6.2 醇的物理性质和波谱特征在线视频

同学们好

这节课呢我们来学习

一元醇的重要物理性质

和它的波谱特征

先来学习醇的物理性

一般来说

有机化合物的物理性质

包括这样几个方面

聚集状态

沸点

熔点

水溶性

和相对密度

对于醇的物理性质

我们着重讨论

它的沸点和水溶性

我们先来看

它的沸点的变化规律

从这张图

我们看到

随着碳原子数增加

醇的沸点也升高

这一点和烷烃很相似

但是

饱和一元醇的沸点

比相应的烷烃要高很多

这是为什么呢

根据醇的结构

我们知道

醇分子之间存在氢键作用

这无疑增加了

醇分子之间的缔合作用

而烷烃分子间不存在氢键作用

所以

醇的沸点比烷烃的高

相同碳原子数的饱和一元醇

直链醇的沸点

要比有分支醇的沸点高

或者说

碳原子数相同的一元醇

伯醇的沸点最高

然后是仲醇

而叔醇的最低

究其原因

有两个

一是因为

直链醇分子间

接触面积比较大

色散力比较强

而分支多的醇分子

相对比较紧凑

相互作用的面积小

色散力比较弱

第二个原因是

由于烃基对氢键缔合

有阻碍作用

所以支链增加

阻碍作用也增强

从而导致沸点降低

比如

相同碳原子数的

正丁醇

异丁醇

仲丁醇

和叔丁醇

它们的沸点依次降低

再看饱和一元醇的水溶性

通常3个碳以下的

低级醇和叔丁醇

可以与水混溶

比如

大家熟悉的

甲醇

乙醇

是可以和水以任意比例混溶的

我们知道

醇分子还可以和水分子

形成分子间氢键

可以表示为

这种分子间氢键的形成

增进了醇分子水溶性

但是

随着碳原子数增加

醇的水溶性降低

像10个碳以上的醇

就几乎不溶于水

这是因为

随着碳原子数增加

烃基也增大

而我们知道烃基是憎水基

所以

高级醇的水溶性是比较差的

对于多元醇而言

它们的沸点更高

在水中的溶解度也更大

因为

多元醇分子间

可以形成更多的氢键

除此之外

醇还有一个特殊的性质

那就是低级醇

可以和一些无机盐

如氯化镁

氯化钙

硫酸铜等

形成结晶状的分子化合物

我们称之为结晶醇

形成的结晶醇有个特点是

不溶于有机溶剂而溶于水

利用结晶醇的这一特点

可以分离醇

和其它的有机化合物

或者

从混合物中除去醇类

比如

如果要除去乙醚中

少量的乙醇

方法是

加适量的氯化钙

乙醇就会和氯化钙结合

形成结晶醇

而乙醚不能

因结晶醇不溶于乙醚

我们可以选择过滤的方法

将结晶醇除去

也即除去了乙醇

关于醇的物理性质

我们就学习这些

下面我们学习

醇的波谱特征

重点讨论醇的红外光谱

和核磁共振氢谱特征

在醇的红外光谱中

比较典型的吸收峰

是来自氧氢键的伸缩振动

产生的吸收峰

通常

O-H键的伸缩振动

波数在3200以上

如果醇分子间没有氢键缔合

那么吸收峰就在3600cm-1附近

而且信号峰比较尖锐

如果醇分子间形成了氢键

那么O-H 键的伸缩振动

波数就会降低

一般在3200-3400之间

峰形相对比较宽

如果溶液浓度增加

或者是在极性溶剂中测定

这样的条件

是有利于醇分子间

形成氢键的

而在稀溶液

或者非极性溶剂中测定

由于醇分子间

不容易形成氢键

因此

我们可以通过红外光谱

鉴定醇分子间是否存在氢键

另外

醇分子中的C-O键的伸缩振动

在1200~1000cm-1 之间

这是2-丁醇的红外光谱图

3400附近的这个

比较特征的宽峰

就是2-丁醇分子中

O-H的伸缩振动

产生的吸收峰

1110cm-1附近

则为C-O的伸缩振动

产生的吸收峰

我们再看醇的

核磁共振氢谱特征

在醇的核磁共振氢谱中

羟基氢受分子间氢键的影响

化学位移

通常出现在0.5-5.5ppm之间

与测定时的浓度有关

另外

由于醇羟基氢为活泼氢

羟基之间能够

迅速进行质子交换

所以

羟基氢不存在自旋偶合

在核磁共振氢谱中

通常表现为单峰

最后

受羟基上氧原子

吸电子诱导效应的影响

醇分子中羟基α-碳上的氢

它的化学位移值向低场移动

即δ增大

这是乙醇核磁共振氢谱

图中a,b,c三个信号峰

分别对应乙醇结构中的

甲基氢

亚甲基氢

和羟基氢

Ok

关于醇重要物理性质

和波谱特征

我们就学习就到这里

同学们

再见