内容正文:
第十章
醇 酚 醚
Alcohols,Phenols and Ethers
第一节
醇
优势构象
一、醇的分类和命名
1.醇的分类
在一元醇中根据烃基所连接的碳原子类型又分为
2. 醇的命名
(1)普通命名法
简单的一元醇,根据与羟基相连的烃基名称来命名。在“醇字前面加上烃基的名称。
英文:烃基名+alcohol
二甲基乙基甲醇(叔戊醇)
分子较对称的醇常以甲醇衍生物命名
三乙基甲醇
2—丁烯醇(巴豆醇)
(2)系统命名法
① 结构比较复杂的醇,采用系统命名法:即选择含有羟基的最长碳链作为主链,把支链看作取代基,从靠近羟基最近的一端开始编号,按照主链所含的碳原子数目称为“某醇”,羟基在1位的醇,可省去羟基的位
注:分子中同时含有双键(或三键)时,选择同时含有双键(或三键)及羟基的最长碳链为主链,命名时称为“某烯(或某炔) 醇。
② 多元醇的命名方法,要选取含有尽可能多的带羟基的碳链作为主链,羟基的数目写在醇字的前面,用二、三、四等数字表明。
1,2 —丙二醇
1,3—丙二醇
③ 如分子中除羟基外,还有其它官能团,需按规定的官能团次序选择最前面的一个官能团作为化合物的类名(编号时使其位码最小),其它官能团为取代基。
IUPAC规定的次序大体上为:正离子(如铵盐)、羧酸、磺酸、酸的衍生物(酯、酰卤、酰胺等)、腈、醛、酮、醇、酚、硫醇、胺、醚、硫醚、过氧化物。
6-氨基-2-己醇
3-羟基-4-氯环己甲酸
二、醇的物理性质
1. 状态:C1-C4是低级一元醇,是无色流动液体,比水轻。C5-C11为油状液体,C12以上高级一元醇是无色的蜡状固体。甲醇乙醇、丙醇都带有酒味,丁醇开始到十一醇有不愉快的气味,二元醇和多元醇都具有甜味,故乙二醇有时称为甘醇(Glycol)。
沸点:
(1)直链饱和一元醇的沸点随碳原子数的增加而上升;
(2) 碳原子数相同,支链越多,沸点越低;
(3)醇的沸点比含同数碳原子的烷烃、卤代烷高。
如CH3CH2OH b.p78.5℃, 而CH3CH2Cl b.p 12℃.
这是因为液态时醇分子,在它们的分子间有缔合现象存在。由于氢键缔合的结果,使它具有较高的沸点。
3 溶解度:
低级的醇能溶于水,分子量增加溶解度就降低。含有三个以下碳原子的一元醇,可以和水混溶。正丁醇在水中的溶解度就很低,只有8%,正戊醇就更小了,只有2%。高级醇和烷烃一样,几乎不溶于水。低级醇之所以能溶于水主要是由于它的分子中有和水分子相似的部分—羟基。醇和水分子之间能形成氢键。所以促使醇分子易溶于水。
4. 低级醇能和一些无机盐类(MgCl2,CaCl2,CuSO4等)形成结晶状的分子化合物,称为结晶醇。
如:MgCl2.6CH3OH, CaCl2.4C2H5OH等。结晶醇不溶于有机溶剂而溶于水。利用这一性质可使醇与其他有机物分开或从反应物中除去醇类。
如:乙醚中的少量乙醇,加入 CaCl2便可除去少量乙醇。
三、醇的光谱性质
IR:-OH 未缔合的在3640-3610cm-1有尖峰
缔合的在3600-3200cm-1宽峰
ν(OH)3400-3200 cm-1 分子间氢键
ν(OH)3200-2500cm-1处有很宽的吸收峰,分子内氢键
C-O 吸收峰在1000-1200cm-1(1060-1030cm-1 伯醇、
1100cm-1 仲醇、1140cm-1 叔醇)
分子间氢键随着溶液逐渐稀释而变弱,当溶液变得极稀时,
νOH 回到正常值。而分子内氢键无此现象(峰位不受影响) 。
借此可区别分子间氢键与分子内氢键。如,不同浓度的环己醇
的红外光谱。(溶剂四氯化碳)
1HNMR 羟基质子的核磁共振信号 dH 在0.5 ~ 4.5之间。单峰
四、醇的化学性质
醇中O-H 越易断裂,反应速度越快。醇的酸性越强,O -H越易断。
1.与活泼金属作用
2.与氢卤酸反应
(1)HX的活泼次序:HI > HBr > HCl.
ROH的活泼次序:CH2=CH-CH2OH > R3C-OH > R2CH-OH
> RCH2OH
当一级醇与氢碘酸(47%)一起加热就可生成碘代烃。
与氢溴酸(48%)作用是必须在H2SO4存在下加热才能生成溴代烃。
与浓盐酸作用必须有氯化锌存在并加热才能产生氯代烃。
烯丙式醇(CH2=CHCH2OH或C6H5CH2OH)和三级醇在室温下和浓盐酸一起震荡就有氯代烃生成。
(2) Lucas试剂(ZnCl2+浓HCl):