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第四章 醇和酚 第一节 醇 第二节 酚
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第一节 醇 醇是脂肪烃、脂环烃或芳香烃侧链上的氢原子被羟基取代而成的化合物。 醇的通式:R-OH Ar-CH2-OH
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一、醇的分类与命名 1.醇的分类 饱和醇 不饱和醇 脂环醇 芳香醇 叔醇 按羟基所连烃基不同 CH2=CH-CH2-OH 伯醇 仲醇
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伯醇、仲醇、叔醇的通式 伯醇 R-CH2-OH R 仲醇 CH R’ R” OH 叔醇 R’—C—OH R
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一元醇 CH3—OH 甲醇 二元醇 CH2—OH 乙二醇 CH2—OH 多元醇 CH —OH 丙三醇 按含羟基的数目
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2.醇的命名* 对于一元醇,系统命名规则为: 1.选择含-OH的最长碳链为主链,支链为取代基;
3.侧链或其它基团的名称、数目和位次写在羟基位次之前。
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多元醇的命名: 尽可能选择包含多个羟基在内的碳链作为主链,按所含羟基数目而称某二醇、某三醇,并在醇的名字前标明各羟基的位次。
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不饱和醇的命名: 主链应包含羟基和双键或三键在内,羟基的位次应比双键或三键为小。
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醇性羟基具有氧化脱氢、酯化、脱水等重要性质。
二、醇的化学性质 H R-C O H 醇性羟基具有氧化脱氢、酯化、脱水等重要性质。
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在氧化剂存在下,伯醇氧化生成相应的醛,醛可继续氧化生成羧酸。
1、氧化和脱氢反应: * 在氧化剂存在下,伯醇氧化生成相应的醛,醛可继续氧化生成羧酸。 H R-C-O H 伯醇 H R-C= O 醛 [O] OH R-C= O 羧酸 [O] -H2O
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例如:乙醇是伯醇,可氧化(脱去两个氢原子),而乙醛可进一步氧化成乙酸。
H CH3-C-O H 乙醇 H CH3 -C= O 乙醛 OH CH3 -C= O 乙酸 [O] [O] -H2O
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仲醇可氧化生成相应的酮 R’ R-C-O H H 仲醇 O R-C—R’ 酮 [O] -H2O
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例如:2—丙醇是仲醇,可氧化(脱去两个氢原子)生成丙酮。
CH3 CH3-C-O H H 2—丙醇 O CH3-C—CH3 丙酮 [O] -H2O
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糖代谢中,乳酸(-羟基丙酸)在乳酸脱氢酶催化下,可脱氢氧化生成丙酮酸。丙酮酸在乳酸脱氢酶催化下,还可加2H重新还原成乳酸。
OH CH3-C-COOH H O CH3-C—COOH -2H +2H
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2、脱水反应 (1)分子内脱水(消除反应):醇类在适当催化剂存在下,其碳氧键可断裂;同时,在碳原子上消除一个氢原子。分子内失去一分子水而形成烯烃。 * —C—C— —C=C— + H2O 催化剂 H OH 醇 烯
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乙醚就是用乙醇和浓硫酸共热制得的。 (2)分子间脱水:醇与浓硫酸或氧化铝等催化剂共热,可发生分子间脱水而形成醚。
CH3CH2OH + HO—CH2CH CH3CH2—O—CH2CH3 + H2O 140 0C
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反应条件对脱水方式 的影响: CH2=CH2 CH3CH2OH — CH3CH2—O—CH2CH3 浓H2SO4,170 0C
或Al2O3,360 0C 浓H2SO4,140 0C CH3CH2—O—CH2CH3 或Al2O3,260 0C
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在糖代谢过程中,羟基可与相邻碳原子脱水而成烯基。
CH—COOH C—COOH CH2—COOH 顺乌头酸 H—CH—COOH HO —C—COOH CH2—COOH 柠檬酸 -H2O +H2O
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3、酯化反应:醇类的羟基可以与含氧无机酸或有机羧酸脱水成酯。 *
