知识目标掌握醇酚醚的结构特点了解醇酚醚课件.ppt

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1、【知识目标】【知识目标】1掌握醇、酚、醚的结构特点,了解醇、酚、醚的分类。掌握醇、酚、醚的结构特点,了解醇、酚、醚的分类。2掌握醇和酚的系统命名法,熟悉醚的命名。掌握醇和酚的系统命名法,熟悉醚的命名。3了解醇、酚、醚的物理性质。了解醇、酚、醚的物理性质。4掌握醇和酚的主要化学性质,了解醚的化学性质。掌握醇和酚的主要化学性质,了解醚的化学性质。5了解重要的醇、酚、醚了解重要的醇、酚、醚【技能目标】【技能目标】1能够根据醇、酚、醚的结构特点,运用系统命名法正确命名。能够根据醇、酚、醚的结构特点,运用系统命名法正确命名。2能够运用醇和酚的主要化学性质,进行区分鉴别。能够运用醇和酚的主要化学性质,进行

2、区分鉴别。第一节第一节 醇醇 一、一、醇的结构、分类和命名醇的结构、分类和命名(一)醇的结构(一)醇的结构在结构上,醇可以看作是脂肪烃、脂环烃或芳香烃侧链上的在结构上,醇可以看作是脂肪烃、脂环烃或芳香烃侧链上的氢原子被羟基(氢原子被羟基(-OH)取代生成的产物。通式是)取代生成的产物。通式是R-OH,官能团,官能团:-OH,又称为醇羟基。又称为醇羟基。根据烃基结构分类根据烃基结构分类:脂肪醇、脂肪醇、脂环醇、芳香醇脂环醇、芳香醇根据羟基数目分类根据羟基数目分类:一元醇、一元醇、二元醇、三元醇等二元醇、三元醇等根据羟基所连碳原子的类型分类:根据羟基所连碳原子的类型分类:伯醇、伯醇、仲醇、叔醇仲醇

3、、叔醇(二二)醇的分类醇的分类 饱和脂肪醇(乙醇)不饱和脂肪醇(烯丙醇)脂环醇(环戊醇)芳香醇(苯甲醇)OHCH2OHCH2CHOHCH2 CH3OHCH2二元醇(乙二醇)三元醇(丙三醇)一元醇CH3 CH2 CH2 OHCH2 OHCH2 OHCH2 OHCH2 OHCH2 OH根据醇的烃基根据醇的烃基结构分类结构分类根据醇的羟基根据醇的羟基数目分类数目分类根据羟基所在根据羟基所在的碳原子分类的碳原子分类叔醇(三级醇)CH3 C CH3 OHCH3仲醇(二级醇)CH3 CH CH3 OH伯醇(一级醇)CH3 CH2 CH2 OH(三)醇的命名(三)醇的命名1普通命名法普通命名法适用于适用于结

4、构比较简单的醇结构比较简单的醇,在烃基名称后在烃基名称后省略省略“基基”字字加加“醇醇”字。例如:字。例如:2系统命名法系统命名法(1)饱和脂肪醇的命名)饱和脂肪醇的命名选主链定母体:选择含有羟基的最长碳链为主链,称为选主链定母体:选择含有羟基的最长碳链为主链,称为“某醇某醇”(母(母体)。体)。定起点编号数:从离羟基最近的一端,给主链碳原子编号,将羟基所在定起点编号数:从离羟基最近的一端,给主链碳原子编号,将羟基所在碳原子的编号写在碳原子的编号写在“某醇某醇”之前,并用短线隔开。之前,并用短线隔开。书写取代基:将取代基的位置、名称写在羟基的位置之前,用短线隔开。书写取代基:将取代基的位置、名

5、称写在羟基的位置之前,用短线隔开。不同取代基,先简单后复杂;相同取代基合并。例如:不同取代基,先简单后复杂;相同取代基合并。例如:(2)不饱和脂肪醇的命名)不饱和脂肪醇的命名 选主链定母体:同时含有不饱和键(双键或三键)和羟基的最长选主链定母体:同时含有不饱和键(双键或三键)和羟基的最长碳链为主链,称为碳链为主链,称为“某烯醇某烯醇”或或“某炔醇某炔醇”(母体)。(母体)。定起点编号数:离羟基最近的一端为起点,给主链碳原子编号,羟定起点编号数:离羟基最近的一端为起点,给主链碳原子编号,羟基离两端距离相等时,则选取离双键最近的一端为起点,将双键的位置基离两端距离相等时,则选取离双键最近的一端为起

6、点,将双键的位置写在写在“某烯某烯”之前,羟基所在碳原子的编号写在之前,羟基所在碳原子的编号写在“醇醇”之前,都用短线之前,都用短线隔开。隔开。书写取代基:将取代基的位置、名称写在羟基的位置之前,并用短书写取代基:将取代基的位置、名称写在羟基的位置之前,并用短线隔开,有不同取代基时,先写简单的,后写复杂的;有相同取代基要线隔开,有不同取代基时,先写简单的,后写复杂的;有相同取代基要合并。例如:合并。例如:CH3 CH C CH2 CH3CH2CH3CH3 OH3 甲基 3 乙基 2 戊醇CH3 CH CH CH3 OHCH33 甲基 2 丁醇 4 戊炔 2 醇CH C CH2 CH CH3 O

