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第八章
醇、酚和醚a(bǔ)lcohol,
phenol,ether*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院烴的含氧衍生物。醇:R-OH酚:Ar-OH醇和酚官能團(tuán)都是羥基,但性質(zhì)不完全相同,稱(chēng)為醇羥基和酚羥基。醚:R(Ar)-O-R’(Ar’)*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院第一節(jié)醇一、結(jié)構(gòu)、分類(lèi)和命名醇的分類(lèi)根據(jù)烴基結(jié)構(gòu),分為飽和醇、不飽和醇、脂環(huán)醇及芳香醇等。CH3CH2CH2-OHCH-CH2-OHCH2OH飽和醇
不飽和醇芳香醇*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院根據(jù)羥基所連接的碳原子種類(lèi),分為伯(1o)、仲(2o)和叔(3o)醇。CH3
CH2OHOHCH3
CH
CH3CH3
C
OHCH3CH3*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院根據(jù)羥基數(shù)目,分為一元醇、多元醇。CH3
OHOHCH2
CH2OH一元醇二元醇多元醇CH3
CH
CH
CH
CH3OHOHOH*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院羥基與碳碳雙鍵相隔一個(gè)飽和碳的不飽和醇稱(chēng)為烯丙位醇。如:CH2=CH-CH2OH碳碳雙鍵與羥基直接相連,形成烯醇。烯醇類(lèi)不穩(wěn)定,異構(gòu)化成羰基化合物存在。只有特殊情況下,烯醇式結(jié)構(gòu)才能存在。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院偕二醇不穩(wěn)定,會(huì)自行轉(zhuǎn)化為羰基化合物。當(dāng)α-C上有強(qiáng)吸電子基,同碳多元醇才可存在。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院醇名普通命名法CH3
OHCH3
CH2
OH甲醇OHCH3
CH
CH3異丙醇乙醇CH3
CH2CH2OH正丙醇CH3CH3
C
OHCH3叔丁醇*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院一些常用的醇也有用俗名表示。OHCH2OH
OHCH
CH2OH
OHCH2
CH2CH3
CH2OHCH3OH甘油甘醇木醇*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院系統(tǒng)命名法主鏈:連有羥基的最長(zhǎng)碳鏈:羥基位次最低羥基位次用數(shù)字表明。支鏈或其它取代基按“順序規(guī)則”列出。根據(jù)主鏈碳原子數(shù)稱(chēng)某醇。英文名稱(chēng)是把-ane的“e”改為“ol”*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院CH3C
CH2CHOHCH
CH3CH3CH3CH33,5,5- -2-己醇3,5,5-trimethyl-2-hexanol3,5,5-trimethylhexan-2-olCH3
OHCH3
CH
CH
CH2
CH32-甲基-3-戊醇
2-methyl-3-pentanol2-methylpentan-3-ol*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院CH3CH
CH2不飽和醇應(yīng)選擇連有羥基,同時(shí)含有雙鍵或三鍵碳原子在內(nèi)的碳鏈作主鏈,時(shí)應(yīng)以羥基位次為最小。OHCH2CH3CH3C
CH5-甲基-4-庚烯-2-醇5-methyl-4-hepten-2-ol5-methylhept-4-en-2-ol*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院CH3CHCHCHCHCH3CH
CH2
CH3CH3OH3,7-二甲基-5-辛烯-4-醇3,7-dimethyl-5-octen-4-ol3,7-dimethyloct-5-en-4-ol*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院多元醇選擇連有盡可能多的羥基的碳鏈作主鏈,依羥基數(shù)稱(chēng)某二醇、某三醇等。當(dāng)羥基數(shù)與主鏈碳原子數(shù)相同時(shí)可以不必標(biāo)明羥基位次。CH3OH
OHCH
CH2CH3OHCHOH
CH3CH
