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第6第 第 第 第第第第第 第第第第第第 、、; 第第第第第 第第第第第第 、、; 第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第第 第第第第第第第第第第 目目目目目目4h

第 6 章 醇 酚

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第 6 章 醇 酚. 醇、酚的结构、分类和命名; 醇和酚的化学性质及其反应机制; 醇和酚在医学上的应用 。. 目的要求:. 学时: 4h. R OH. Ar OH. 苯甲醇. 苯酚. Functional group : -OH , hydroxyl group. 第一节 醇 ( Alcohols ) 一、分类与命名. 按羟基数目. ( 伯醇 ). ( 仲醇 ). 按碳的种类. ( 叔醇 ). 叔丁(基)醇. 新戊(基)醇. 命名 普通命名法:烃基名 + 醇. 系统命名法. 5- 甲基 - 2- 己醇. 一元醇. 不饱和醇. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: 第 6 章  醇 酚

第 6章 醇 酚

醇、酚的结构、分类和命名;醇、酚的结构、分类和命名;醇和酚的化学性质及其反应机制;醇和酚的化学性质及其反应机制;醇和酚在医学上的应用 。醇和酚在医学上的应用 。

目的要求:

学时: 4h

Page 2: 第 6 章  醇 酚

CH

HO

HO

H

SP3 SP2

Functional group : -OH , hydroxyl group

苯甲醇 苯酚

ROH ArOH

Page 3: 第 6 章  醇 酚

第一节 醇( Alcohols )一、分类与命名

CH3CHOH

CH3

CH3C CHCH2OH

CH3

CH2 CH2

OHOH

CH2 CH CH2

OHOH OH

RCH2

R CH

R

R C

R

R

OH

OH

OH

(伯醇)

(仲醇)

(叔醇)

按羟基数目

按碳的种类

Page 4: 第 6 章  醇 酚

CH2CH3 C

CH3

CH3

OH OHCH3 C

CH3

CH3

命名• 普通命名法:烃基名 +醇

叔丁(基)醇 新戊(基)醇

• 系统命名法一元醇

不饱和醇

CH3CHCH2CH2CHCH3

CH3 OH

OH

CH2=CHCH2CH2CHCH3

5- 甲基 -2- 己醇

5-己烯 -2-醇

Page 5: 第 6 章  醇 酚

多元醇 CH3CH2C

CH2OH

CH2OH

CH2OH

CH3

H

CH3

HOH OH

环醇 从 -OH 编号,称为“环某(烯)醇”OH

CH3

3- 甲基 -2- 环己烯醇

2- 乙基 -2- 羟甲基 -1 , 3- 丙二醇

( 2R , 3R ) -2 , 3-丁二醇

Page 6: 第 6 章  醇 酚

二、结构与性质结构

CH

H

O

HH108.9¡£

¡£

¡£

110

109sp3

R O

H

HO

R

HO

R

HO

RR O

H

HO

H

HO

R

HO

H

所以 ,醇的沸点比分子量相近的烷烃高得多 ;低级醇可与水混溶 .

Page 7: 第 6 章  醇 酚

ROH + Na RONa + 1/2H2 + Q

RONa + HOH ROH + NaOH

酸性强弱 :ROH < HOHRCH2OH >R2CHOH >R 3 COH

不同结构醇钠的碱性强弱次序是: 叔醇钠 > 仲醇钠 > 伯醇钠

三、化学性质1. 酸性 (Acidity)

Page 8: 第 6 章  醇 酚

2. 取代反应( substitution)

• 与 HX 作用

ROH + HX RX + H2O

HI > HBr > HCl

RCH2OH + NaBr + H2SO4

RCH2Br + NaHSO4 + H2O

活性:

特点:可逆;需要酸催化(无机酸、 Lewis 酸)

应用:制备卤代烃

Page 9: 第 6 章  醇 酚

Lucas 试验(鉴别六碳以下的各级醇)

RCH2OH

R2CHOH

R3COH

ŨHCl + ZnCl2

R.T

RX + H2OŨHCl + ZnCl2

R.TROH

加热后出现混浊

数分钟后出现混浊

立即后出现混浊

Page 10: 第 6 章  醇 酚

机理:

OH + H +R OH2

+R R

++ H2O

R+

+ X-

RX+

OH2

+RCH2OH HRCH2

X-

CH

R

OH2

+[ ] RCH2X + H2O-

SN1— 有重排反应发生

SN2

Page 11: 第 6 章  醇 酚

CH3 C

H

C

H

CH3

OH

CH3HBr

CH3 C

Br

C

H

CH3

H

CH3

CH3 C

CH3

C

H

OH

H

CH3

HCl CH3 C

Cl

C

H

CH3

H

CH3

+ H2O

烯丙醇 > R3COH > R2CHOH > RCH2OH苄醇

反应活性:

Page 12: 第 6 章  醇 酚

CH2 CH2

H2SO4 /170

or: Al2O3 /360℃

CH3CH2OHH2SO4 /140

or: Al2O3 /240

CH3CH2OCH2CH3℃

2

三级醇主要发生分子内脱水。

(分子间)

(分子内)

3. 脱水反应( Dehydration )

Page 13: 第 6 章  醇 酚

遵循 Saytzeff 规则例:

H

H2SO4

OH

(con.)

or Al2O3

CH3CHCHCH2

H

CH3CH CHCH3

H

H2SO4H2O

OH

(con.)RCH_CH2

170OCRCH_CH2

活性: R3COH > R2CHOH >RCH2OH

特点: H2SO4 催化倾向于 E1 历程,有重排产物; Al2O3 催化,无重排产物; 烯烃的稳定性决定消除方向。

Page 14: 第 6 章  醇 酚

4. 氧化与脱氢

RCOOH

R2CHOH R2C OKMnO4

KMnO4RCH2_OH RCHO

KMnO4

K2Cr2O7or :

R3COHKMnO4 不反应

鉴别伯、仲、叔醇

Cu

¼ÓÈÈ

RCHO + H2

Page 15: 第 6 章  醇 酚

K2Cr2O7/H2SO4

O OHOOC

选择性氧化剂: Sarrett[O] CrO3/ 吡啶 /CH2Cl2

(Collins)

特点:使伯醇氧化停留在醛阶段; 不影响双键。

HO

CrO3-2C5H5N

CH2Cl2/RT

O

Page 16: 第 6 章  醇 酚

5. 与无机酸的反应:

H2OR HO_SO3HOH RO_SO3H

硫酸氢某酯

甘油三硝酸酯

CH2O

CH2O

H

CHO H

H

HO_NO2

CH2O

CH2O

CHO

NO2

NO2

NO2

3H2O

H OPC4H9O HOHO

HO(C4H9O)3 PO 3H2O

磷酸三丁酯

Page 17: 第 6 章  醇 酚

6. 多元醇的特性a. HIO4 氧化

C C

R' R'

R R

OH OH

HIO4

R'C O C

R'

RO

R

+ + HIO3 + H2O

Ag+

AgIO3

(定量进行)应用:含量测定; 推断结构。

Page 18: 第 6 章  醇 酚

b.b. 与氢氧化铜的反应与氢氧化铜的反应

邻二醇可与氢氧化铜形成配合物,使邻二醇可与氢氧化铜形成配合物,使氢氧化铜沉淀氢氧化铜沉淀溶解,变为绛溶解,变为绛蓝色溶液蓝色溶液。 。

此反应是邻二醇类化合物的特有反应

CH2OH

CHOH

CH2OH

CH2

CH

CH2OH+ Cu2+ OH -

O

OCu

Page 19: 第 6 章  醇 酚

四、醇在医药上的应用四、醇在医药上的应用

甲醇甲醇 乙醇乙醇

Page 20: 第 6 章  醇 酚

1.1. 甲醇 甲醇 甲醇最早由木材干馏得到,故又称木醇 。甲醇最早由木材干馏得到,故又称木醇 。 甲醇为无色液体,沸点甲醇为无色液体,沸点 64.764.7 ,易燃,能,易燃,能