7、HCH2 CH CH CH2 OHCH32 甲基 3 丁烯 1 醇(3)脂环醇的命名)脂环醇的命名以脂环烃为母体,称为以脂环烃为母体,称为“环某醇环某醇”,羟基所在碳原子为起点给环上的,羟基所在碳原子为起点给环上的碳原子编号,将取代基的位置依次标在碳原子编号,将取代基的位置依次标在“环某醇环某醇”之前。例如:之前。例如:3 环环己己烯烯醇醇OHOHCH33 甲甲基基环环己己醇醇 CH2 CH CH2 OH CH32 甲基 3 苯基 1 丙醇苯甲醇(苄醇)CH2 OH(4)芳香醇的命名)芳香醇的命名以脂肪醇为母体,称为以脂肪醇为母体,称为“某醇某醇”,芳香烃基做取代基,写在,芳香烃基做取代基,写

8、在“某醇某醇”之前。之前。例如:例如:(5)多元醇的命名)多元醇的命名选择含有尽可能多羟基的最长碳链为主链,根据主链碳原子数和羟基的数目选择含有尽可能多羟基的最长碳链为主链,根据主链碳原子数和羟基的数目称为称为“某几醇某几醇”(母体),支链做为取代基,其它命名原则同以上各类醇。例(母体),支链做为取代基,其它命名原则同以上各类醇。例如:如:环己六醇OHCH2 CH CH2OHCH3HOHOOHOHOHOH 2 甲基 1,3 丙二醇醇分子间的氢键缔合作用RROHOHOR.R.H.ORH.ORH.OH.二、醇的性质二、醇的性质(一)醇的物理性质(一)醇的物理性质CH3 CH2 CH2 CH CH3

9、OH 有机化合物中碳原子和氢原子的分类:有机化合物中碳原子和氢原子的分类:-碳原子,碳原子,-碳原子,碳原子,-氢,氢,-氢等。氢等。表表6-1 一些醇的物理常数一些醇的物理常数名称熔点沸点相对密度(420)折光率溶解度(每100g水/g)甲醇-93.9650.79141.3288乙醇-117.378.50.78931.3611正丙醇-126.597.40.80351.3850异丙醇-8882.40.78551.3776正丁醇-89.5117.30.80981.39937.5仲丁醇-11599.50.80631.397812.5异丁醇-1081080.80181.39689.5叔丁醇25.58

10、2.30.78871.3878正戊醇-79137.30.81441.41012.7正己醇-46.71580.81361.41620.59烯丙醇-129970.85401.4135乙二醇-11.51981.1.881.4318丙三醇202901.26131.4746苯甲醇-15.3205.31.04191.53964(二)醇的化学性质(二)醇的化学性质 醇的化学性质主要由羟基醇的化学性质主要由羟基官能团所决定,官能团所决定,在醇的分子中在醇的分子中CO键和键和OH键比键比较活泼,多数反应发生在这两个部位。较活泼,多数反应发生在这两个部位。-碳原子上的氢原子也比较活泼,常碳原子上的氢原子也比较活泼

11、,常参与某些反应参与某些反应。从化学键来看,反应的部位有从化学键来看,反应的部位有 C-OH、O-H、和和C-H。H-C-C-O-H c a b1与活泼金属反应与活泼金属反应-生成金属醇化物和氢气生成金属醇化物和氢气醇与钠的反应比水与钠的反应缓和得多醇与钠的反应比水与钠的反应缓和得多。醇的反应活性次序是:甲醇伯醇醇的反应活性次序是:甲醇伯醇仲醇叔醇,醇钠可溶于醇,遇水易水解生成相应的醇和氢氧化钠。例如:仲醇叔醇,醇钠可溶于醇,遇水易水解生成相应的醇和氢氧化钠。例如:CH3CH2ONa+H2O CH3CH2OH+NaOH2NaOH+H2 2H OH+2Na+2Na+H22R OH OH2R2与氢

12、卤酸反应与氢卤酸反应-生成卤代烃和水生成卤代烃和水该反应是卤代烃水解反应的逆反应,也是制备卤代烃的重要方法。该反应是卤代烃水解反应的逆反应,也是制备卤代烃的重要方法。醇与氢卤酸的反应速率与氢卤酸的类型和醇的结构有关,反应活性次序是:醇与氢卤酸的反应速率与氢卤酸的类型和醇的结构有关,反应活性次序是:氢卤酸(氢卤酸(HX):):HIHBrHCl;醇(醇(ROH):叔醇仲醇伯醇甲醇):叔醇仲醇伯醇甲醇RRR C OH+HClZnCl2,室温RRR CCl+H2O立即浑浊叔醇卢卡斯(卢卡斯(H.J.Lucas)试剂:浓盐酸和无水氯化锌配成的溶液,)试剂:浓盐酸和无水氯化锌配成的溶液,鉴别鉴别6碳以下碳

13、以下的伯醇、仲醇和叔醇,可推测醇的结构。因为的伯醇、仲醇和叔醇,可推测醇的结构。因为6碳以下的醇可溶于卢卡斯试剂,碳以下的醇可溶于卢卡斯试剂,生成的氯代烃因不溶于卢卡斯试剂而出现浑浊或分层现象。生成的氯代烃因不溶于卢卡斯试剂而出现浑浊或分层现象。RCH OHR+HClZnCl2,室温RCH ClR+H2O仲醇数分钟后浑浊RCH2 OH+HClZnCl2RCH2 Cl+H2O伯醇室温下不浑浊,加热后缓慢浑浊3酯化反应酯化反应-生成酯生成酯醇与酸作用生成酯的反应叫酯化反应。酯化反应是可逆反应。醇与酸作用生成酯的反应叫酯化反应。酯化反应是可逆反应。在酸性条件下,醇与有机酸发生酯化反应生成有机酸酯(羧

