醇酚醚醫(yī)學化學ppt課件.ppt

第七章含氧有機化合物第一節(jié)醇酚醚 教學內(nèi)容 1 掌握醇酚的結(jié)構(gòu) 化學性質(zhì)2 掌握醇酚的命名3 了解醇酚的分類和一些重要的醇 酚 教學重點 醇酚的命名及化學性質(zhì) 教學難點 醇的化學性質(zhì) 2 醇酚醚R O HAr O HR O R 醇酚均為含 OH結(jié)構(gòu)的化合物 醚可以看成醇酚羥基上的氫被烴基取代后的產(chǎn)物 通式為 組成上均由C H O三種元素組成 醇和酚分子中都含有相同的官能團羥基 OH 但由于羥基連接的烴基不同 在性質(zhì)上有顯著差異 3 一 醇 一 醇的分類和命名醇可以看成是脂肪烴 脂環(huán)烴 或芳香烴側(cè)鏈上的氫原子被羥基 OH 取代后生成的一類化合物 R OH 乙醇CH3CH2OH 4 脂肪醇 2 丙烯 1 醇 脂環(huán)醇 環(huán)己醇2 環(huán)己烯 1 醇 芳香醇 飽和醇 不飽和醇 醇 1 根據(jù)羥基所連的烴基的結(jié)構(gòu)不同 可分為脂肪醇 脂環(huán)醇和芳香醇 脂肪醇 脂環(huán)醇又可分為飽和醇和不飽和醇 一 醇的分類 苯甲醇 3 苯基 2 丙烯 1 醇 甲醇 5 2按羥基所連碳原子的種類分為伯醇 1o醇 R CH2 OH仲醇 2o醇 叔醇 3o醇 6 3按所含羥基數(shù)目不同 含有一個羥基的醇為一元醇 含有二個或三個羥基的醇為二元醇和三元醇 又稱多元醇 1 3 丙二醇 二元醇 丙三醇 三元醇 1 丙醇 一元醇 7 1 普通命名法 烴基名稱 醇 省去 基 字 例 甲醇 乙醇 異丙醇 叔丁醇 二 醇的命名 2 系統(tǒng)命名法1 選主鏈 以醇為母體 選擇含羥基的最長碳鏈為主鏈 根據(jù)主鏈上碳原子的數(shù)稱為某醇 2 編號 從離羥基最近的一端開始用1 2 3編號 并將羥基的位置寫在某醇之前 3 定名稱 把取代基的位置 數(shù)目 名稱寫在醇之前 相同的取代基合并 不同的先簡后繁 8 4 脂環(huán)醇命名時 從羥基所連的碳原子開始編號 并使其他取代基處于較小位次 5 芳香醇命名時 以脂肪醇為母體 芳烴基作為取代基 6 不飽和一元醇命名時 選擇連有羥基的碳原子和不飽和鍵在內(nèi)的最長碳鏈作主鏈 稱為某烯醇或炔醇 編號時使羥基位次盡可能小 7 多元醇命名時 盡可能選連有多個羥基在內(nèi)的最長碳鏈作主鏈 當羥基的數(shù)目與碳原子的數(shù)目相同時 則可省略羥基的位號 9 CH2 CH CH2 OH 2 丙烯 1 醇 3 3 二甲基 1 丁醇 4 苯基 2 丁醇 3 苯基 2 丁醇 1 2 丙二醇 10 比相應的烷烴的沸點高100 120 形成分子間氫鍵的原因 如乙烷的沸點為 88 6 而乙醇的沸點為78 3 甲 乙 丙醇與水以任意比混溶 與水形成氫鍵的原因 C4以上則隨著碳鏈的增長溶解度減小 烴基增大 其遮蔽作用增大 阻礙了醇羥基與水形成氫鍵 分子中羥基越多 在水中的溶解度越大 沸點越高 如乙二醇 b p 197 丙三醇 b p 290 可與水混溶 二 醇的物理性質(zhì) 11 2R OH 2Na2R ONa H2 醇的酸性 與Na反應活性 甲醇 伯醇 仲醇 叔醇 R ONa H2OR OH NaOH 1 與活潑金屬反應 三 醇的化學性質(zhì) 醇的化學性質(zhì)主要由羥基官能團所決定 同時也受到烴基的一定影響 反應的部位有C OH O H 和C H 21 3 1O H鍵的斷裂 2C O鍵的斷裂 3C H鍵的斷裂 12 熔 金屬鈉熔化成小圓球 是由于鈉的熔點比較低 鈉與水反應放出的熱可使鈉熔化 游 小圓球在水面上向各個方向迅速游動 是由于產(chǎn)生的氣體推動鈉塊移動 浮 鈉塊浮在水面 是由于鈉的密度比水小響 有嘶嘶的響聲 最后小圓球消失 響聲是由兩方面原因造成 一是產(chǎn)生的氣體的氣泡破裂聲 二是放熱使鈉塊附近的水接近沸點而產(chǎn)生的水蒸氣的氣泡破裂聲 若水中加了酚酞 