CHCH31,2-丙二醇1,2-propanediolPropane-1,2-diol4-甲基-2,3-戊二醇4-methyl-2,3-pentanediol4-methylpentane-2,3-diol*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院結(jié)構(gòu)官能團(tuán):羥基(-OH)。C-O和O-H都是極性鍵碳和氧均是sp3雜化。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院二、醇的物理性質(zhì)醇羥基可以形成分子間氫鍵。CH3OHCH3OHCH3OHCH3OHCH3OHCH3OH氫鍵氫鍵氫鍵*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院由于氫鍵,醇的沸點(diǎn)明顯高于相對(duì)分子質(zhì)量相近的烴、醚、鹵烴、及醛、酮類(lèi)化合物。同分異構(gòu)體中,直鏈醇的沸點(diǎn)要高于有支鏈的醇。多元醇的分子間氫鍵數(shù)目多,導(dǎo)致其沸點(diǎn)更高。如乙二醇沸點(diǎn)為197℃,與正辛醇沸點(diǎn)195℃相當(dāng);季戊四醇是固態(tài)的,其
高達(dá)260℃。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院醇可與水形成氫鍵,使低級(jí)醇、常見(jiàn)的一些二元醇、三元醇均能與水混溶。R增長(zhǎng)時(shí),分子間力超過(guò)氫鍵作用,水中的溶解度迅速降低。芳醇溶解度小。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院對(duì)于丁醇或戊醇,α-C上的支鏈增多,溶解度增大
(g/
100g.H2O)。7.9*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院10.012.5∞醇化物(結(jié)晶醇)低級(jí)醇與一些無(wú)機(jī)鹽形成的結(jié)晶狀分子化合物稱(chēng)之為結(jié)晶醇,也稱(chēng)之為醇化物。MgCl26CH3OH
CaCl24C2H5OH注意許多無(wú)機(jī)鹽不能作為醇的干燥劑。結(jié)晶醇不溶于有機(jī)溶劑而溶于水。利用這一性質(zhì),可以使醇和其它有機(jī)溶劑分開(kāi),或從反應(yīng)物中除去醇類(lèi)。工業(yè)乙醚常雜有少量乙醇,加入CaCl2可使醇從乙醚中沉淀下來(lái)。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院COCHHH氧化反應(yīng)取代反應(yīng)脫水反應(yīng)酸性(被金屬取代)形成氫鍵钅羊鹽有一定的堿性和親核性三、化學(xué)性質(zhì)*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院1.
醇羥基中氫的反應(yīng)2C2H5OH
+
2Na2C2H5ONa
+
H2C2H5OH
+
NaOHC2H5ONa
+H2O親核試劑堿性試劑反應(yīng)不 劇烈例:堿性大小比較a、乙醇鈉
b、叔丁醇鉀答:b﹥a*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院醇的酸性強(qiáng)弱的分析液相測(cè)定酸性強(qiáng)弱H2O
>
CH3OH
>
RCH2OH
>
R2CHOH
>
R3COH
>
HCCH
>
NH3
>
RH在液相中,溶劑化作用會(huì)對(duì)醇的酸性強(qiáng)弱產(chǎn)生影響。溶劑化作用使負(fù)電荷分散,而使
RO-穩(wěn)定。1oROH負(fù)離子空阻小,溶劑化作用大。3oROH負(fù)離子空阻大,溶劑化作用小。CHHROHOHOHHOHHCCH3CH3CH3OOHH*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院2(CH3)3COH
+
2K2(CH3)3COK
+
H2強(qiáng)堿性試劑親核性相對(duì)弱一些(C2H5O)2Mg
+
H2乙醇鎂2C2H5OH
+
Mg(C2H5O)2Mg+H2O2C2H5OH +MgO這兩個(gè)反應(yīng)在同一體系中完成。乙醇鎂可用來(lái)除去乙醇中的少量水,以 絕對(duì)乙醇I2*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院6(CH3)2CHOH
+
2Al2
[(CH3)2CHO]3Al
+
3H2HgCl2or
AlCl3用于氧化還原醇與有機(jī)酸或含氧的無(wú)機(jī)酸的失水產(chǎn)物。(
油)甘油三硝酸酯
直接與醇作用得磷酸二CH2–O
–NO2CH–O
–NO2CH2–O
–NO2CH2OHCHOHCH2OHOHOHO
P
OH+CH2OCHOHCH2OHOP
OHOH甘油磷酸酯磷酸是一個(gè)三元酸,可以形成三種磷酸酯。氫酯和磷酸氫二酯磷酸三酯易水解2.