14、酸酯)。在酸性条件下,醇与有机酸发生酯化反应生成有机酸酯(羧酸酯)。4.脱水反应脱水反应脱水剂脱水剂:浓硫酸或三氧化二铝,浓硫酸或三氧化二铝,依据依据反应条件不同,醇有两种脱水方式:反应条件不同,醇有两种脱水方式:(1)分子间脱水生成醚)分子间脱水生成醚-较低温度较低温度,取代反应取代反应两分子醇之间脱去一分子水生成醚,属于取代反应两分子醇之间脱去一分子水生成醚,属于取代反应醇与醇与无机含氧酸无机含氧酸如硝酸、硫酸、磷酸等发生酯化反应反应生成无机酸如硝酸、硫酸、磷酸等发生酯化反应反应生成无机酸酯。酯。(2)分子内脱水生成烯)分子内脱水生成烯-较高温度,较高温度,消除反应消除反应醇的羟基与醇的羟

15、基与-碳原子上的氢原子(碳原子上的氢原子(-H)脱去水分子生成烯,属于消除反应。)脱去水分子生成烯,属于消除反应。浓 H2SO4CH3 CH2 CH2 CH CH3OHCH3 CH2 CH CH CH3+H2O不对称的仲醇或叔醇不对称的仲醇或叔醇发生发生分子内脱水反应分子内脱水反应,同样,同样遵循扎依切夫规则遵循扎依切夫规则,即,即羟基羟基主要与含氢较少的主要与含氢较少的碳原子上的氢原子脱去水分子碳原子上的氢原子脱去水分子,生成含烷烃基较多的烯,生成含烷烃基较多的烯烃。烃。5氧化反应氧化反应-生成醛或酮生成醛或酮在有机化合物分子中在有机化合物分子中加入氧原子或脱去氢原子加入氧原子或脱去氢原子的

16、反应叫做的反应叫做氧化反应氧化反应,脱去脱去氧原子或加上氢原子氧原子或加上氢原子的反应叫做的反应叫做还原反应还原反应。在在伯醇和仲醇伯醇和仲醇的分子中,的分子中,有有-H(即(即-碳原子上的氢原子)碳原子上的氢原子)发生脱氢氧化发生脱氢氧化生成醛或酮生成醛或酮,叔醇叔醇分子中分子中没有没有-H(即(即碳原子上没有氢原子),碳原子上没有氢原子),很难被氧很难被氧化化。浓 H2SO4 CH3 C CH CH3 CH3+H2O CH3 C CH2 CH3 CH3OH(1)加氧氧化)加氧氧化酸性条件,酸性条件,铬酸钾、高锰酸钾等氧化剂使伯醇氧化生成醛,醛进一步氧化生铬酸钾、高锰酸钾等氧化剂使伯醇氧化生

17、成醛,醛进一步氧化生成羧酸,仲醇被氧化生成酮。成羧酸,仲醇被氧化生成酮。仲醇酸性 KMnO4RCH OHRRCRO酮酸性 KMnO4伯醇RCH2 OHRC OH酸性 KMnO4RC OOH醛羧酸(2)脱氢氧化)脱氢氧化高温和适当催化高温和适当催化剂剂,伯醇和仲醇的,伯醇和仲醇的-H与羟基氢被脱去,发生脱氢氧化分与羟基氢被脱去,发生脱氢氧化分别生成醛和酮。别生成醛和酮。三、重要的醇三、重要的醇1甲醇(甲醇(CH3OH):):俗名木醇或木精俗名木醇或木精,无色透明、易燃、易挥发的有毒无色透明、易燃、易挥发的有毒液体,液体,有毒,有毒,损害视力以致失明,量多时可使人中毒而死。工业酒精中含有损害视力以

18、致失明,量多时可使人中毒而死。工业酒精中含有少量甲醇,不能饮用。少量甲醇,不能饮用。甲醇甲醇是是有机合成中的重要原料和溶剂,工业有机合成中的重要原料和溶剂,工业制法:制法:伯醇RCH2 OHRC OH醛-2H-2H仲醇RCH OHRRCRO酮CO 2H2 CH3OH +催化剂高温、高压2乙醇(乙醇(CH3CH2OH):俗称酒精,无色液体,有特殊的香味,俗称酒精,无色液体,有特殊的香味,易挥发,易挥发,是各类酒的主要成是各类酒的主要成,能与水以任意比混溶。酒精是重要的化工原料,可用作能与水以任意比混溶。酒精是重要的化工原料,可用作消毒剂、溶剂、燃料等,工业上主要采用发酵法和乙烯水化法制取乙醇。消

19、毒剂、溶剂、燃料等,工业上主要采用发酵法和乙烯水化法制取乙醇。3乙二醇(乙二醇(CH2OHCH2OH):俗称甘醇,是无色、黏稠、有甜味的液体,俗称甘醇,是无色、黏稠、有甜味的液体,能与水、乙醇、丙酮等混溶,是常用的高沸点溶剂。乙二醇的水溶液凝固点能与水、乙醇、丙酮等混溶,是常用的高沸点溶剂。乙二醇的水溶液凝固点很低,可作为防冻剂和制冷剂,还是合成纤维很低,可作为防冻剂和制冷剂,还是合成纤维“涤纶涤纶”等高分子化合物的重等高分子化合物的重要原料。要原料。4丙三醇丙三醇:俗称甘油,是无色、带有甜味的黏稠液体,俗称甘油,是无色、带有甜味的黏稠液体,具有强烈的吸湿性,具有强烈的吸湿性,能与水以任意比混

