4.1脂环烃(课件)-《有机化学》同步教学(北京出版社)
2024-01-07
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普通
内容正文:
醇、酚、醚
第四章
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醇、酚、醚都是烃的含氧衍生物。醇、酚、醚可分别用下列结构通式表示:
1. 醇 羟基与脂肪烃基、脂环烃基或芳香烃基侧链直接相连。例如:
2. 酚 羟基与苯环直接相连。例如:
3. 醚 两烃基与氧直接相连。例如:
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1. 理解醇的通式及其结构特点;
2. 掌握醇的系统命名法和主要化学性质;
3. 了解常见的醇。
学习目标
第一节 醇
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醇与医药
临床常用的醇有乙醇、丙三醇、苯甲醇等,另外还有许多药物具有醇的结构,如用作脱水与利尿药的甘露醇、作为肝炎的辅助治疗药物肌醇、作为重金属离子(汞、铅、银、铜等)中毒的解毒药物硫醇,以及激素(肾上腺素)等。
【走进医药】
第一节 脂环烃
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(二)分类
(一)定义
醇可以看成烃分子中的一个或多个氢原子被羟基(—OH)取代生成的化合物,可用R —OH 表示。醇分子中的羟基又称为醇羟基,是醇的官能团。
一、醇的定义、分类和命名
一、醇的定义、分类和命名
(三)命名
1. 普通命名法 以羟基所连接的烃基名称加上一个“醇”字,通常略去“基”字。例如:
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一、醇的定义、分类和命名
(三)命名
2. 系统命名法 结构比较复杂的醇,采用系统命名法。
(1)饱和一元醇:
①选主链:选择含羟基的最长碳链为主链。
②编号:从靠近羟基的一端将主链的碳原子依次编号。
③写名称: 取代基位置 — 取代基名称 — 羟基位置 — 母体名称(羟基位置用阿拉伯数字表示)。
(2)不饱和醇:
主链应包含羟基和不饱和键,从距羟基最近的一端给主链编号,按主链所含碳原子的数目称为“某烯醇”或“某炔醇”, 羟基的位次注于“醇”字前。
(3)芳香醇:将芳环看作取代基。
(4)脂环醇:与脂环烃的命名类似,称为环某醇。编号时以连有羟基的环碳原子开始编号,并尽可能使环上取代基的编号为最小。
(5)多元醇:主链应包含尽可能多的羟基,按主链所含碳原子和羟基的数目称为“某二醇”“某三醇”等。
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课堂活动一
二、醇的物理性质
低级的一元饱和醇为无色液体,具有特殊气味;高于十一个碳原子的醇在室温下为固体,多数无臭无味。低级醇的沸点、溶解度、相对密度等都比较大,这是醇分子和醇分子之间通过醇羟基形成氢键引起的。醇分子间的氢键增大了醇分子间的相互作用,导致醇的沸点较高;中醇羟基与水分子之间形成氢键则导致了常见的醇有良好的水溶性。低级的醇能与水混溶,如甲醇、乙醇、丙醇等。在一元醇中,随着烃基所含碳原子数目的增多,醇的溶解度将大幅度地减小,六个碳的伯醇的溶解度已经很小了。在芳醇中,由于芳环的存在,使得芳醇的溶解度都很小。常见的一些二元醇、三元醇可与水混溶。
醇的化学性质主要由官能团羟基(— OH)决定,由于氧原子的电负性比碳原子和氢原子大,因此氧原子上的电子云密度偏高,易于接受质子发生某些化学反应。醇分子中的碳氧键和氧氢键均为较强的极性键,在一定条件下易发生键的断裂,碳氧键断裂能发生亲核取代反应或消去反应,氧氢键断裂能发生酯化反应及显弱酸性。由于羟基吸电子诱导效应的影响,增强了α-H 原子和β-H 原子的活性,易于发生α-H 的氧化和β-H 的消去反应。综
三、醇的化学性质
三、醇的化学性质
综上所述,醇的主要化学性质如下:
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三、醇的化学性质
(一)与活泼金属反应
醇在结构上可认为是水的烃基衍生物,性质与水相似,氧上的氢原子具有一定的酸性,可以与活泼金属钾、钠反应生成醇盐并放出氢气。此反应可区别醇与烃。
醇除了与碱金属反应外,还可以与其他活泼金属如镁、铝反应,生成醇镁和醇铝。
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三、醇的化学性质
(二)氧化反应
醇分子中与羟基相连的碳原子上的氢原子称α-H,由于受到羟基的影响而比较活泼,易被氧化剂氧化。由于醇的种类不同,其氧化产物也不同。
伯醇分子中有1 个α-H 被氧化生成醛:
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三、醇的化学性质
(二)氧化反应
仲醇分子中有1 个α-H 被氧化生成相应的酮:
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三、醇的化学性质
(二)氧化反应
叔醇分子中没有α-H,在同样条件下不能被氧化,但在更剧烈的氧化条件下,可生成相对分子质量较小的氧化产物。
常用的氧化剂为重铬酸钾、高锰酸钾等。发生反应时,K2Cr2O7 中的 (橙红色)被还原为Cr3+(绿色)。伯醇、仲醇在数秒钟内发生反应,叔醇不反应。用此法可区别伯醇、仲醇和叔醇。
交通警察使用的酒精测试仪就是利用乙醇与三氧化铬(CrO3 为橙红色)的快速反应来检查驾驶员是否酒后开车。
伯醇和仲醇也可以用催化脱氢法转变为醛和酮,在有机化学反应里,物质脱氢的反应也称为氧化反应。
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课堂活动二
异丙醇、叔丁醇、苯甲醇中哪些有α-H ?能否在室温下被重铬酸钾的硫酸溶液氧化?写出相应的化学方程式。
1. 与无机酸反应
醇与酸(无机酸和有机酸)作用可生成相应的酯。醇与有机酸之间脱水可生成有机酸
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