导图社区 07醇、酚、醚
有机化学又称为碳化合物的化学,是研究有机化合物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学,是化学中极重要的一个分支。大一的基础课程,希望对大家有用。
编辑于2022-07-14 22:54:57家畜组织胚胎学,研究家畜胚胎生长、发育过程的学科。动物医学的基础学科之一。大一的专业课程,希望对大家有所帮助~本思维导图包括:被覆上皮covering epithelium、特殊结构、腺上皮和腺、上皮组织的更新和重生。
家畜组织胚胎学,研究家畜胚胎生长、发育过程的学科。动物医学的基础学科之一。大一的专业课程,希望对大家有所帮助~本思维导图包括:目标、结缔组织connective tissue、疏松结缔组织loose connective tissue、致密阶段组织dense connective tissue、网状组织reticular tissue。
家畜组织胚胎学,研究家畜胚胎生长、发育过程的学科。动物医学的基础学科之一。大一的专业课程,希望对大家有所帮助~本思维导图包括:软骨和骨两个部分。
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醇、酚、醚
烃的含氧衍生物
醇
醇的分类
根据烃基的不同
脂肪醇
饱和醇
不饱和醇
脂环醇
饱和酯环醇
不饱和酯环醇
芳香醇
根据羟基数目的不同
一元醇
二元醇
三元醇
根据连接的碳原子种类的不同
伯醇
仲醇
叔醇
偕二醇
同个碳上有两个羟基
其中一个羟基脱H变成醛
烯醇
羟基连接在双键上
羟基上的H会加成到双键上,生成醛或酮
醇的命名
普通命名法
某醇
系统命名法
醇为母体
选主链
饱和链,羟基位次最小
含有不饱和键和羟基,羟基位次最小
芳香醇,常以苯环为取代基
编号
最低位次原则
衍生物命名法
把其他醇看做甲醇的衍生物来命名,常用于三个取代基相同的叔醇
主官能团的优先次序
羧酸 磺酸 酯 酰卤 酰胺 腈 醛 酮 醇 酚 胺 醚
醇的物理性质
沸点
相对分子质量相近时
醇>醛,酮>醚、烷
醇分子之间可形成H键,沸点更大
故多元醇>一元醇
水溶性
低级醇易溶于水
分子量增大,溶解度下降
六个碳以下易溶
醇的化学性质
醇的酸性
醇的酸性较弱,只能跟强碱反应
醇可与活泼金属反应
得到亲核试剂、碱性试剂,醇钠
金属对醇的相对反应活性
K>Ca>Na>Mg>Al
遵从金属活动顺序表
醇对金属的相对反应活性
RCH2OH>R2CHOH>R3COH
叔丁醇,与金属钠反应迟缓,与金属钾才能使它们完全变成醇金属
烷氧负离子的碱性
相反
应用
制取醇金属
消毁残余的活泼金属
酸性较水弱,Na与醇的反应不发生燃烧和爆炸
检验醇类
用于制备污水乙醇
醇的碱性
与硫酸作用,稀释或受热得到醇
应用
制烷基化试剂
制表面活性剂
除去烷烃或卤代烃中的少量醇
区分醇与烷烃、卤代烃
醇的亲核取代
卤代反应
没有卤代烃稳定,需催化
与氢卤酸反应
特点:可逆
反应机理:亲核取代
多数一级醇,SN2机制
多数二级、三级醇,SN1机制
b位上有支链的伯醇、仲醇与HX的反应常发生重排