20、溶,其水溶液的凝固点很低,常用作化妆品、皮革、烟草、能与水以任意比混溶,其水溶液的凝固点很低,常用作化妆品、皮革、烟草、食品、纺织品的吸湿剂和滋润剂。食品、纺织品的吸湿剂和滋润剂。甘油具有微弱酸性,能与新制的氢氧化铜甘油具有微弱酸性,能与新制的氢氧化铜反应生成甘油铜,溶液呈现深蓝色,该反应常用于鉴别相邻位置上有两个或反应生成甘油铜,溶液呈现深蓝色,该反应常用于鉴别相邻位置上有两个或两个以上羟基的多元醇两个以上羟基的多元醇。甘油铜(深蓝色)CH2 OHCH OHCH2 OHCu(OH)2+CH2 OCH OCH2 OHCu+H2O5环己六醇环己六醇:白色晶体,有甜味,能溶于水难溶于有机溶剂,俗称

21、肌醇,主要白色晶体,有甜味,能溶于水难溶于有机溶剂,俗称肌醇,主要存在于动物肌肉、心脏、肝脏和大脑中,肌醇六磷酸酯(肌醇六磷酸)又称植存在于动物肌肉、心脏、肝脏和大脑中,肌醇六磷酸酯(肌醇六磷酸)又称植酸。酸。第二节第二节 酚酚 一、酚的结构、分类和命名一、酚的结构、分类和命名(一)酚的结构与分类(一)酚的结构与分类芳香烃分子中芳环上的氢原子被羟基取代后的化合物叫做酚。通式是芳香烃分子中芳环上的氢原子被羟基取代后的化合物叫做酚。通式是Ar-OH,酚的官能团也是羟基,常叫做酚羟基,以区别于醇羟基。,酚的官能团也是羟基,常叫做酚羟基,以区别于醇羟基。根根据据芳环芳环分类分类根据根据羟基数目分类羟基

22、数目分类 OH OHHO OH OH OH一元酚二元酚三元酚 OH萘酚 OH苯酚蒽酚 OH二、酚的性质二、酚的性质(一)酚的物理性质(一)酚的物理性质常温下少数烷基酚是高沸点液体,多数酚是晶体性固体,无色,易被空气氧常温下少数烷基酚是高沸点液体,多数酚是晶体性固体,无色,易被空气氧化而带有红色至褐色。有毒,多数酚有难闻的气味,酚与水能形成氢键化而带有红色至褐色。有毒,多数酚有难闻的气味,酚与水能形成氢键,在水在水中有一定中有一定的的溶解度,溶解度,其其溶解度随着分子中羟基数目的增多而增大。溶解度随着分子中羟基数目的增多而增大。CH3CH3CH2 OH2 甲基 4 乙基苯酚 OH萘酚萘酚1CH3

23、 OH2邻甲基苯酚甲基苯酚(二)酚的命名(二)酚的命名以以芳环为母体称为芳环为母体称为“某酚某酚”,从羟基所在的芳环碳原子为起点,给芳环碳,从羟基所在的芳环碳原子为起点,给芳环碳原子编号,再将各取代基的位置、个数、名称依次写在母体之前原子编号,再将各取代基的位置、个数、名称依次写在母体之前。OH OH对苯二酚1,4 苯二酚OH OH邻苯二酚1,2 苯二酚 OHOH间苯二酚1,3 苯二酚 OH OH对苯二酚1,4 苯二酚OH OH邻苯二酚1,2 苯二酚 OHOH间苯二酚1,3 苯二酚名称熔点沸点溶解度(每PKa苯酚431829.3710邻甲基苯酚301912.510.2间甲基苯酚10.9202.

24、82.610.01对甲基苯酚35362022.310.17邻苯二酚105240459.4间苯二酚111280281易溶9.4对苯二酚172286.210.35邻硝基苯酚4445214216微溶7.17对硝基苯酚113.4279微溶8.15表表6-2 一些酚的物理常数一些酚的物理常数酚羟基很难被取代。另一方面,氧原子上的电子云向酚羟基很难被取代。另一方面,氧原子上的电子云向苯环偏移,导致苯环偏移,导致OH键极性增大,有利于酚羟基中氢键极性增大,有利于酚羟基中氢离子的解离,使苯酚显示弱酸性。离子的解离,使苯酚显示弱酸性。O H图图6-1 苯酚的苯酚的P-共轭体系共轭体系1酸性酸性酚具有弱酸性,能与

25、氢氧化钠等强碱反应生成可溶性的酚钠。酚具有弱酸性,能与氢氧化钠等强碱反应生成可溶性的酚钠。苯酚的酸性比碳酸还弱,甚至不能使石蕊变色。苯酚不能溶于碳酸氢钠溶苯酚的酸性比碳酸还弱,甚至不能使石蕊变色。苯酚不能溶于碳酸氢钠溶液,在苯酚钠的水溶液中通入液,在苯酚钠的水溶液中通入CO2,可使苯酚重新游离出来,利用此性质可,可使苯酚重新游离出来,利用此性质可进行酚的分离和提纯。进行酚的分离和提纯。(二)酚的化学性质(二)酚的化学性质化合物显示颜色化合物显示颜色苯酚紫色间苯二酚紫色邻甲基苯酚蓝色对苯二酚暗绿色结晶间甲基苯酚蓝色1,2,3淡棕红色对甲基苯酚蓝色1,3,5紫色沉淀邻苯二酚绿色紫色沉淀与三氯化铁溶

