有機(jī)化學(xué)—醇的合成

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1、有機(jī)化學(xué)——醇的合成前言有機(jī)化學(xué)主要是介紹化學(xué)物質(zhì)的科學(xué)。目前有機(jī)化學(xué)物質(zhì)的分類主要是按照其決定性作用，能代表化學(xué)物質(zhì)的基團(tuán)也就是官能團(tuán)的不同來(lái)進(jìn)行分類的。可分為：烷烴，烯烴，炔烴，芳香烴（以上為烴類）；鹵代烴，醇，酚，醚，醛，酮，羧酸，羧酸衍生物，胺類，硝基化合物，腈類，含硫有機(jī)化合物（如硫醇，硫醚，硫酚，磺酸，砜與亞砜等），含磷有機(jī)化合物等元素有機(jī)化合物，雜環(huán)化合物等。具體主要是介紹這些化學(xué)物質(zhì)的系統(tǒng)命名，化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)機(jī)理，制備方法。其中化學(xué)反應(yīng)基本上為基團(tuán)的取代，能否進(jìn)行一個(gè)反應(yīng)，取決于熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩個(gè)方面的因素。而制備方法

2、主要是通過(guò)無(wú)機(jī)物，石油提取物，以及容易制備或成本低的物質(zhì)制得難以得到的物質(zhì)。反應(yīng)機(jī)理也為基團(tuán)之間的進(jìn)攻和離去傾向之間的競(jìng)爭(zhēng)?！∮袡C(jī)合成方面主要研究比較簡(jiǎn)單的化合物或元素經(jīng)化學(xué)反應(yīng)合成有機(jī)化合物。19世紀(jì)30年代合成了尿素；40年代合成了乙酸。隨后陸續(xù)合成了葡萄糖酸、檸檬酸、琥珀酸、蘋(píng)果酸等一系列有機(jī)酸；19世紀(jì)后半葉合成了多種染料；20世紀(jì)40年代合成了DDT和有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑、有機(jī)硫殺菌劑、除草劑等農(nóng)藥；20世紀(jì)初，合成了606藥劑，30～40年代，合成了一千多種磺胺類化合物，其中有些可用作藥物。醇醇是脂肪烴分子中的氫原子或芳香烴側(cè)鏈上

3、的氫原子被羥基所取代后的化合物，羥基（—OH)是醇的官能團(tuán)。一、醇的分類、命名和結(jié)構(gòu)（1）醇的分類根據(jù)醇分子中所含羥基的數(shù)目，可以分為一元醇、二元醇及三元醇等，同時(shí)二元醇以上的醇稱為多元醇；在一元醇分子中，根據(jù)羥基所連接的碳原子的不同級(jí)數(shù)，可分為一級(jí)醇（伯醇）、二級(jí)醇（仲醇）和三級(jí)醇（叔醇）；根據(jù)醇分子中烴基的類別，又可分為脂肪醇、脂環(huán)醇，或飽和醇、不飽和醇。伯醇(RCH2OH):CH3CH2OH仲醇(R2CHOH):(CH3)2CHOH叔醇(R3COH):(CH3)3C-OH注：羥基和碳碳雙鍵直接相連的醇叫烯醇。在一般情況下，烯醇式

4、互變—烯醇是不穩(wěn)定，容易互變成為比較穩(wěn)定的醛或酮。（2）醇的命名1.習(xí)慣命名法簡(jiǎn)單醇常采用習(xí)慣命名法,即在與羥基相連的烴基名稱后加一個(gè)"醇"字.例如:甲醇、乙醇、丙醇等。2.系統(tǒng)命名法結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的醇,采用系統(tǒng)命名法.(1)飽和醇的命名選擇含有羥基的最長(zhǎng)碳鏈為主鏈,從離羥基最近的一端開(kāi)始編號(hào),按照主鏈所含的碳原子數(shù)目稱為"某醇".例如:CH3CH2CH(CH3)CH2OH(2-甲基-1-丁醇)、CH3CH(OH)CH(CH3)CH3(3-甲基-2-丁醇）、等。(2)不飽和醇的命名不飽和醇的命名是選擇含羥基及不飽和鍵的最長(zhǎng)碳鏈作為主鏈,

5、從離羥基最近的一端開(kāi)始編號(hào).根據(jù)主鏈上碳原子的數(shù)目稱為"某烯醇"或"某炔醇",羥基的位置用阿拉伯?dāng)?shù)字表示,放在醇字前面.表示不飽和鍵位置的數(shù)字放在烯字或炔字的前面,這樣得到母體的名稱,再在母體名稱前面加取代基的名稱和位置,例如:CH3CH=CHCH2OH(2-丁烯醇）等。(3)多元醇的命名要選擇含-OH盡可能多的碳鏈為主鏈,羥基的數(shù)目寫(xiě)在醇字的前面,羥基的位次要,用二,三,四等數(shù)字標(biāo)明。如：丙三醇（3）醇的結(jié)構(gòu)（乙醇）C、O原子均以sp3雜化軌道成鍵、極性分子。乙醇的線鍵式二、醇的化學(xué)性質(zhì)羥基是醇的官能團(tuán),其氧原子與碳原子和氫原子相連

6、,C—O鍵和O—H鍵都是極性鍵,所以醇的許多反應(yīng)是通過(guò)斷裂C—O鍵和O—H鍵進(jìn)行的.此外,α—H原子受到-OH的影響也具有一定的活性.因此,醇可以發(fā)生三種類型的反應(yīng):C—O鍵斷裂,O—H鍵斷裂,Cα-H鍵斷裂.醇分子中含有極化的O-H鍵,電離時(shí)生成烷氧基負(fù)離子和質(zhì)子而具有微弱的酸性;羥基上的氧原子有孤對(duì)電子,也能接受質(zhì)子,因而又有一定的堿性.（1)醇的酸堿性質(zhì)1.酸性表現(xiàn)在能與活潑金屬K,Na,Mg,Al等反應(yīng)放出氫氣,但醇的反應(yīng)和水相比要緩和。Na與醇的反應(yīng)比與水的反應(yīng)緩慢的多,反應(yīng)所生成的熱量不足以使氫氣自然,故常利用醇與Na的反

7、應(yīng)銷毀殘余的金屬鈉,而不發(fā)生燃燒和爆炸.而且生成的醇鈉(RONa)是有機(jī)合成中常用的堿性試劑.醇的反應(yīng)活性取決于醇的酸性強(qiáng)度.各類醇的酸性強(qiáng)弱次序?yàn)?H2O>CH3OH>伯醇>仲醇>叔醇.醇分子中烷基上的氫被電負(fù)性大的原子取代,其酸性增強(qiáng),如:2,2,2-三氟乙醇(pKa=12.4)的酸性比乙醇(pKa=15.9)強(qiáng)得多.這樣的取代基越多及距離羥基越近,取代醇的酸性越強(qiáng).金屬鎂,鋁也可與醇作用生成醇鎂,醇鋁.CH3CH2O-的堿性比-OH強(qiáng),所以醇鈉極易水解.2.堿性醇分子中羥基氧原子上有孤對(duì)電子,能從強(qiáng)酸(H2SO4,HCl),接受

8、一個(gè)質(zhì)子生成質(zhì)子化的醇,顯示其堿性.醇能溶于濃硫酸,這個(gè)性質(zhì)在有機(jī)分析上很重要,它常被用來(lái)區(qū)別不溶于水的醇與烷烴,鹵代烴,因?yàn)楹髢烧卟蝗苡趶?qiáng)酸.另外,可以除去烷烴或鹵代烴中少量的醇.（2）鹵代烴的生成(C-O鍵斷裂)1.