氢卤酸的反应活性:HI>HBr>HCl
R相同时
醇的反应活性:烯丙式醇、叔醇>仲醇>伯醇>甲醇
应用
Iucas试剂可鉴别6个碳以下的伯仲叔醇
浓HCl+无水ZnCl
酸催化质子化,然后以水的形式脱去
伯醇 立刻浑浊
仲醇 放置片刻,变浑浊
叔醇 室温不反应
由醇制备卤代烃
与PX3、PX3反应
特点
不发生重排
副反应:成酯
与SOCl2反应
氯化亚砜
特点
产率高
易分离
无重排
无吡啶使构型保持,有吡啶时构型翻转
反应机理
SN1机理
酸的作用下,羟基质子化,脱水
烯丙醇,叔醇,苄醇,大多数仲醇,空间位阻大的伯醇
SN2机理
酸的作用下,羟基质子化,脱水,反面进攻
大多数伯醇,特点:无重排现象
醇的脱水反应
分子内脱水
本质:消除反应
b-消除
浓硫酸或三氧化铝存在下加热
反应机理
消除反应的取向——Saytzeff规则
主要生成双键上取代基比较多的烯烃
b-H消除活性:三级H>二级H>一级H
醇脱水成烯的反应速率:三级醇>二级醇>一级醇
分子间脱水
本质:亲核取代
酸的催化下,低温条件
羟基质子化,以水的形式脱去
机理:伯醇按SN2、仲醇与叔醇按SN1
醇的酯化
与硝酸作用
生成硝酸酯
与磷酸作用
与酰卤作用也可生成酯
与有机酸作用
可逆、反应速度慢、需要酸或酶催化
制得的硫酸二甲酯、硫酸二乙酯是重要的烷基化试剂
甘油三硝酸酯(硝化甘油)是猛烈的炸药,还可以作血管的扩张、缓解心绞痛的药物
醇的氧化
醇的脱氢反应,温度一般比较高,常用的催化剂是铜、银或铬酸铜
KMnO4氧化
伯醇氧化生成醛后很快转化成羧酸
氧化锌太强,所以不能停留在醛阶段
仲醇只能变成酮,无法继续氧化
叔醇羟基质子化,以水的形式脱去
K2Cr2O7氧化
仲醇氧化生成酮;叔醇在一般情况下不被氧化,断裂成小分子,但在剧烈的条件下,则断裂成小分子产物
选择性氧化
新制的二氧化锰或沙瑞特试剂(三氧化铬/吡啶)等弱氧化剂
沙瑞特试剂:可使伯醇氧化成醛二不会继续氧化为羧酸,产率也较高
将一级醇,二级醇氧化成相应的醛或酮,且分子存在的双键 三键不被氧化
邻二醇的反应
与高碘酸的反应
高碘酸被还原为碘酸,与硝酸银反应得到白色沉淀
与新氢氧化铜反应
醇的脱氧化和脱氧反应
强氧化剂氧化
弱氧化剂氧化
非水反应
DCC-DMSO
丙酮-异丙醇铝
氧或空气氧化
催化脱氢
多元醇的特性
酸性及螯合物的形成
酸性比一元醇强
应用
区别一元醇和多元醇
邻多醇与高碘酸的反应
应用
用于鉴别一元醇和邻羟基多元醇
反应定量进行,可用于测定邻羟基多元醇的含量
通过产物,可推测邻多元醇的结构
邻二醇的重排反应
聚合和成环
区别
子主题
酚
酚的结构
O与苯环p-p共轭
O-H极性增大,酚羟基氢的解离能量增强,有弱酸性
C-O极性小,难断裂(-OH难被去掉)
苯环上电子云密度增加,易亲电取代
酚的分类
根据所连芳基
苯酚,萘酚,蒽酚等
根据羟基数目的不同
一元酚、二元酚、三元酚等,二元以上为多元酚
酚的命名
一个酚羟基或只有酚羟基,以苯酚为母体
邻甲苯酚、间甲苯酚、对甲苯酚混合得到消毒剂,俗称为来苏尔
含硝基、卤素,硝基和卤素作为取代基,苯酚为母体
领氯苯酚、2,4,6-三硝基苯酚(苦味酸)