26、液的显色反应并与三氯化铁溶液的显色反应并不局限于酚类不局限于酚类,凡具有稳定的,凡具有稳定的烯醇式烯醇式结构结构(羟基与双键碳原子直接相连)的化合物都有此显色反应。(羟基与双键碳原子直接相连)的化合物都有此显色反应。3芳环上的取代反应芳环上的取代反应羟基是邻、对位定位基,能使芳环活化,所以酚比苯更容易发生芳环上的取羟基是邻、对位定位基,能使芳环活化,所以酚比苯更容易发生芳环上的取代反应。代反应。黄色晶体,其水黄色晶体,其水溶液酸性很强。苦溶液酸性很强。苦味酸及其盐类都易味酸及其盐类都易爆炸,可制造炸药爆炸,可制造炸药和染料。和染料。(1)卤代反应)卤代反应在室温下,苯酚与溴水迅速反应,生成在室

27、温下,苯酚与溴水迅速反应,生成2,4,6三溴苯酚白色沉淀。此反应灵三溴苯酚白色沉淀。此反应灵敏度很高,且可定量完成,常用于酚的定性鉴别和定量测定。敏度很高,且可定量完成,常用于酚的定性鉴别和定量测定。(2)硝化反应)硝化反应 常温下,苯酚与稀硝酸作用生成邻硝基苯和对硝基苯酚的混合物,若与混常温下,苯酚与稀硝酸作用生成邻硝基苯和对硝基苯酚的混合物,若与混酸作用则生成酸作用则生成2,4,6三硝基苯酚(俗称苦味酸)。三硝基苯酚(俗称苦味酸)。OH+OHNO2OHNO220%HNO325oCOH+3Br2 OHBrBrBr2,4,6 三溴苯酚白色+3HBr3H2OOH+3HNO3浓 H2SO4+O2N

28、OHNO2NO22,4,6 三硝基苯酚OHOO对苯醌(黄色)OO OH OH4氧化反应氧化反应酚比醇更易被氧化,酸性的重铬酸钾等强氧化剂,甚至空气中的氧气就能将酚比醇更易被氧化,酸性的重铬酸钾等强氧化剂,甚至空气中的氧气就能将酚氧化生成有色物质酚氧化生成有色物质。OH OHOOO邻苯醌(红色)三、重要的酚三、重要的酚1苯酚苯酚:俗称石碳酸,是具有特殊气味的无色的针状晶体,俗称石碳酸,是具有特殊气味的无色的针状晶体,在空气中久在空气中久置呈粉红色乃至深褐色。室温下微溶于水,置呈粉红色乃至深褐色。室温下微溶于水,65以上能与水混溶,以上能与水混溶,苯酚有毒,苯酚有毒,能凝固蛋白质而有杀菌作用,可用

29、作消毒剂和防腐剂。其浓溶液对皮肤有强能凝固蛋白质而有杀菌作用,可用作消毒剂和防腐剂。其浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀作用,使用时要特别小心。烈的腐蚀作用,使用时要特别小心。2甲苯酚甲苯酚:又名煤酚,有邻、间、对三种异构体。甲苯酚的杀菌能力强于又名煤酚,有邻、间、对三种异构体。甲苯酚的杀菌能力强于苯酚,医药上常用的消毒剂就是含有苯酚,医药上常用的消毒剂就是含有47%53%甲苯酚三种异构体的肥皂水溶甲苯酚三种异构体的肥皂水溶溶液,俗名溶液,俗名“来苏儿来苏儿”。3苯二酚苯二酚:苯二酚有邻、间、对三种异构体,均为无色晶体,能溶于苯二酚有邻、间、对三种异构体,均为无色晶体,能溶于水、乙醇和乙醚。邻苯二酚又名

30、儿茶酚,水、乙醇和乙醚。邻苯二酚又名儿茶酚,间间苯二酚俗名雷琐辛,对苯二酚俗苯二酚俗名雷琐辛,对苯二酚俗名氢醌,它们的衍生物常存在于动植物体内,例如:邻苯二酚的重要衍生物名氢醌,它们的衍生物常存在于动植物体内,例如:邻苯二酚的重要衍生物之一肾上腺素。之一肾上腺素。HOHOOHCH CH2 NH CH3肾上腺素肾上腺素除间苯二酚外,苯二酚的其余两种异构体都易被氧化成醌,因此可做抗氧化除间苯二酚外,苯二酚的其余两种异构体都易被氧化成醌,因此可做抗氧化剂和显影剂。剂和显影剂。第三节 醚一、醚的结构、分类和命名一、醚的结构、分类和命名(一)醚的结构与分类(一)醚的结构与分类在结构上,醚可以看作是醇或酚

31、分子中羟基上的氢原子被烃基取代后生成的在结构上,醚可以看作是醇或酚分子中羟基上的氢原子被烃基取代后生成的化合物。醚的通式为化合物。醚的通式为ROR,式中的醚键(式中的醚键(COC)是官能团)是官能团,两个烃基可两个烃基可以相同,也可以不同。以相同,也可以不同。CH2 CH2 O环氧乙烷(环醚)CH3OO苯甲醚(混合醚)二苯醚(单纯醚)CH3CH2 CH2CH3OO二苯醚二乙醚(乙醚)(二)醚的命名(二)醚的命名结构简单的醚命名时,一般是在烃基的名称后加上结构简单的醚命名时,一般是在烃基的名称后加上“醚醚”字。单纯醚的命名字。单纯醚的命名是根据醚键所连接烃基的名称,称为是根据醚键所连接烃基的名称

