醇

高中有机化学，总结醇的物理性质，化学性质，和重要实验

醇

• 分类
  • 1脂肪醇，脂肪醇，芳香醇
  • 2伯醇仲醇叔醇
• 物理性质
  • 易溶于水（有羟基），也易溶于有机溶剂
  • 溶解度
    • 醇中的碳原子越多，在水中的溶解度越小
      • 碳原子数小于三，与水任意比互溶
      • 碳原子数4到11油状液体部分溶于水
  • 熔沸点
    • 碳原子数越多，熔沸点越高
    • 相对原子质量相近时，醇的沸点远大于烷烃的沸点（有羟基）
    • 碳原子数目相同时，羟基数目越多，沸点越高
  • 几种醇的物理性质
    • 甲醇，又称木醇会致人失明，多可致死，燃料，是新的可再生能源
    • 乙醇
      • 无色透明液体有特殊香味，与水任意比互溶，是良好的有机溶剂
      • 工业酒精96%，氧化钙蒸馏，无水酒精99.5%，镁粉蒸馏，绝对酒精100%
    • 乙二醇，又称甘醇
      • 无色粘稠，有甜味的液体，易溶于水和乙醇
      • 水溶液凝固点低，在机器水箱内加一些乙二醇，可防止水箱内水结冰
    • 丙三醇，又称甘油
      • 无色粘稠，有甜味的液体
      • 吸湿性强，有护肤作用
      • 丙三醇与硝酸酯化生成三硝酸甘油酯，俗称硝化甘油，一种烈性炸药
• 化学性质
  • 钠和乙醇反应
    • 现象，钠存在液面下仍是块状，不发出声音，但产生气泡反应缓慢
    • 密度，乙醇<钠<水
    • 两分子乙醇和两分子钠生成两分子乙醇钠和一分子氢气
  • 消去反应 170℃浓硝酸催化（乙醇制乙烯）
    • 发生反应的条件
      • 羟基的邻碳上有氢
    • 在多羟基的分子中，消去反应产物不止一种
    • 乙醇的消去反应实验
      • 实验步骤
        • 在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸混合液20毫升，放入几片碎瓷片
        • 加热混合液使液体温度迅速上升到170摄氏度，
        • 将生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液中
      • 实验现象
        • 酸性高锰酸钾溶液的紫色很快退去
        • 溴的四氯化碳溶液的颜色很快退去
      • 注意事项
        • 乙醇与浓硫酸的体积约为1比3，是因为浓硫酸过量可提高乙醇的利用率，增加乙醇的产量
        • 乙醇和浓硫酸混合时，必须将浓硫酸加入乙醇中，反之有危险
        • 加碎瓷片防暴沸
        • 温度计的量程常用200到300摄氏度，水银球要放入反应液中
        • 加热时要迅速升温到170摄氏度，并保持稳定，否则在140度时生成乙醚
        • 实验结束后，先撤管后撤灯
        • 浓硫酸做催化剂和脱水剂，同时也是氧化剂，在反应中将乙醇氧化成碳，一氧化碳，二氧化碳等使液体变黑而浓硫酸被还原成二氧化硫。
        • 浓硫酸被还原成二氧化硫，二氧化硫能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色，因此做实验前先用碱石灰或氢氧化钠溶液，将二氧化硫除去
        • 收集气体用排水法，乙烯难溶于水密度与空气接近
  • 取代反应
    • 酯化反应，浓硫酸加热可逆
      • 实验
        • 加热
          • 先小火加热3到5分钟，乙酸和乙醇易挥发，先让小火使其充分反应
          • 再大火集中加热，使产物挥发
          • 可以提高反应速率，也可以提高乙醇乙酸转化率，使平衡正移
        • 浓硫酸做催化剂和吸水剂，可提高乙醇乙酸转化率
        • 反应物需保持无水，有水不利于酯化反应的进行
        • 反应物加入顺序
          • 先加无水乙醇，再加浓硫酸，再加冰醋酸
          • 或者先加无水乙醇，再加冰醋酸，再加浓硫酸
          • 将浓硫酸加入无水乙醇中，是为了防止液体飞溅。
          • 一般选用第一种添加顺序，因为冰醋酸比较贵，而且有刺鼻气味
        • 饱和碳酸钠的作用
          • 降低乙酸乙酯的溶解度
          • 吸收乙酸
          • 溶解乙醇
        • 实验现象， 碳酸钠溶液上层浮着一层油状液体有芳香气味
        • 分离提纯产物
          • 将混合液倒入分液漏斗静置分层后，分液分离出粗乙酸乙酯
          • 中和，加入饱和碳酸钠溶液中和乙酸，然后分液
          • 水洗（除去碳酸钠），加入饱和食盐水分液，分出下层的水
          • 氯化钙饱和溶液水洗，除去乙醇，分出下层水
          • 干燥，从分液漏斗上层倒出乙酸乙酯，加入硫酸镁干燥
          • 精馏，得到纯净的乙酸乙酯
    • 和卤代烃反应，加热，生成卤代烃和水
    • 醇分子间脱水，浓硫酸催化140℃，生成乙醚
  • 氧化反应
    • 燃烧
    • 催化氧化，铜做催化剂加热，生成醛基
      • 第一步，铜和氧气加热生成氧化铜
      • 第二步，乙醇和氧化铜生成乙醛，酮和水
    • 和强氧化剂反应可直接生成乙酸
    • 不同类型的醇被氧化的产物
      • 伯醇在铜的作用下生成醛基，在强氧化剂的作用下生成乙酸
      • 仲醇在铜或强氧化剂的作用下，都生成酮基
      • 叔醇不发生催化氧化反应