成酯反應(yīng)*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院2CH3OH
+2HOSO2OH
(硫酸)2
ClSO2OH(氯磺酸)2
SO3(三氧化硫)2
CH3OSO2OH硫酸氫甲酯3
23硫酸二甲酯C2H5OHNaOHC2H5OCH3
+
CH3OSO3Na
+
H2O
甲基化反應(yīng)2oROH, 3oROH在硫酸作用下消除。減壓蒸餾CH
OSO
OCH-H2SO4*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院醇的無(wú)機(jī)酸酯具有多方面的用途。ROSO2ONa(8-18個(gè)碳)可用作洗滌劑;亞硝酸異戊酯是緩解心絞痛的藥物;殺蟲(chóng)藥
具有磷酸酯結(jié)構(gòu)。硫酸軟骨素就是具有硫酸酯結(jié)構(gòu)核酸及磷脂中都含有磷酸酯的結(jié)構(gòu);體內(nèi)某些代謝過(guò)程也往往通過(guò)形成磷酸酯作為中間產(chǎn)物。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院(1)醇和氫鹵酸的反應(yīng)ROH
+
HXRX
+
H2O醇的活性比較:苯甲型,烯丙型>3oROH>2oROH>1oROH>CH3OHHX的活性比較: HI
>HBr
>
HCl3.
親核取代反應(yīng)*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院無(wú)水ZnCl2ROH
+
HCl RCl
+
H2O盧卡斯試劑:濃鹽酸和無(wú)水氯化鋅按1:1比例所配成的試劑??设b別伯、仲、叔醇??膳c叔醇立即反應(yīng),呈混濁;與仲醇反應(yīng),需幾分鐘才呈混濁;與伯醇反應(yīng),則幾小時(shí)也不見(jiàn)混濁。見(jiàn)p239*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院反應(yīng)機(jī)理3oROH
、大多數(shù)2oROH和空阻大的1oROH按SN1機(jī)理進(jìn)行反應(yīng)。大多數(shù)1oROH均按SN2機(jī)理進(jìn)行反應(yīng)。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院SN1
機(jī)理三個(gè)步驟,其中生成R+的一步是整個(gè)反應(yīng)的控制步驟:*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院SN2機(jī)理親核活性次序:-OH>X->H2O。SN2機(jī)理反應(yīng)中沒(méi)有重排產(chǎn)物。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院(2)
醇與鹵化磷的反應(yīng)常用的鹵化試劑PCl5
、PCl3
、
PBr3
、
P
+
I2反應(yīng)方程式PI33ROH
+
PBr3
3RBr
+
H3PO35ROH
+
PX5
RX
+
HX
+
POX3*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院(3)與氯化亞砜的反應(yīng)特點(diǎn):條件溫和,反應(yīng)快,產(chǎn)率高,易提純,不重排,產(chǎn)物構(gòu)型與條件相關(guān)。ROH
+
SOCl2b.p.
79oCRCl
+
SO2+
HClCH3CHH5C2ethyl
etherOHSOCl2CH3CHH5C2ClCCH3HC2H5ClSOCl2pyridine*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院4.脫水反應(yīng)醇與濃硫酸共熱脫水,產(chǎn)物隨反應(yīng)條件及醇的類(lèi)型而異。在較高溫度下,主要發(fā)生分子內(nèi)脫水(消除反應(yīng))生成烯烴;在稍低溫度下,則發(fā)生分子間脫水生成醚。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院在酸性條件下進(jìn)行E1。C
CH
OH2C
CH
OH+C
CH+酸堿反應(yīng)消除反應(yīng)-H+H+H+-H+-H2O2H
O*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院E1反應(yīng),遵從查依采夫規(guī)律產(chǎn)物有順?lè)串悩?gòu)時(shí),以反式異構(gòu)體為主。從速控步驟看:V三級(jí)醇
>V二級(jí)醇
>
V一級(jí)醇H
OH
HCH2
CH
CH2
CH3H+△C
H
3CHCH
C
H
3*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院雙鍵移位、重排現(xiàn)象3222CH
CH
CH
CH
OHCH3CH=CHCH3
+
CH3CH2CH=CH2H2SO4(75%)140o
C雙鍵移位產(chǎn)物為主,反式為主(CH
)
CCH=CH +
(CH
)
C=C(CH
)3
3
2非重排產(chǎn)物(30%)3
2
3
2重排產(chǎn)物(70%)H+當(dāng)可以發(fā)生重排時(shí),常常以穩(wěn)定的重排產(chǎn)物為主要產(chǎn)物。HC
CHCH3CH33H
C
C3OH*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院反應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題CH3CH2OCH2CH3CH3CH2OH222CH
=CH +
H
OH2SO4140o
CH
SO
(98%)2
4170o
C3
3(CH
)
COH3
2(CH
)