32、,称为 “二某醚二某醚”,脂肪单纯醚的,脂肪单纯醚的“二二”字可以字可以省略。省略。混合醚在命名时,将两个烃基的名称分别列出后再加上混合醚在命名时,将两个烃基的名称分别列出后再加上“醚醚”字。脂肪醚要字。脂肪醚要将较小的烃基写在前面,芳香醚则把芳香烃基写在前面。将较小的烃基写在前面,芳香醚则把芳香烃基写在前面。CH3CH2 CH3O苯乙醚 甲乙醚CH2CH3O结构较复杂的醚可当作烃的烃氧基衍生物来命名,将较大的烃基看做母体,结构较复杂的醚可当作烃的烃氧基衍生物来命名,将较大的烃基看做母体,较小的烃基与氧原子看做取代基(烃氧基)。较小的烃基与氧原子看做取代基(烃氧基)。CH3 CH CH CH

33、CH CH2CH3CH3O3,5 二甲基 4 苯氧基 1 己烯2 甲基 3 甲氧基丁烷CH3 CH CH CH3CH3OCH3分子组成相同的醇(酚)、醚互为官能团异构体。例分子组成相同的醇(酚)、醚互为官能团异构体。例如:如:CH3CH2OH 乙醇CH3 O CH3 甲醚苯甲醚(芳香醚)CH3OCH3OHCH3OH苯酚(酚)苯甲醇(芳香醇)二、醚的性质二、醚的性质(一)醚的物理性质一)醚的物理性质常温下,甲醚、甲乙醚和环氧乙烷是气体,常温下,甲醚、甲乙醚和环氧乙烷是气体,其余其余醚均为有特殊气味的无色醚均为有特殊气味的无色液体,沸点比相应的醇要低得多。一些醚的物理常数如表液体,沸点比相应的醇要

34、低得多。一些醚的物理常数如表6-4所示。所示。表表6-4 一些醚的物理常数一些醚的物理常数名称熔点沸点相对密度(420)名称熔点沸点相对密度(420)甲醚-138.5-230.661正戊醚-691900.783 3甲乙醚-139.210.80.725 2乙烯基醚-101280.773 0乙醚-116.634.510.713 7苯甲醚-37.51550.996 1丙醚-12290.10.736 0苯乙醚-29.51700.966 6异丙醚-85.9680.724 1二苯醚26.8257.91.074 8正丁醚-95.31420.768 9环氧乙烷-11110.70.869 4(10)(二)醚的化

35、学性质(二)醚的化学性质除了某些环醚外,键相醚当稳定,一般情况下,与活泼金属、强氧化剂、除了某些环醚外,键相醚当稳定,一般情况下,与活泼金属、强氧化剂、强碱等物质都不反应。但在一定条件下,仍可发生一些特殊反应。强碱等物质都不反应。但在一定条件下,仍可发生一些特殊反应。1醚键的断裂醚键的断裂高温下,浓氢卤酸(氢碘酸或氢溴酸)能使醚键断裂,生成卤代烃和醇(酚)。高温下,浓氢卤酸(氢碘酸或氢溴酸)能使醚键断裂,生成卤代烃和醇(酚)。其中以氢碘酸的作用最强,生成的醇将进一步与过量的氢卤酸反应生成卤代烃。其中以氢碘酸的作用最强,生成的醇将进一步与过量的氢卤酸反应生成卤代烃。+CH3CH2 O CH2CH

36、3HICH3CH2 OH ICH2CH3+HICH3CH2I H2O+脂肪族混合醚与氢卤酸反应时,一般是较小烃基生成卤代烃,较大烃基生脂肪族混合醚与氢卤酸反应时,一般是较小烃基生成卤代烃,较大烃基生成醇。芳香醚因氧原子与芳环形成成醇。芳香醚因氧原子与芳环形成P-共轭体系,碳氧键不易断裂,因此芳共轭体系,碳氧键不易断裂,因此芳香族单纯醚(如二苯醚)不能与氢卤酸反应,香族单纯醚(如二苯醚)不能与氢卤酸反应,混合醚的烷烃基生成卤代烃,混合醚的烷烃基生成卤代烃,芳香烃基生成酚,且不能继续反应生成卤代烃。例如:芳香烃基生成酚,且不能继续反应生成卤代烃。例如:CH3CH2 CH3O+HICH3CH2 IC

37、H3OH +CH2CH3O+HIOHCH3CH2I+2过氧化物的生成过氧化物的生成醚对氧化剂很稳定,但多数烷基醚与空气长久接触会被缓慢氧化,生成不易醚对氧化剂很稳定,但多数烷基醚与空气长久接触会被缓慢氧化,生成不易挥发的醚的过氧化物。例如:挥发的醚的过氧化物。例如:+O2CH3 CH2 O CH2 CH3CH3 CH2 O CH CH3O O H过氧化乙醚醚的过氧化物不稳定,在受热或受到摩擦时,能迅速分解并引起爆炸,醚的过氧化物不稳定,在受热或受到摩擦时,能迅速分解并引起爆炸,因此醚类应尽量避免暴露在空气中,一般应放在棕色瓶中保存,并加入微因此醚类应尽量避免暴露在空气中,一般应放在棕色瓶中保存

38、,并加入微量铁丝或对苯二酚等抗氧化剂,以防止过氧化物的生成。量铁丝或对苯二酚等抗氧化剂,以防止过氧化物的生成。2I I2 蓝色淀粉过氧化物乙醚在使用前,特别是蒸馏前,必须检验是否含有过氧化物,常用的检验乙醚在使用前,特别是蒸馏前,必须检验是否含有过氧化物,常用的检验方法是:方法是:(1)用淀粉)用淀粉-碘化钾试纸(或溶液),如有过氧化物存在,碘化钾试纸(或溶液),如有过氧化物存在,KI即会被氧化生成即会被氧化生成I2,使试纸(或溶液)显蓝色。,使试纸(或溶液)显蓝色。(2)用硫酸亚铁和硫氰化钾(用硫酸亚铁和硫氰化钾(KSCN)混合液与醚一起振荡,若有过氧化)混合液与醚一起振荡,若有过氧化物的存