則多一個現(xiàn)象紅 反應后溶液呈現(xiàn)紅色 是由于反應生成堿 當將試管口移近火焰時 會聽到氣體的爆鳴聲 氫氣與氧氣混合氣發(fā)生爆炸 說明收集到的氣體為氫氣 2Na 2H2O 2NaOH H2 補充 水與鈉的反應現(xiàn)象 13 2 與氫鹵酸反應 反應速度與氫鹵酸的活性和醇的結(jié)構(gòu)有關(guān) HX的反應活性 HI HBr HCl醇的活性次序 叔醇 仲醇 伯醇 CH3OH 伯醇仲醇叔醇 室溫下1小時也不反應 常需加熱5分鐘內(nèi)出現(xiàn)混濁立即發(fā)熱 混濁或分層 盧卡斯 Lucas 試劑 濃HCl 無水ZnCl2可用于鑒別伯 仲 叔醇 R OH HXR X H2O 含有6個碳以下的醇可溶于盧卡斯試劑 但反應生成的氯化物不溶于盧卡斯試劑 從而出現(xiàn)渾濁或分層 因此從出現(xiàn)現(xiàn)象的時間判斷醇的反應活性 14 與無機含氧酸的反應 如 HNO3 甘油三硝酸酯 3 酯化反應 另外 磷酸以酯的形式廣泛存在于機體中 如 核酸 磷脂和ATP中都有磷酸酯結(jié)構(gòu) 體內(nèi)的某些代謝過程是通過具有磷酸酯結(jié)構(gòu)的中間體來完成的 CH3CH2 OH HONO2CH3CH2 O NO2 H2O 乙醇 CH2 CH CH2 3HONO2CH2CHCH2 OHOHOHONO2ONO2ONO2 甘油 硝酸乙酯 濃硫酸 15 4 脫水反應 醇與催化劑共熱即發(fā)生脫水反應 隨反應條件而異可發(fā)生分子內(nèi)或分子間的脫水反應 分子內(nèi)脫水 分子間脫水 乙烯 乙醚 CH2CH2CH2 CH2 濃硫酸170 C HOH C2H5OH HOC2H5C2H5OC2H5 濃硫酸140 C 16 不同結(jié)構(gòu)的醇 發(fā)生分子內(nèi)的脫水難易不同 叔醇最容易 仲醇次之 伯醇最難 例如 17 消除反應 在適當?shù)臈l件下 從一個有機化合物分子中脫去一個或幾個小分子 如水等 而生成不飽和化合物的反應 扎伊采夫規(guī)則 鹵代烷脫鹵化氫時 氫原子總是從含氫較少的 碳原子上脫去 也可表述為鹵代烷脫鹵化氫時 主要生成雙鍵碳原子上含有較多取代基的烯烴 分子內(nèi)脫水方向 遵守查依采夫規(guī)則 生成在雙鍵碳上連有較多烴基的烯烴為主要產(chǎn)物 例如 18 當脫水后的產(chǎn)物有順 反異構(gòu)體時 一般以反式為主產(chǎn)物 19 5 氧化反應 有機物分子中加氧或脫氫 仲醇 叔醇 在該條件下不被氧化 因 碳上沒有氫原子 伯醇 該性質(zhì)可以用于鑒別 記住現(xiàn)象 K2Cr2O7 醛酸 酮 RCH2OHR CHORCOOH KMnO4 KMnO4 20 6 鄰二醇的特性 兩個相鄰羥基的醇稱為鄰二醇 甘油 丙三醇 甘油銅 深蘭色 該性質(zhì)可以用于鑒別 記住現(xiàn)象 21 四 重要的醇 一 甲醇有毒性 甲醇蒸氣與眼接觸可引起失明 誤服10ml失明 30ml致死 是重要的化工原料 三 丙三醇 甘油 二 乙醇 臨床用75 的乙醇溶液做外用消毒劑 也是重要的有機溶劑和化工原料 例如95 的酒精可制成碘酊 I2 KI C2H5OH 具有潤膚作用 臨床上常用甘油栓或50 甘油溶液灌腸以治療便秘 22 二 酚 Ar OH 酚 苯酚萘酚 萘酚 萘酚 一 酚的分類與命名 1 酚的分類 1 根據(jù)芳烴基的不同 2 根據(jù)酚羥基的個數(shù)分為一元酚 二元酚和多元酚 苯環(huán)上的氫原子被羥基取代生成的化合物稱為酚 23 苯酚的結(jié)構(gòu) 24 酚的命名一般是以酚為母體 在酚字的前面加上芳環(huán)的名稱 再加上其它取代基的名稱和位次 在有羧基 醛基存在時把羥基看作取代基來命名 2 命名 1 3 苯二酚 間 苯二酚 例如 2 羥基苯甲酸 水楊酸 3 甲基苯酚 間 甲基苯酚 25 酚中的羥基也可以形成分子間氫鍵 因此酚類化合物的熔點和沸點比相對分子量相近的芳烴 芳鹵要高 而且多元酚的熔點和沸點更高 酚的相對密度都大于1 在酚類化合物中 由于芳基的存在 一般的一元酚在水中的溶解度都較小 而多元酚的溶解度則較大 對苯二酚除外 常見的酚類化合物在乙醇 乙醚 苯 及鹵代烴等有機溶劑中有良好的溶解性 二 酚的性質(zhì) 一 物理性質(zhì) 26 1 弱酸性 不反應 酚不能溶于NaHCO3溶液 羧酸可以 利用此性質(zhì)可以將酚和羧酸進行分離和鑒別 二 酚的化學性質(zhì) 酚鈉 27 CH3COOH H2CO3 H2O CH3CH2OH 酸性強弱順序 醋酸碳酸苯酚水乙醇 28 2 與FeCl3的顯色反應 酚能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應 大多數(shù)酚能起此反應 故此反應可用來鑒定酚 不同的酚與FeCl3作用產(chǎn)生的顏色不同 與FeCl3的顯色反應并不限于酚 具有烯醇式 結(jié)構(gòu)的脂肪族化合物也有此反應 29 3 芳環(huán)上的取代反應 苯酚與溴水在常溫下可立即反應生成2 4 6三溴苯酚白色沉淀 反應很靈敏 很稀的苯酚溶液就能與溴水生成沉淀 故此反應可用作苯酚的鑒別和定量測定 1 鹵代反應 記住現(xiàn)象 30 苯酚比苯易硝化 在室溫下即可與稀硝酸反應 鄰硝基苯酚易形成分子內(nèi)氫鍵而成環(huán) 這樣就削弱了分子內(nèi)的引力 而對硝基苯酚不能形成分子內(nèi)氫鍵 但能形成分子間氫鍵而締合 因此鄰硝基苯酚的沸點和在水中的溶解度比其異構(gòu)體低得多 故可隨水蒸氣蒸餾出來 2 硝化反應 31 3 磺化反應 32 4 氧化反應酚類很容易被氧化 若長時間與空氣接觸 就會被空氣中氧氣氧化 而顏色加深 如苯酚被氧化由無色變?yōu)榧t色或暗紅色 對苯醌 醌是含有共軛環(huán)己二烯二酮結(jié)構(gòu)的一類有機化合物的總稱 33 三 重要的酚苯酚 石炭酸 苯酚能凝固蛋白質(zhì) 有殺菌作用 用作消毒劑和防腐劑 2 維生素E 生育酚 臨床上常用于治療先兆性和習慣性流產(chǎn) 也用來治療痔瘡 凍瘡 肌痙攣 胃和十二指腸潰瘍等 可作為人體內(nèi)一種自由基清除劑或抗氧劑 有延緩衰老作用 34 第三節(jié)醚 一 醚的分類和命名 1 分類 35 1 簡單醚 烴基的名稱 醚例如 二乙基醚 乙醚 二苯醚2 混醚 是先小后大 先芳后脂 稱為某 基 某 基 醚 3 結(jié)構(gòu)復雜的醚用系統(tǒng)命名法命名 將烴氧基做取代基 2 命名 2 甲氧基戊烷3 甲基 1 甲氧基 3 戊醇 54321 54321 36 二 醚的性質(zhì) 2 醚的化學性質(zhì) 1 醚的物理性質(zhì)室溫下 大多為液體 有特殊氣味 密度小于水 沸點與相對分子質(zhì)量相近的烷烴近似 其氧原子與水分子可形成氫鍵 在水中有一定的溶解度 醚的氧原子上有未共用電子對 能接受強酸中的H 而生成烊鹽 烊鹽是一種弱堿強酸鹽 僅在濃酸中才穩(wěn)定 遇水很快分解為原來的醚 而烷烴不能溶于強酸 利用此性質(zhì)可以將醚從烷烴中分離出來 37 醚長期與空氣接觸下 會慢慢生成不易揮發(fā)的過氧化物 檢驗方法 用淀粉碘化鉀試紙檢驗 若變藍色 表明有過氧化物存在除去過氧化物的方法 1 加入還原劑5 的FeSO4于醚中振搖后蒸餾 2 貯藏時在醚中加入少許金屬鈉 過氧化物不穩(wěn)定 加熱時易分解而發(fā)生爆炸 因此 醚類應盡量避免暴露在空氣中 一般應放在棕色玻璃瓶中 避光保存 蒸餾放置過久的乙醚時 要先檢驗是否有過氧化物存在 且不要蒸干 以免發(fā)生意外 38 三 重要的醚 曾用作吸入麻醉劑 但會產(chǎn)生惡心 嘔吐等副作用 現(xiàn)已由氟烷CF3CHClBr等代替 乙醚 1 2 3 4 5 6 答案 1 異丁醇 2 叔丁醇 3 仲丁醇 4 芐醇 苯甲醇 5 丙三醇 甘油 6 環(huán)己醇 7 8 9 10 11 12 答案 7 2 苯乙醇 8 1 苯乙醇 9 3 甲基丁醇 10 3