C=CH2(CH3)3COC(CH3)3H2SO4低溫利于分子間失水(取代反應(yīng))三級(jí)醇空阻太大,不易生成副產(chǎn)物醚。高溫利于分子內(nèi)失水(消除反應(yīng))*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院ROH產(chǎn)物氧化劑反應(yīng)條件RCH2OHRCHORCOOHR2CHOH氧化劑氧化劑氧化劑ORCR氧化反應(yīng)一般都是在溶劑中進(jìn)行的。5.氧化反應(yīng)叔醇較難氧化:α-C上沒(méi)有氫原子。在堿性條件下,叔醇不被氧化;在酸性條件下,叔醇可以被KMnO4氧化,生成小分子產(chǎn)物。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院CrO3的稀硫酸溶液稱(chēng)為Jones試劑(p243),可氧化伯、仲醇,不氧化烯、炔烴。常用于 比較特殊的酮類(lèi)化合物。OHO*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院歐芬腦爾氧化法R2C=O
+OR2CHOH
+
CH3CCH3OHCH3CHCH3麥爾外因-彭道夫還原Al(OCMe3)3歐芬腦爾氧化法
正反應(yīng)為Oppenauer,R.V氧化法,逆反應(yīng)稱(chēng)為Meerwein-Ponndorf還原(p304)。反應(yīng)方向的控制歐芬腦爾氧化法: 大大過(guò)量。麥爾外因-彭道夫還原:異丙醇大大過(guò)量。一邊反應(yīng),一邊將
蒸出。特點(diǎn):反應(yīng)只在醇和酮之間發(fā)生H原子的轉(zhuǎn)移,不涉及分子其它部分。注意事項(xiàng):對(duì)堿不穩(wěn)定的化合物不能用此法。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院催化脫氫反應(yīng)1oROH
脫氫得醛。2oROH脫氫得酮。3oROH不發(fā)生脫氫反應(yīng)。脫氫試劑:CuCrO4
,
Pd,
Cu(orAg)脫氫條件:反應(yīng)溫度一般較高。應(yīng)用:主要用于工業(yè)。(300℃,醇蒸氣通過(guò)催化劑)*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院鄰二醇的特性1、鄰二醇被高碘酸(H5IO5)、偏高碘酸鉀(KIO4)或偏高碘酸鈉(NaIO4)氧化反應(yīng)式RCHO
+
HCOOH
+
R2C=O*1
在H2O中反應(yīng)。
*2反應(yīng)幾乎是定量進(jìn)行的。2
H5IO6RCHOHOH
HOCHOHOHHOCR2OHRCH
CH
CR2OH
OH
OH*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院反應(yīng)機(jī)理OHOHCCHOHOOHO-OHIOOOOHO-CCOHIO-2H2O-H2OC=O
+C=O
+
IO3-I
=+5I
=+7*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院鄰二醇被高碘酸氧化的分析OHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOH?(CH3)3C*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院鄰二醇被四醋酸鉛氧化反應(yīng)式Pb(OAc)4C6H6C6H5OCH2CHO
+
CH2OC6H5OCH2CHOHCH2OHC6H5OCH2CHOH
OH+OH
CH2OH*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院OHOHPb(OAc)4CH3COOH,
20-25oCOHC(CH2)3CHOV相對(duì)>3000OHPb(OAc)4CH3COOH,
20-25oCOHOHC(CH2)3CHOV相對(duì)=1*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院2、嚬哪醇(Pinacol)重排3
2(CH
)
CC(CH
)3
2OH
OH嚬哪醇3
3(CH )
C
CCH3OH2SO4或HCl嚬哪酮鄰二醇在酸的作用下發(fā)生重排生成酮的反應(yīng)稱(chēng)為嚬哪醇重排。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院(C6H5)2CCHC6H5OHOHH+
(C6H5)2C CHC6H5OH2
OH+-H+-H2OOH+C6H5(C6H5)2C
C
H重
排+(C6H5)2C
CH=OHC6H56 5
3(C
H
)
CCHO優(yōu)先生成穩(wěn)定的C+。重排的推動(dòng)力是由一個(gè)較穩(wěn)定的滿(mǎn)足八隅體結(jié)構(gòu)的氧正離子代替碳正離子。能提供電子的基團(tuán)優(yōu)先遷移。反應(yīng)機(jī)理*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院PhC
C
CH3PhCH3OH
OHH2SO4對(duì)碳正離子的貢獻(xiàn):芳基>烷基>氫PhC+
CCH3PhCH3OHPhC
C
CH3PhCH3
O*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院PhhCH3CH3OH
OHH2SO4PhC+
CPhCH3CH3PhCCH3C+
CH3Ph
OH遷移能力:芳基>烷基>氫PhOHCH3C
C
CH3Ph
O*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院五、醇的一、二、工業(yè)*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院1、由烯烴2、由鹵代烴3、格氏試劑
法4、羰基化合物的還原*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院3、用格氏試劑醇(碳數(shù)增加)反應(yīng)過(guò)程H+,
H2OCOMgXCR
ROHC=O
+
