内容正文:
第九章 醇和酚
有机化学
Organic Chemistry
1
内容
醇和酚的分类、命名、制法和物理性质
醇的化学性质
酚的化学性质
醇和酚
—— 醇和酚的分子中都含有羟基(─OH)官能团。羟基与饱和碳原子相连者称为醇,而与芳环碳原子相连者称为酚。
维生素E (Vitamin E)
9.1 醇和酚的分类与命名
HO 连在饱和碳原子上-醇
HO 直接连在芳环上-酚
HO 连在烯键碳原子上?
HO 连在炔键碳原子上?
氧原子sp3杂化
氧原子sp2杂化
─OH,羟基(hydroxyl group)醇和酚的官能团
常见的醇和酚
乙醇
环己醇
苯酚
萘-2-酚
蒽-9-酚
2–苯基乙醇
9.1.1 醇和酚的分类
(a) 按分子中所含羟基的数目
乙醇
一元醇
乙二醇
二元醇
丙三醇
三元醇
9.1.1 醇和酚的分类
(b) 按与羟基相连的烃基
醇
脂肪醇
芳香醇
脂环醇
不饱和醇
饱和醇
丁醇
烯丙醇
2–苯基乙醇
环己醇
9.1.1 醇和酚的分类
(c) 按与羟基相连的碳原子的种类
叔(3°)醇
伯(1°)醇
仲(2°)醇
CH3OH 甲醇
9.1.1 醇和酚的分类
(d) 酚 ——按分子中所含羟基的数目
苯酚
对苯二酚
间苯三酚
一元酚
二元酚
三元酚
9.1.2 醇和酚的命名
构造比较简单的醇或酚,一般是在“醇”或“酚”字之前加上烃基名来命名。例如:
苄醇
Benzyl alcohol
异丁醇
Isobutyl alcohol
烯丙醇
Allyl alcohol
苯酚
Phenol
9.1.2 醇和酚的命名——系统命名法
构造比较复杂的醇,通常采用系统命名法。
选择连有羟基的最长碳链作为主链,根据主链碳原子数称为“某醇”;
对主链碳原子从靠近羟基的一端开始编号;
按取代基英文名称顺序依次标示出取代基的位次、数目和名称,以及羟基的位次;羟基的位次放在“醇”字之前。
3–甲基丁–2–醇
3-Methylbutan-2-ol
庚–2,5–二醇
Heptane-2,5-diol
3–乙基–2–甲基戊–3–醇
3-Ethyl-2-methylpentan-3-ol
9.1.2 醇和酚的命名——系统命名法
选择含有最多羟基的最长碳链为主链;若主链同时还含有不饱和键,则母体名称为“烯醇”或“炔醇”;
从靠近羟基的一端开始编号;
依次标示出取代基的位次、数目和名称,以及不饱和键和羟基的位次。
不饱和醇:
戊-4-炔-2-醇
Pent-4-yn-2-ol
壬-8-烯-6-炔-4-醇
Non-8-en-6-yn-4-ol
4-乙烯基庚-1-醇
4-Vinylheptan-1-ol
芳醇:以芳环为取代基,按脂肪醇命名
4-甲基环己醇
4-Methylcyclohexanol
脂环醇:以脂环醇为母体,羟基所连碳为1位
(R)-3,3-二甲基环戊醇
(R)-3,3-Dimethylcyclopentanol
3-苯基丙-1-醇
3-Phenylpropan-1-ol
3-苯基丙-2-烯-1-醇
3-Phenylprop-2-en-1-ol
脂环醇与芳醇的命名
9.1.2 醇和酚的命名
酚的命名
芳环名称 + “酚”
2-甲基苯酚 (邻甲苯酚)
2-Methylphenol (o-Cresol)
苯-1,3-二酚
Benzene-1,3-diol
2-异丙基-5-甲基苯酚
2-Isopropyl-5-methylphenol
5-甲基萘-2-酚
5-Methylnaphthalen-2-ol
按照“官能团的优先次序”,以较优的官能团为母体
2-氨基乙醇
2-Aminoethanol
4-甲氧基苯酚
4-Methoxyphenol
4-羟基苯甲醛
4-Hydroxybenzaldehyde
多官能团化合物的命名
9.2 醇和酚的结构
甲醇分子中,氧原子是sp3杂化。分别:
与C的sp3轨道构成一个C─Oσ 键;
与H的1s轨道构成O─H σ 键,
其余两个sp3杂化轨道分别被未共用电子对占据。
碳原子为sp3杂化,
氧原子也是sp3杂化;
醇的结构
9.2 醇和酚的结构
苯酚分子中,氧原子分别以:
一sp2轨道,参与形成C─Oσ 键;
sp2轨道,参与形成H─Oσ 键;
sp2轨道,未共用电子对占据;
p轨道,未共用电子对占据;
与氧相连碳原子为sp2杂化,
氧原子接近于sp2杂化;
酚的结构
9.3 醇和酚的制法
9.3.1 醇的制法
(1) 醇的工业合成方法
(a) 由合成气合成
(b) 羰基合成
(c) 由烯烃合成
乙二醇 (甘醇)
乙醇与乙二醇
乙醇
甘油(丙三醇)
(2) 卤代烃的水解
活泼的卤代烃与碱的水溶液共热,卤原子被羟基取代生成醇。例如: