当前课程知识点:有机化学(下) > 第九章 含氧化合物 > 9.1.3 醇的性质(一) > 醇的性质(一)
前面学习了醇的结构 命名和制备
现在开始学习醇的性质
醇的性质分两次课讲解
本次课学习醇的物理性质和两种化学性质
首先学习醇的物理性质
醇的官能团是羟基
醇分子之间能通过“氢键”而缔合起来
如图所示
实验结果显示
氢键的断裂约需能量21~30KJ/mol
所以低级直链饱和一元醇的熔点和沸点
比相对分子质量相近的烷烃的熔点和沸点高得多
水和醇均具有羟基
彼此之间可以形成氢键
根据极性相似相溶规则
低级醇易溶于水
比如甲醇 乙醇和丙醇都能与水互溶
但自正丁醇开始
随着烃基增大
烃基部分的范德华力增大
同时烃基对羟基具有遮蔽作用
阻碍了醇羟基与水形成氢键
因此
在水中的溶解度降低以至于不溶于水
多元醇分子中所含羟基越多
在水中的溶解度越大
下面开始学习醇的化学性质
根据键的断裂方式
可以将醇的化学反应分为以下五类
首先来看醇的酸性
与活泼金属的反应
醇和水都含有羟基
它们都是极性化合物
且具有相似的化学性质
在高中化学里
大家学过钠与水的反应
现在来看一下金属钠
与乙醇和水对比反应的小视频
从视频中大家可以观察到
两个反应都生成气体
金属钠与乙醇的反应相对温和
说明醇是比水弱的酸
金属钠与醇的反应方程式如下
生成醇钠和氢气
醇与其它活泼金属(K Mg Al等)的反应
也生成醇金属并放出氢气
由于这个反应可以看成是由金属钠取代H
所以随着醇的相对分子质量的增加
反应速率减慢
醇的反应活性
甲醇>伯醇>仲醇>叔醇
醇钠是白色固体
具有烷氧基的强亲核试剂
醇钠遇水可以分解成原来的醇与氢氧化钠
是一个可逆反应
工业上生产醇钠
为了避免使用昂贵 危险的金属钠
就利用了上述的反应机理
在氢氧化钠和醇的作用过程中
加苯进行共沸蒸馏
使苯 醇和水的三元共沸物不断蒸出
使反应物中的水分不断去除
以破坏平衡而使反应有利于醇钠
接着学习醇的第二个化学性质
羟基被取代
卤烃进行生成
醇与氢卤酸作用
则羟基被卤离子取代而生成卤烃和水
该反应是可逆反应
醇羟基不是一个好的离去基团
需要酸的帮助
使羟基质子化后以水的形式易于离去
由于卤离子的亲核能力I⁻>Br⁻>Cl⁻
氢卤酸的反应活性HI>HBr>HCl
醇与三种酸的反应条件也不同
氢碘酸是强酸
加热很容易反应
氢溴酸的酸性较弱
需要硫酸增强酸性
也可以用溴化钠和硫酸代替氢溴酸
浓盐酸的酸性更弱一些
需要用“强的路易斯酸” 氯化锌与其混合使用
将浓盐酸与无水氯化锌
所配制的溶液称为卢卡斯试剂
分别与六个碳以下的一元醇中的
叔醇 仲醇 伯醇反应
由于反应中所生成的氯烷不溶于水
因此会呈现混浊或分层的现象
叔醇的反应最快
仲醇次之
需要2-5分钟
伯醇反应最慢
需要加热才能出现混浊
通过观察反应中现象
可以区别反应物是叔醇 仲醇还是伯醇
除大多数伯醇外
一些醇与氢卤酸反应
时常有重排产物生成
比如说3-甲基-2丁醇与盐酸反应的主产物
不是3-甲基-2-氯丁烷
而是2-甲基-2氯丁烷
这主要是由于在反应历程按照SN1进行
发生碳正离子重排
反应物3-甲基-2-丁醇在盐酸的作用下
羟基接受酸中的质子
形成容易离去的OH²⁻盐
OH²⁻盐脱水离去后
出现仲碳正离子
这时它与相邻的碳发生碳正离子重排
由仲碳正离子重排为更稳定的叔碳正离子
最后氯离子反应生成2-甲基-2-氯丁烷
叔醇 仲醇和空间位阻比较大的伯醇
与氢卤酸反应时
通常是按照SN1历程进行
经常有重排产物生成
导致同学们很难正确判断产物
为了解决这个问题
下面给大家介绍一种
不会发生重排的醇制备卤烷的反应
醇与卤化磷的反应
醇可以与三碘化磷或三溴化磷进行反应
生成相应的卤烷
在实际操作中
常用赤磷与碘或溴来代替三卤化磷
醇也可以与五氯化磷进行反应生成相应的卤烷
这些反应都不会发生重排
此外
醇与亚硫酰氯反应也不会发生重排
可以直接得到氯代烷
同时生成二氧化硫和氯化氢两种气体
在反应过程中
这些气体离开了反应体系
这有利于反应向正反应方向进行
所以该反应不仅速率快
反应条件温和
产率高
而且不生成其它副反应
以上两种是不发生重排的反应
主要用于有机合成
对本节课的内容进行小结
本节课主要讲了三部分内容
物理性质
由于羟基的存在
形成分子间氢键
导致熔沸点升高
与水分子形成氢键
影响醇的水溶性
接着是两种化学性质
醇显酸性可以与活泼金属钠 钾和铝反应
生成氢气
醇的羟基被置换生成卤烃
与卤酸进行反应的时候
容易发生重排
用卢卡斯试剂(无水ZnCl2/浓HCl)
鉴别低级一元醇中的叔醇 仲醇和伯醇
醇与卤化磷或者亚硫酰氯反应时不会发生重排
下节课我们将继续给大家讲解醇的化学性质
-8.1.1 紫外光谱的基本原理
--紫外光谱的基本原理
-8.1.2 紫外光谱与分子结构
--紫外光谱与分子结构
-8.1.3 紫外吸收波长影响因素
--紫外吸收波长影响因素
-8.1.4 最大吸收波长计算(一)
--最大吸收波长的计算(一)
-8.1.5最大吸收波长计算(二)
--最大吸收波长计算(二)
-8.1.6 紫外光谱的应用
--紫外光谱的应用
--紫外光谱的应用
-8.2.1 红外光谱的简介
--红外光谱简介
--红外光谱简介简介
-8.2.2 分子结构与红外光谱特征的吸收频率
--分子结构和红外光谱的特征频率
-8.2.3常见有机化合物的红外光谱图(一)
--烃及卤代烃红外光谱
-8.2.4 常见有机化合物的红外光谱图(二)
--含氧氮有机物红外光谱
-8.2.5 红外光谱应用
--红外光谱的应用
--红外光谱的应用
-8.3.1.1 核磁共振谱的基本原理
--核磁共振谱基本原理
-8.3.1.2 化学位移
--化学位移
--化学位移
-8.3.1.3 自旋耦合和自旋裂分
--自旋耦合和自旋裂分
-8.3.1.4 核磁共振氢谱的解析
--氢核磁谱图的解析
--氢核磁共振谱解析
-8.3.2.1 碳核磁共振谱(上)
--碳核磁共振谱上
--碳核磁共振谱(上)
-8.3.2.2 碳核磁共振谱(下)
--碳核磁共振谱下
--碳核磁谱(下)
-8.3.3.1 二维核磁谱图(一)
--二维核磁谱图(一)
-8.3.3.2 二维核磁谱图(二)
--二维核磁谱图(二)
-8.4.1 质谱简介
--质谱简介
--质谱简介练习题
-8.4.2 有机质谱中的主要离子类型
--有机质谱中的主要离子类型练习题
-8.4.3 有机质谱中的裂解和重排
--有机质谱中的裂解和重排习题
-8.4.4 常见有机化合物的质谱特征(一)
--烃类的质谱特征练习题
-8.4.5 常见有机化合物的质谱特征(二)
--含氧化合物,醚和酮的质谱特征练习题
-8.4.6 常见有机化合物的质谱特征(三)
--醛,羧酸及杂原子有机物的质谱特征练习题
-8.4.7 质谱的解析
--质谱的解析
--质谱解析练习题
-8.5.1 单一谱图解析
--单一谱图解析
--单一谱图解析主观题
--单一谱图解析
-8.5.2 综合谱图解析
--综合谱图解析
--综合谱图解析主观题
--综合谱图解析客观题
-9.1.1 醇的命名和结构
--醇的命名和结构
--醇的结构和命名
-9.1.2 醇的制备
--醇的制备