RMgI無(wú)水醚伯醇:
+RMgX;仲醇:醛+RMgX;叔醇:酮+
RMgX*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院(CH3)2CH—CH2
—
CH2
—
OH
(CH3)2CHCH2MgX
+解一解二無(wú)水醚CH2O(CH3)2CHCH2CH2OMgX
(CH3)2CHCH2CH2OHH2O用 在分子中引入羥甲基(CH3)2
gX
+H2O(CH3)2CHCH2CH2OMgX
(CH3)2CHCH2CH2OHO無(wú)水醚用環(huán)氧乙烷在分子中引入羥乙基*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院COHCH3C2H5OCCH3CH3CH2MgX無(wú)水醚H+H2O
COHCH3C2H5COMgXCH3C2H5*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院甲醇
可導(dǎo)致失明
10ml致死工業(yè)乙醇(95.5%)無(wú)水乙醇(99.5%)絕對(duì)乙醇(99.95%)變性乙醇(含少量甲醇的乙醇)乙醇的生產(chǎn)乙烯的間接水合乙烯的直接水合發(fā)酵法(>12%酵母生長(zhǎng)受抑制)乙醇的分類(lèi)*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院第二節(jié)
酚Phenols*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院特別添加科學(xué)萃取的龍井綠茶精華—茶多酚,為您帶來(lái)多重的口腔保護(hù)。有效抑制細(xì)菌有效去除牙菌斑去除口腔異味持久清新口氣有效防蛀*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院對(duì)乙酰氨基酚*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院酚通式為ArOHp-
共軛*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院分類(lèi)根據(jù)羥基數(shù)目分為一元酚、多元酚。按芳環(huán)的結(jié)構(gòu)可分為苯酚和萘酚等。OHOHHO
OHHOOHOH*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院命名標(biāo)以取代基在酚字前加上芳環(huán)名稱(chēng),以此作的位次、數(shù)目和名稱(chēng)。CH3OHOH
H3COH苯酚2,3-二甲基苯酚-萘酚(2-萘酚)*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院OHCH34-甲基苯酚(對(duì)甲基苯酚)OHCH3CH2CH3CH3OHOH1,4-苯二酚(對(duì)苯二酚)3,4-二甲基-2-乙基苯酚*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院當(dāng)芳環(huán)上有其它官能團(tuán)存在時(shí),化合物不一定是酚。對(duì)氨基苯酚鄰羥基苯甲酸對(duì)羥基苯間羥基苯磺酸*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院二、酚的物理性質(zhì)1、氫鍵2、
、沸點(diǎn)和溶解度3、光譜性質(zhì)*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院—
酸性二
成醚反應(yīng)和克萊森重排三
成酯反應(yīng)和
重排四
酚芳環(huán)上的一般親電取代反應(yīng)五
柯?tīng)柌?-施密特反應(yīng)六
瑞穆?tīng)?-悌曼反應(yīng)七
三氯化鐵試驗(yàn)八
氧化反應(yīng)苯酚及其衍生物的反應(yīng)(化性)*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院弱酸性:酚酸性比醇強(qiáng)。問(wèn):OHOH哪個(gè)酸性更強(qiáng)?*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院酚羥基的氫除能被金屬取代外,還能與強(qiáng)堿溶液生成鹽(如酚鈉)和水。2C6H5OH+Na→2C6H5ONa+H2↑C6H5OH+NaOH→C6H5ONa+H2O*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院苯酚酸性比碳酸弱,其水溶液不能使石蕊試紙變色。C6H5OHa+CO2+H2O→C6H5OH+NaHCO3酚能溶于NaOH而不溶于NaHCO3。區(qū)別酚與羧酸分離中草藥成分中的酚類(lèi)與羧酸類(lèi)。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院取代酚的酸性:吸電子作用使取代酚的酸性增強(qiáng),供電子作用使其酸性減弱。取代基越多,影響越大,如2,4-二硝基苯酚和2,4,6-
苯酚(俗稱(chēng)苦味酸)的pKa值分別是4.0和0.8。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院OHNO2>OHNO2OHNO2pka
4.09
7.15
7.22
8.39NO2OHO2NNO2OHNO2
O2Npka
0.25
酸性極弱OHCH2C(CH3)3CH2C(CH3)3(CH3)3CCH2>實(shí)
例>*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院取代酚o-m-p--H10.010.010.0-CH310.2910.0910.26-F8.819.289.81-Cl8.489.019.38-Br8.428.879.26-I8.468.889.20-OCH39.989.6510.21-NO27.228.397.15一些取代酚的pKa(25℃)2.
