间接水合法——烯烃与浓硫酸 (二)硼氢化-氧化法(反马伯醇) (三)格氏试剂与醛酮(各类醇) (四)卤代烃的碱性水解 (五)醛酮酸的还原