OH OH -H2O R—O—P=O R—OH + H—O—P=O +H2O OH 磷酸酯 OH 磷酸 O O -H2O R—O—H + HO—C—R’ R’—C—O—R +H2O 有机羧酸 有机酸酯
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例如:甘油与磷酸可脱去一分子水而酯化成甘油酯。
CH2—OH CH —OH + CH2—OH OH -H2O H—O—P = O CH—OH OH +H2O OH CH2—O—P=O OH 1-磷酸甘油酯 -磷酸甘油酯 甘油
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例如:乙醇与乙酸脱去一分子水,酯化成乙酸乙酯。该反应是可逆的
O O -H2O CH3CH2—O H + HO —C—CH CH3— C—O—CH2CH 3 +H2O
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三、医学上常见的醇* 1.甲醇 CH3OH:又名木精。 2.乙醇C2H5OH:俗名酒精。 3.丙三醇 CH2—CH—CH2:俗称甘油。
OH OH OH 4.苯甲醇C6H5CH2OH:又称苄醇。
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5.硫醇(R—SH):—SH称为巯基,是硫醇的功能基。
CH3SH 甲硫醇 C2H5SH 乙硫醇 临床上利用硫醇(二巯基丙醇,简称BAL)与重金属盐能形成稳定的不溶性盐的性质,把硫醇作为某些重金属中毒的解毒剂。 CH—SH CH2—S CH—SH CH—S H+ CH—OH CH2—OH Hg Hg2+
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第二节 酚 苯环上的氢原子被羟基取代的化合物称为酚。 酚的通式:Ar-OH
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一、酚的分类和命名 (一)酚的分类 1.羟基与苯环碳相连为苯酚;与萘环碳相连为萘酚。 萘酚 -萘酚 -萘酚
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2.根据酚性羟基的数目,可分为一元酚、二元酚、三元酚等。含有两个或两个以上酚性羟基的统称为多元酚。
1,2-苯二酚 1,3-苯二酚 1,2,3-苯三酚 邻-苯二酚 间-苯二酚 连-苯三酚
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(二)酚的命名* 1.对不含其它取代基的一元酚和多元酚,通常以酚作母体,在酚名前用阿拉伯数字标出羟基位次,并保持最小。 2.二元酚可用邻、间、对分别表示1,2位、1,3位、1,4位;三元酚可用连、均、偏分别表示1,2,3位、1,3,5位、1,2,4位。 3.对含有其它取代基的酚,如是一元酚,仍以酚作为母体,其他基作为取代基来命名;如是多元酚,则用芳香烃为母体,将酚性羟基作为取代基来命名。
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二、酚的化学性质 1.弱酸性:苯酚俗称“石炭酸”,酸性弱于H2CO3。 * H2CO3:Ka=4.3×10-7
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和氢氧化钠(钾)作用生成可溶性的酚钠(钾)盐。
+ NaOH H2O ONa 在酚钠溶液中通入二氧化碳,碳酸的酸性强于酚,故苯酚可被析出
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苯酚结构与P-共轭体系 酚有弱酸性 氧原子的孤对P电子可与苯环的π电子形成P-π共轭体系。
共轭体系的形成,使电子云发生平均化,所以氧原子的电子云向苯环转移,从而使氧原子的电子云密度相对降低,使-O←H共用电子对的电子云移向氧原子,使-O-H极性增强,易电离出H+,呈现一定酸性。
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与FeCl3 产生显色反应 ,可用于鉴别酚和醇。 凡具有 结构(烯醇式)的化合 物均有此显色反应。
凡具有 结构(烯醇式)的化合 物均有此显色反应。 FeCl3 H3 Fe 3HCl
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3.氧化反应
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三、重要的酚* 三种甲酚异构体不易分离,难溶于H2O,其混合物常配成50%的肥皂溶液,又称煤酚皂溶液(俗称:来苏尔)。
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第四章复习思考题 1.掌握醇、酚的系统命名(书中例题及课后复习思考题第1题)。 2.掌握重要的醇、酚结构(课后复习思考题第2题)。
3.掌握醇的氧化脱氢反应、分子内脱水反应、酯化反应以及酚的弱酸性(课后复习思考题第3题1、2、3、4、5、7小题)。 4.鉴别醇与酚可采用何种化学方法。
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