成醚反應(yīng)和克萊森(claisen)重排OHOCH3*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院定義:酚在堿性溶液中與鹵代烴作用生成芳香醚的反應(yīng)。1.酚的成醚反應(yīng)(willamson)OHOCH2CH3
+
NaBrOCH3
+
NaBrCH3CH2Br2NaOH/H
OCH3BrNaOH/H2OO-
+
CH3
BrSN23OCH
+
Br-*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院苯甲醚的兩種特殊(溶劑不同)OHOCH3OCH33
3+
CH
OSO
Na-
++
N2(CH3)2SO4NaOH
/
H2OCH2N2醚C6H5ONa+BrCH2-CH=CH2例子C6H5OCH2-CH=CH2苯基烯丙基醚芳基烴基醚與碘氫酸共熱OCH3HIOH
+
CH3I*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院200oC14OCH2CH=CH2OHCH2CH=CH2200oCOHCH2CH=CH214142.克萊森(claisen)重排定義:烯丙基芳基醚在高溫下可以重排為鄰烯丙基酚或?qū)ο┍樱@稱(chēng)為克萊森重排。
練:CH2=CH-O-CH2CH=CH2OHOOCR問(wèn):*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院(1)成酯反應(yīng)3.
成酯反應(yīng)和(Fries)重排OHOCOROCOCH3OR-C-Cl+
(CH3CO)2O3+ CH
COOH+
HCl酸或堿酸或堿苯酚轉(zhuǎn)變成羧酸酚酯的反應(yīng)OH+*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院重排(2)反應(yīng)式注意:酚的芳環(huán)上帶有間位定位基的酯不能發(fā)生此重排OOCRAlCl3
OH
OCR+HOOCR*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院重排的區(qū)域選擇性O(shè)HOCOCH3CH3COCH3CH3AlCl325oC
or
PPA熱力學(xué)產(chǎn)物動(dòng)力學(xué)產(chǎn)物O
H
OH3CCAlCl3165oC
or
TiCl4CH3*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院(1)
酚的鹵化4.
酚芳環(huán)上的一般親電取代反應(yīng)酚室溫下鹵化,則得到2,4,6-三鹵苯酚OH+
Br2BrOHBrBr*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院(2)酚在低溫下或在CS2、CCl4等非極性溶液中進(jìn)行氯化和溴化,一般只得到一鹵代產(chǎn)物。OHBrOHClBrClOHBrOH
+HBrClOH+
Me3COHBr2
CS2
5oCBr2
冰HAc
回流HOCl+
H2OOH
+
HBrOH
+(CH3)3C-O-Cl(次氯酸的三級(jí)丁酯)CuCl2
180oC-HCl*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院(3)
酚的硝化OHHONO2OHNO2-H2O室溫3+稀HNO(20%)+35
%
-40%12
%
-15%鄰
酚可形成分子內(nèi)氫鍵,使分子間氫鍵減少;熔、沸點(diǎn)較其他異構(gòu)體低。水蒸汽蒸餾法蒸出。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院應(yīng)用:1
定位;2
芳核位置保護(hù)基。3
酚的磺化OHOHOHSO3HHOSO3HOHSO3HSO3HH2SO4(濃)15-25oC80-100oCH2SO4(濃)80-100oCH2SO4(?。┗亓?溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院eg
3.
OHOH(CH3)3COHOCH3COHOCH3(CH2)10C34%eg
1.
OH
+
(CH3)3CClBF3HFeg
2.
OH
+
CH3COOHOCH3(CH2)10CClC6H5-NO2
or
CS2AlCl3-HClOAlCl23H
O+O
HO(CH2)10CH3+
56%95%O
HOCH3+4酚的傅-克反應(yīng)*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院生成羥基苯甲酸的反應(yīng)。ONa+CO2125-150oC
OH0.5MPa
COONaH+OHCOOHOCH3CClOOCCH3
阿斯匹林COOH5.
柯?tīng)柌?-施密特反應(yīng)(親電取代反應(yīng))*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院OK
+
K2CO3
+
COKO
COOK +
HCOOKHO
COOH200-250oC0.5MPaH+OHNH2+
CO2KHCO33MpaCOOKOHNH2H+COOHNH2OHpara-amino-salicylic
acid*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院6.
瑞穆?tīng)?-悌曼反應(yīng)生成羥基苯
的反應(yīng)。OHOHCHO++
CHCl310%NaOH-H2OOr
K2CO3
吡啶OHCHO8
%
-12%20
%
-35%*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院7.
與氯化鐵的反應(yīng)大多數(shù)酚(烯醇型化合物)能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。不同的酚與氯化鐵反應(yīng)呈顯不同的顏色。鑒別酚類(lèi)。一般的醇羥基不反應(yīng),可區(qū)別醇與烯醇。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院八氧化反應(yīng)易氧化,但產(chǎn)物復(fù)雜。苯酚如用酸性重鉻酸鉀強(qiáng)烈氧化,則生成對(duì)苯醌。OHO
O[O]OHOHAg2OOO*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院鄰苯二酚和對(duì)苯二酚比苯酚更容易被氧化成相應(yīng)的醌。醌一般都具有顏色。OOOHHOAgBr*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院間苯二酚氧化時(shí),得不到苯醌。在過(guò)氧化氫作用下,生成連苯三酚。焦性沒(méi)食子酸*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院—
芳香磺酸鹽的堿融熔法二
鹵代芳烴的水解三
異丙苯法四
重氮鹽法五
格氏試劑--硼酸酯法酚的*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院—
芳香磺酸的堿融熔法eg
1+
H2SO4SO3HSO3NaNa2SO3NaOH300
oC
ONaOH60oCH2SO4120oCSO3HH+eg
2NaOHH+*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院二
鹵代苯的水解Cl
+
NaOHCu300
oC28MPaONaH+OH高溫高壓催化的苛刻條件,或者在鄰對(duì)位引入強(qiáng)吸電子取代基。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院多硝基氯苯的堿性水解比較容易進(jìn)行,如2,4-二硝基氯苯的水解:*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院三
異丙苯法*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院四
重氮鹽法N
HSO2
4H2OOH2B4HBF4CH3COOHOCOCH3H2O+-
N+
-
F*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院五
格氏試劑--硼酸酯法
BrMgTHF
MgBrB(OCH3)3-78
oCB(OCH3)2H+H2O
B(OH)215
%
H2O2
CH3COOHOB(OH)2H+H2O
OH +
B(OH)3苯基硼酸硼酸苯酯苯基硼酸二甲酯*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院H3C
O
CH3簡(jiǎn)單醚(單醚)H3C
O
CH2CH3混合醚(混醚)第三節(jié)醚和環(huán)氧化合物分類(lèi)單醚:通式R-O-R?;烀眩和ㄊ綖镽-O-R’。烴基可以是脂肪烴基、脂環(huán)烴基或芳香烴基。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院按烴基結(jié)構(gòu)分脂肪醚和芳香醚兩類(lèi)。芳香醚可分為二芳基醚和單芳基醚。脂肪醚又可分成飽和醚、不飽和醚、環(huán)醚、冠醚、多元醚等。H3C
OCH3H3C
O
CH
CH2O
CH3飽和醚不飽和醚芳香醚*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院命名:簡(jiǎn)單的醚:烴基烴基醚。單醚省略“二”字。H3C
O
CH3H3C
CH2
O
CH2
CH3(二)甲醚H3C(二)乙醚OCH
HCCH3H3CCH3O(二)異丙醚(二)苯醚*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院混合醚中,較小的烴基名稱(chēng)放 面。芳香烴基名稱(chēng)放在脂肪烴基前面。H3CO
CH2
CH3CH3H2C
CH
O
CH2甲基乙基醚Ethyl
methyl
etherO
CH3苯基甲基醚(苯甲醚)Methyl
phenyl
etherOH3C
HCCH3乙基乙烯基醚Ethyl
vinyl
etherCH3甲基異丙基醚Isopropyl
methyl
ether*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院H3C
CH
CH
CH32-甲基-3-甲氧基丁烷2-methoxy-3-methylbutaneCH3
OCH2CH3H3C
CH
CH
CH2
CH32-甲基-3-乙氧基戊烷3-ethoxy-2-methylpentane系統(tǒng)命名法:烷氧基+CH3
OCH3*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院內(nèi)醚或環(huán)氧化合物:環(huán)上含氧的醚四氫呋喃呋喃O