39、在,会将物的存在,会将Fe2+氧化为氧化为Fe3+,Fe3+与与SCN作用呈现红色。作用呈现红色。过氧化物Fe2+Fe3+红色SCN乙醚中的过氧化物可用硫酸亚铁或亚硫酸钠等还原剂除去。乙醚中的过氧化物可用硫酸亚铁或亚硫酸钠等还原剂除去。1乙醚乙醚:有特殊气味,是无色易挥发液体,沸点有特殊气味,是无色易挥发液体,沸点34.5,微溶于水,能溶,微溶于水,能溶解许多有机物,是一种应用广泛的有机溶剂。乙醚的蒸汽易燃、易爆,使用解许多有机物,是一种应用广泛的有机溶剂。乙醚的蒸汽易燃、易爆,使用时必须特别小心,要远离明火。时必须特别小心,要远离明火。乙醚有麻醉作用,在外科手术上曾用作吸入式全身麻醉剂,但由

40、于乙醚能乙醚有麻醉作用,在外科手术上曾用作吸入式全身麻醉剂,但由于乙醚能引起患者恶心、呕吐等副作用,现已被其他更好的麻醉剂所取代。大牲畜的引起患者恶心、呕吐等副作用,现已被其他更好的麻醉剂所取代。大牲畜的外科手术时也可用乙醚做麻醉剂。外科手术时也可用乙醚做麻醉剂。三、重要的醚三、重要的醚2除草醚除草醚:除草醚的化学名称是除草醚的化学名称是4硝基硝基2,4二氯二苯醚,二氯二苯醚,是黄色针是黄色针状晶体,有特殊气味,状晶体,有特殊气味,难溶于水,易溶于乙醇等有机溶剂,在空气中稳定,难溶于水,易溶于乙醇等有机溶剂,在空气中稳定,对金属无腐蚀性,对人畜安全,对某些杂草有触杀性作用,是常用的除草对金属无

41、腐蚀性,对人畜安全,对某些杂草有触杀性作用,是常用的除草剂之一。剂之一。除草醚除草醚的的结构式如下:结构式如下:【知识目标知识目标】1掌握醛、酮的结构特点,了解醛酮的分类。掌握醛、酮的结构特点,了解醛酮的分类。2掌握醛和酮的系统命名法。掌握醛和酮的系统命名法。3.了解醛和酮的物理性质,掌握醛和酮的化学性质了解醛和酮的物理性质,掌握醛和酮的化学性质4了解重要醛和酮了解重要醛和酮【技能目标技能目标】1能根据醛和酮的系统命名法进行正确命名。能根据醛和酮的系统命名法进行正确命名。2利用醛和酮的化学性质,会进行正确的推断或鉴别。利用醛和酮的化学性质,会进行正确的推断或鉴别。CHO ,可简写为C H OC

42、 O醛基羰基(酮基)(一)醛和酮的结构(一)醛和酮的结构醛和酮的分子中都含有羰基,统称为羰基化合物。醛基与烃基相连的化合醛和酮的分子中都含有羰基,统称为羰基化合物。醛基与烃基相连的化合物称为醛(甲醛例外)物称为醛(甲醛例外),醛基是醛的官能团。羰基在链中连接两个烃基的化醛基是醛的官能团。羰基在链中连接两个烃基的化合物称为酮,酮中的羰基又称为酮基,是酮的官能团。合物称为酮,酮中的羰基又称为酮基,是酮的官能团。第一节第一节 醛和酮的结构、分类和命名醛和酮的结构、分类和命名一、醛和酮的结构与分类一、醛和酮的结构与分类C O+-羰基是一个极性不饱和共价键羰基是一个极性不饱和共价键(二)醛和酮的分类(二

43、)醛和酮的分类根据分子中羰基数目多少,可将醛、酮分为一元醛、酮,二元醛、酮和多元根据分子中羰基数目多少,可将醛、酮分为一元醛、酮,二元醛、酮和多元醛、酮;根据羰基连接的烃基结构的不同,可将醛、酮分为脂肪醛、酮,脂环醛、酮;根据羰基连接的烃基结构的不同,可将醛、酮分为脂肪醛、酮,脂环醛、酮和芳香醛、酮;根据烃基是否饱和,又可将醛、酮分为饱和醛、酮与不醛、酮和芳香醛、酮;根据烃基是否饱和,又可将醛、酮分为饱和醛、酮与不饱和醛、酮。一元醛、酮的通式为:饱和醛、酮。一元醛、酮的通式为:C OR R脂肪醛脂肪酮C H ORC OAr R(Ar)C H OAr芳香醛芳香酮饱和脂肪醛、酮的命名原则是:选择含

44、有羰基的最长碳链作主链,称为饱和脂肪醛、酮的命名原则是:选择含有羰基的最长碳链作主链,称为“某醛某醛”或或“某酮某酮”(母体),从离羰基最近的一端给主链碳原子编号,将(母体),从离羰基最近的一端给主链碳原子编号,将羰基的位次标在母体名称之前(醛的羰基位次是羰基的位次标在母体名称之前(醛的羰基位次是1,不必标出),主链碳原子,不必标出),主链碳原子编号也可以用希腊字母表示,与羰基相连的碳原子是编号也可以用希腊字母表示,与羰基相连的碳原子是碳原子,其余依次是碳原子,其余依次是碳原子、碳原子、碳原子等。例如:碳原子等。例如:二、醛和酮的命名二、醛和酮的命名3 甲基 2 乙基丁醛 CH3 CH CH