比酚羟基氧化程度更高,羟基为取代基
酚的物理性质
易被氧化,在空气中放置后,就能逐渐氧化变成粉红色、红色或暗红色
可以形成分子间氢键,熔点、沸点高于芳烃相对分子量相近
邻位有硝基,易与酚羟基形成氢键
酚的化学性质
酸性
无取代基酚
羧酸>碳酸>苯酚>水>醇
强酸制弱酸
取代酚的酸性
连吸电子基,使酸性增强
致钝基团
电荷分散,负电荷稳定
连斥电子基,使酸性减弱
电荷集中,负离子不稳定
共轭+诱导解释酸性
对硝基苯酚>对氯苯酚>苯酚>对甲基苯酚
与FeCl3的显色反应
烯醇式结构也可以有显色反应
形成配合物
可鉴别酚类的存在
苯酚为紫色、对甲苯酚为蓝色、其他的为蓝紫色、深绿色、暗绿色,1,2,3,-苯三酚为浅棕色
阿司匹林(乙酰水杨酸)使FeCl3显紫色、淡紫色说明不纯;显黄色说明得到了纯的阿司匹林
成醚反应
芳环上的亲电取代
苯环连有羟基以后,环的活泼性增加、易取代,取代基一般进入羟基的领、对位
卤代反应
室温下雨溴水反应,立即生成2,4,6-三溴苯酚
此反应较灵敏,可用于苯酚的定性、定量测定
硝化反应
分子内氢键较弱,分子间氢键较强
氧化反应
易被氧化,在空气中放置后,就能逐渐氧化变成粉红色、红色或暗红色
对苯醌为黄色,邻苯醌为暗红色
环化反应
25摄氏度,邻位,高温,则对位
先是低温,生产邻位,再高温,转移去对位,如果磺酸基多,则两个位都有
醚
醚的结构
氧原子为sp3杂化,C-O-C之间有角度,醚具有一定的极性
可以作为路易斯碱,接受质子成盐;也可以与水、醇等形成氢键
醚的分类、命名
饱和醚
简单醚
醚键两端的相同
乙醚,二苯醚
混合醚
醚键两端不同
小基团放前面,若有芳基,芳基置前
甲乙醚,苯甲醚
不饱和醚
先写饱和烃基,再写不饱和烃基
芳香醚
环醚
以烃的环氧衍生物命名
1,2-环氧丙烷
单醚
醚键两端的相同
乙醚,二苯醚
混醚
醚键两端不同
小基团放前面,若有芳基,芳基置前
甲乙醚,苯甲醚
复杂的混醚
烃氧基(RO-或ArO-)作为取代基
2-甲氧基戊烷,1-甲基-4-乙氧基苯
环醚:碳链与氧原子形成环状结构的醚,环氧某烃或按杂环命名
1,2-环氧丙烷,四氢呋喃(1,4-环氧丁烷)
系统命名法
烷氧基作取代基,命名同烷烃的命名
醚的物理性质
沸点、水溶性比烷烃大,烃基越多越难溶
甲醚能与水混溶,能溶解许多有机物
有麻痹神经的作用,会损伤神经系统
醚的化学性质
稳定性
仅次于烷烃
很稳定,不与强碱、氧化剂。还原剂反应
金羊盐的生成
不稳定、易分解
醚的氧原子具有谷堆电子,可以接受强酸提供的质子生成金羊盐正离子,并溶于浓强酸中
浓HCl、浓H2SO4可以,但浓hno3不行(氧化性太强)
可用于分离和鉴定醚和烷烃(或卤代烃)
醚键的断裂
与浓盐酸、浓氢溴酸、氢碘酸作用
芳香族的醚。不能断芳烃和O位置
碳氧键断裂的活性顺序
醚在强酸条件HI下,醚键断裂形成卤代烃和醇
按SN2历程反应,较小的烷基变成卤代烃,大的烷基生成醇
HI过量,醇转化为卤代烃
按SN1历程反应,酸少量,醚键断裂生成小醇和大卤代烃
醚键连有碳正离子的烷基
一芳基醚生成
形成过氧性质
a-H容易在C-H之间发生自动氧化,慢慢生成过氧化物
环醚
代表物:环氧乙烷
开环反应