O2、按雜環(huán)的系統(tǒng)命名法來(lái)命名1、按雜環(huán)的音譯名為標(biāo)準(zhǔn)命名4-甲基-4,5-環(huán)氧-1-戊烯4,5-epoxy-4-methyl-1-pentene3、
取代基
+
環(huán)氧位置
+
環(huán)氧
+231,4-二氧雜環(huán)己烷氧雜(噁)oxa1
OO
4(1,4-二氧六環(huán))氮雜(吖)Azo65(二噁烷)硫雜(噻)thiaCH2-CCH2CH=CH2CH3O5 4
3
2
1*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院醚鍵C-O-C是醚類(lèi)的結(jié)構(gòu)特征。脂肪醚與烷類(lèi)似,氧原子是sp3雜化。結(jié)構(gòu)乙醚*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院醚的物理性質(zhì)多數(shù)醚是易揮發(fā)、易燃的液體。醚分子間不能形成氫鍵,沸點(diǎn)低。一般醚都很難溶于水。C-O是極性鍵,醚有弱極性。低級(jí)醚可與水分子形成氫鍵,在水中有一定的溶解度。環(huán)醚比同碳鏈醚溶解度大,四氫呋喃和二噁烷可以與水混溶。醚的相對(duì)密度一般小于1。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院醚的化學(xué)性質(zhì)醚是比較穩(wěn)定的化合物,對(duì)堿及還原劑相當(dāng)穩(wěn)定。常作為有機(jī)反應(yīng)的溶劑。氧的未共用電子與酸結(jié)合
堿性,α-碳顯示出缺電子性,可發(fā)生親核取代反應(yīng)。α-氫
一定的活潑性。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院鹽的生成醚接受強(qiáng)酸提供的質(zhì)子生成
,并溶于強(qiáng)酸中。鹽不穩(wěn)定,置于冰水中便分解成醚。中常用濃硫酸除去烴中的少量醚。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院CH3OCH3
+
HI(1mol)CH3I
+
CH3OHCH3OHHICH3I
+
H2OSN2醚鍵斷裂反應(yīng)SN2+-I +
CH3-O-CH3HI
+
CH3–
OH2+-*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院(CH3)3C
OCH3
+
HI(1mol)(CH3)3CI
+
CH3OHI-+ (CH3)3C–OCH3H+SN1I-+
(CH3)3C+
+
CH3OH碘負(fù)離子與碳正離子結(jié)合的速率快,碘負(fù)離子與CH3OH發(fā)生SN2速率相對(duì)較慢。氧與二個(gè)1oC相連,發(fā)生SN2,氧與2oC、3oC相連,發(fā)生SN1。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院自動(dòng)氧化3
2(CH
)
CH—O—CH3
自動(dòng)氧化O2醚-位上的H化學(xué)物質(zhì)和空氣中的氧在常溫下溫和地進(jìn)行氧化,而不發(fā)生燃燒和
,這種反應(yīng)稱(chēng)為自動(dòng)氧化。(CH
)
C—O—CH3
2
3OOH反應(yīng)機(jī)理:多數(shù)自動(dòng)氧化是通過(guò)基機(jī)理進(jìn)行的。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院1、醇分子間失水這種方法僅適合
對(duì)稱(chēng)醚醚的2、Williamson法*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院冠醚(Crown
ether)由彼德?tīng)栠d最先發(fā)現(xiàn)并
的。是大環(huán)多元醚類(lèi)化合物,結(jié)構(gòu)特征是分子中含有多個(gè)-OCH2CH2-重復(fù)單元。分子中心空穴的大小隨著-OCH2CH2-單元的多少變化。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院OOOOOO18-冠-6*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院在18-冠-6存在下使用高錳酸鉀氧化烯烴,反應(yīng)迅速,條件溫和,收率高。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院冠醚的內(nèi)層是親水性的氧原子,外層是親油性的碳原子,因此可作為相轉(zhuǎn)移催化劑用于水-油兩相體系的化學(xué)反應(yīng)。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院酸性條件下OCH3CH2CH3HHH+O+HCH3CH2CH3HHH2O18OCH3CH
CH2
3HHH+HHOH2OHCH3CH2CH318
+-H+HH18OHOHCH3CH2CH3+構(gòu)型轉(zhuǎn)化環(huán)氧化合物的開(kāi)環(huán)反應(yīng)酸催化,負(fù)離子進(jìn)攻正性較大的碳。*溫州醫(yī)學(xué)藥學(xué)院堿性條件下OHCH3HH+
-OCH3HCH3HOOCH3HH1
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