--醇的制备
-9.1.3 醇的性质(一)
--醇的性质(一)
--醇的性质(一)
-9.1.4 醇的性质(二)
--醇的性质(二)
--醇的性质(二)
-9.1.5 醚的命名和制备
--醚的命名和制备
--醚的命名和制备
-9.1.6 醚的性质
--醚的性质
--醚的性质
-9.2.1 酚的命名、结构
--酚的命名、结构
--酚的命名和结构
-9.2.2酚的制备和物理性质
--酚的制备和物理性质
-9.2.3 酚的化学性质(一)
--酚的化学性质(一)
-9.2.4 酚的化学性质(二)
--酚的化学性质(二)
-9.3.1 醛酮的命名和结构
--醛酮的结构和命名
--醛酮的命名和结构
-9.3.2 醛酮的制备
--醛酮的制备
--醛酮的制备
-9.3.3 醛酮的性质(一)
--醛酮的性质(一)
--醛酮的性质(一)
-9.3.4 醛酮的性质(二)
--醛酮的性质(二)
--醛酮的性质(二)
-9.3.5 醛酮的性质(三)
--醛酮的性质(三)
--醛酮的化学性质(三)
-9.4.1 羧酸及其衍生物的结构、命名
--羧酸及其衍生物的结构、命名
-9.4.2 羧酸的制备
--羧酸的制备
--羧酸的制备
-9.4.3 羧酸衍生物制备及物理性质
--羧酸衍生物制备及物理性质
-9.4.4 羧酸的性质(一)
--羧酸的性质(一)
--羧酸的性质(一)
-9.4.5 羧酸的性质(二)
--羧酸的性质(二)
--羧酸的性质(二)
-9.4.6 羟基羧酸的制备及性质
--羟基羧酸的制备及性质
-9.4.7 羧酸衍生物的性质(一)
--羧酸衍生物的性质(一)
-9.4.8 羧酸衍生物的性质(二)
--羧酸衍生物的性质(二)
-9.5.1 β-二羰基化合物
--β-二羰基化合物
--β-二羰基化合物
-9.5.2 克莱森酯缩合及其在有机合成中的应用
--克莱森酯缩合及其在有机合成中的应用
-9.5.3 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
--乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
-9.5.4 麦克尔加成
--麦克尔加成
--麦克尔加成
-10.1 硝基化合物的结构和命名
--硝基化合物的结构和命名
-10.2 硝基化合物的化学性质
--硝基化合物的化学性质
-10.3 胺的结构和命名
--胺的结构和命名
--胺的结构和命名
-10.4 胺的制备
--胺的制备方法
--胺的制备
-10.5 胺的化学性质(一)
--胺的化学性质(一)
-10.6 胺的化学性质(二)
--胺的化学性质(二)
-10.7 季铵盐和季铵碱
--季铵盐和季铵碱
--季铵盐和季铵碱
-10.8 腈和异腈
--腈和异腈
--腈和异腈
-10.9 重氮盐的性质(一)
--重氮盐的性质(一)
-10.10 重氮盐的性质(二)
--重氮盐的性质(二)
-11.1 杂环化合物的分类和命名
--杂环化合物的分类和命名
-11.2 杂环化合物的结构
--杂环化合物的结构
--杂环化合物的结构
-11.3 五元杂环化合物的性质
--五元杂环化合物的性质
-11.4 六元杂环化合物的性质
--六元杂环化合物的性质
-11.5 稠杂环化合物
--稠杂环化合物
--稠杂环化合物
-12.1 有机合成的任务
--有机合成的任务
--有机合成的任务
-12.2 有机合成路线的设计
--有机合成路线的设计
-12.3 药物合成案例
--药物合成案例
--药物合成案例
-有机化学下