45、CHOCH2CH3CH32 甲基 3 戊酮CH3 CH2 C CH CH3OCH3 甲基甲基乙基丁醛乙基丁醛 甲基甲基3戊酮戊酮不饱和脂肪醛、酮的命名,主链还要包含不饱和键在内,并根据主链碳原不饱和脂肪醛、酮的命名,主链还要包含不饱和键在内,并根据主链碳原子的数目称为子的数目称为“某烯(炔)醛某烯(炔)醛”或或“某烯(炔)酮某烯(炔)酮”(母体),仍从离羰基(母体),仍从离羰基最近的一端给主链碳原子编号,并将不饱和键的位次标在最近的一端给主链碳原子编号,并将不饱和键的位次标在“某烯(炔)某烯(炔)”之之前,羰基的位次标在前,羰基的位次标在“酮酮”之前。例如:之前。例如:2,4 二甲基 3 戊烯

46、醛CH3 C CH C CH3OCH34 甲基 3 戊烯 2 酮 CH3 C CH CH CHOCH3CH3,二甲基二甲基3戊烯醛戊烯醛甲基甲基3戊烯戊烯2酮酮芳香醛酮的命名通常以脂肪醛酮为母体,将芳环做为取代基。例如:芳香醛酮的命名通常以脂肪醛酮为母体,将芳环做为取代基。例如:苯甲醛CH2 CH CHOCH3CH2 C CH3OCHO苯基丙酮(苯丙酮)2 甲基 3 苯基丙醛结构简单的酮也可根据羰基连接的两个烃基来命名。例如:结构简单的酮也可根据羰基连接的两个烃基来命名。例如:C OCH3CH3C OCH3CH2CH3C O二甲酮甲乙酮二苯酮脂环酮的命名与脂肪酮类似,只是在母体名称前面加脂环酮

47、的命名与脂肪酮类似,只是在母体名称前面加“环环”字。例字。例如:如:OCH3O2 甲基环戊酮3 环己烯酮第二节第二节 醛和酮的性质醛和酮的性质一、醛和酮的物理性质一、醛和酮的物理性质常温下,除甲醛是气体外,其他常温下,除甲醛是气体外,其他C12以下的脂肪醛、酮都是液体,高级脂肪以下的脂肪醛、酮都是液体,高级脂肪醛、酮是固体;芳香醛、酮为液体或固体。低级脂肪醛有刺激性气味,低级醛、酮是固体;芳香醛、酮为液体或固体。低级脂肪醛有刺激性气味,低级脂肪酮有特殊气味,中级脂肪醛、酮和一些芳香醛、酮具有果香味,因而某脂肪酮有特殊气味,中级脂肪醛、酮和一些芳香醛、酮具有果香味,因而某些醛、酮可用作香料。些醛

48、、酮可用作香料。因为醛或酮的分子间不能形成氢键,没有缔合现象,因此它们的沸点低因为醛或酮的分子间不能形成氢键,没有缔合现象,因此它们的沸点低于相对分子质量相近的醇。但是由于羰基的极性,增加了分子间的引力,所于相对分子质量相近的醇。但是由于羰基的极性,增加了分子间的引力,所以其沸点高于相应的烷烃。以其沸点高于相应的烷烃。由于醛酮的羰基氧原子能与水分子的氢原子形成氢键,所以低级脂肪醛、由于醛酮的羰基氧原子能与水分子的氢原子形成氢键,所以低级脂肪醛、酮易溶于水,但随着相对分子质量的增加,溶解度逐渐减小,醛酮易溶于苯、酮易溶于水,但随着相对分子质量的增加,溶解度逐渐减小,醛酮易溶于苯、四氯化碳等有机溶

49、剂。一些醛、酮的物理常数见表四氯化碳等有机溶剂。一些醛、酮的物理常数见表7-1。名称熔点沸点相对密度(420)溶解度(每甲醛-92-210.815(-20)55乙醛-12120.80.783 4溶丙醛-8148.80.805 820丁醛-9975.70.817 0微溶戊醛-911030.809 5微溶苯甲醛-26178.11.041 5(10/4)0.33丙酮-94.656.50.789 8溶丁酮-86.479.60.805 4溶2-77.81020.806 1几乎不容3-39.9101.70.813 84.7环己酮-16.4155.70.947 8微溶苯乙酮19.7202.31.028 1微

50、溶表表7-1醛、酮的物理常数醛、酮的物理常数二、醛和酮的化学性质二、醛和酮的化学性质(一)羰基上的加成反应(一)羰基上的加成反应1与氢氰酸的加成反应与氢氰酸的加成反应醛、脂肪族甲基酮、醛、脂肪族甲基酮、8碳以下的脂环酮与氢氰酸加成生成碳以下的脂环酮与氢氰酸加成生成-羟基腈。羟基腈。反应活性顺序是:甲醛醛脂肪族甲基酮脂环酮反应活性顺序是:甲醛醛脂肪族甲基酮脂环酮-羟基腈水解后生成羟基腈水解后生成-羟基酸,该反应是增长碳链的方法之一。羟基酸,该反应是增长碳链的方法之一。2与亚硫酸氢钠的加成反应与亚硫酸氢钠的加成反应醛、脂肪族甲基酮与过量的饱和亚硫酸氢钠溶液作用,生成醛、脂肪族甲基酮与过量的饱和亚硫

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