与水、乙醇、乙醚和氯仿等混溶。 与水、乙醇、乙醚和氯仿等混溶。 甲醇是常用的有机溶剂之一。甲醇是常用的有机溶剂之一。 甲醇的毒性很大,不能作为饮料。 甲醇的毒性很大,不能作为饮料。

甲醇对视神经具有很强的毒害作用,可致视甲醇对视神经具有很强的毒害作用,可致视神经萎缩、视力减退,严重者可可双目失明。神经萎缩、视力减退,严重者可可双目失明。

Page 21: 第 6 章  醇 酚

2.2. 乙醇 乙醇 俗称酒精,是无色、易燃性液体,沸点俗称酒精,是无色、易燃性液体,沸点 77

8.3℃8.3℃ ,与水混溶。,与水混溶。 乙醇在临床上用作消毒剂,乙醇在临床上用作消毒剂, 70%70% 乙醇的乙醇的

杀菌能力最强。 杀菌能力最强。 乙醇是最常用的溶剂和工业原料之一。 乙醇是最常用的溶剂和工业原料之一。 乙醇是各类酒类饮料的主要成分。乙醇是各类酒类饮料的主要成分。 乙醇的毒性小于甲醇,但过量饮酒仍可乙醇的毒性小于甲醇,但过量饮酒仍可

发生乙醇中毒,严重的可中毒致死。 发生乙醇中毒,严重的可中毒致死。

Page 22: 第 6 章  醇 酚

练习:练习:

OH

CH3

H+

OH

CH3

KMnO4/H+

CH2C

CH3

OH

命名

完成反应式

1,2- 二苯基 -2- 丙醇

CH3

CH3

O

Page 23: 第 6 章  醇 酚

第二节第二节 酚(酚( PhenolsPhenols ))

酚的结构、分类和命名 酚的结构、分类和命名

酚的物理性质 酚的物理性质

酚的化学性质 酚的化学性质

酚在医药上的应用 酚在医药上的应用

Page 24: 第 6 章  醇 酚

一、 酚的分类与命名:

-- 萘酚萘酚

O H

O_H

OH

Page 25: 第 6 章  醇 酚

例如: SO3HHO 对 -羟基苯磺酸

OH- 萘酚

一元酚:CH3

HO 间甲苯酚

NO2HO 对硝基苯酚

二元酚:邻苯二酚

Page 26: 第 6 章  醇 酚

三元酚:HO

1 , 2, 3- 苯三酚

连苯三酚

HO1 , 3, 5- 苯三酚

均苯三酚

甲基苯酚各异构体的混合物——甲酚(煤酚)

甲酚 + 肥皂溶液——“来苏水” (Lysol)

OHOH

Me

MeOH

Me

Page 27: 第 6 章  醇 酚

OH

H•酸性•酯化•醚化

•亲电取代反应(活性比苯高)

二、结构特征与性质

Page 28: 第 6 章  醇 酚

HO

O

HH

H

O

HO

H

O

OH

分子与水形成氢键

分子间形成氢键

Page 29: 第 6 章  醇 酚

(一)酚羟基的反应:

1. 酸性:

pKa = 6.38

pKa = 10

三、化学性质

Stronger acid weaker acid

CO2 H2OONa HO NaHCO3

ONaHO NaOH + H2O

Page 30: 第 6 章  醇 酚

酸性强弱次序:

H2CO3 >

OH

> H2O > ROH

pKa 6.35 10 15.7 16~19

盐的形成: ArOHOH

ArOH

--+

O

RO-

-负电荷愈分散,负离子愈稳定,对应的酸愈强。

Page 31: 第 6 章  醇 酚

(二)芳环上的亲电取代反应:

1. 卤代反应:

3Br2

H2O

OH OHBr Br

Br

3HBr°×É«

¹ý Á¿Br2/H2O

Br

Br Br

Br

O

»ÆÉ«

检验苯酚

Br2

CS2, 5oC

OH OH

Br

80 %~84%

Page 32: 第 6 章  醇 酚

2. 硝化反应:

25oCNO2

20%HNO3

OH OH OH

NO2

ŨHNO3

NO2

OH OH

NO2NO2

NO2O2N

苦味酸

Page 33: 第 6 章  醇 酚

邻硝基苯酚分子内氢键,可随水蒸气挥发。

NO

HOO

NO

HOO

NO

OH

O

对硝基苯酚分子之间氢键缔合,不随水蒸气挥发。

Page 34: 第 6 章  醇 酚

3. 磺化反应:

20oC

98%H2SO4

OH

OH

SO3H

100oC

OH49%

SO3H

90%

H2SO4SO3H

OH

SO3H

Ũ

Br2/OH-

Ï¡H 2SO4 £¿

OHSO3H

SO3H

Br

Page 35: 第 6 章  醇 酚

(三)与 FeCl3 的显色反应

CH3

OH

OH OHOHOHOH

OH

OH OH

OH OH

OHOHOHOHOH

OH HO OH

OH

蓝紫色 深绿色 暗绿色结晶 蓝色 蓝绿色 淡棕红色

6ArOH FeCl36HFe OAr

6

3-

3Cl

Page 36: 第 6 章  醇 酚

(四)酚的氧化反应(四)酚的氧化反应

酚比醇更容易被氧化,空气中的氧就可以将酚慢慢氧化,氧化产物很复杂。

OH O OK2Cr2O7

H2SO4

Page 37: 第 6 章  醇 酚

多元酚更容易被氧化,氧化产物也是醌类化合物

OH

OH

O

OAg2O

无水乙醚

HO OH O OAg2O

无水乙醚

Page 38: 第 6 章  醇 酚

(五)酚的鉴别反应(五)酚的鉴别反应

与三氯化铁的显色反应 与三氯化铁的显色反应

酚与溴水的反应 酚与溴水的反应

Page 39: 第 6 章  醇 酚

2.2. 酚与溴水的反应酚与溴水的反应

OHOHBr

Br

Br+ 3Br2 + 3 HBr

常用此反应检验苯酚及某些酚类化合物。

Page 40: 第 6 章  醇 酚

六、酚在医药上的应用六、酚在医药上的应用

麝香草酚 麝香草酚 丹皮酚丹皮酚 维生素维生素E E

Page 41: 第 6 章  醇 酚

1.1. 麝香草酚麝香草酚 化学名为化学名为 5-5- 甲基甲基 -2--2- 异丙基苯酚 ;异丙基苯酚 ; 又名百里香酚,存在于某些植物的香精又名百里香酚,存在于某些植物的香精

油中 ;油中 ; 医药中作为防腐剂、消毒剂和驱虫剂。 医药中作为防腐剂、消毒剂和驱虫剂。

CH3

CH(CH3)2

OH

Page 42: 第 6 章  醇 酚

2.2. 丹皮酚丹皮酚 又称牡丹酚,化学名为又称牡丹酚,化学名为 2-2- 羟基羟基 -4--4- 甲氧甲氧

基苯乙酮 基苯乙酮 ;; 中药徐长卿和牡丹皮中的有效成分之一,中药徐长卿和牡丹皮中的有效成分之一,

具有镇静作用 。具有镇静作用 。

COCH3CH3O

OH

Page 43: 第 6 章  醇 酚

3.3. 维生素维生素 E E 维生素维生素 EE 俗称生育酚俗称生育酚 ; ; 是人体内的重要抗氧剂是人体内的重要抗氧剂 ;; 有一定的抗衰老有一定的抗衰老

作用作用 ;; 临床上常用维生素临床上常用维生素 EE 治疗先兆流产和习治疗先兆流产和习

惯性流产 惯性流产 ; ;

Page 44: 第 6 章  醇 酚

O

OH

R1

R2

R3

CH3

(CH2)3 CH (CH2)3 CH (CH2)2CH(CH3)2¡ ª ¡ ª ¡ ª ¡ ª

CH3

|CH3

|

生育酚的结构 :

R1 R2 R3

α- 维生素 E CH3 CH3 CH3

β- 维生素 E CH3 H CH3

γ- 维生素 E H CH3 CH3

δ- 维生素 E H H CH3