第十章醇、酚、醚(2)

2019-02-15 13:53

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反应历程为:

CH3 CH3 CH3 | H+ | | +

CH3C —CH CH3 ——→ CH3C —CH CH3 ——→ CH3C —CH CH3 ——→

| | | |

CH3 +OH2 CH3

CH3 OH

CH3

Cl

————→CH3C —CH CH3

| | CH3 Cl ——→

CH3 CH3 CH3 CH3

重排 | | Cl | |

————→CH3C —CH CH3———→CH3C —CH CH3

+ |

Cl

伯醇主要按SN2反应机制进行, 快 +

RCH2 —OH +HX————→RCH2—OH2 + X

+

RCH2—OH2 + X———→X?CH2?OH2 ———→RCH2 X + H2O

| R

不同的醇在与相同的氢卤酸反应时的活性为:烯丙型醇、叔醇>仲醇>伯醇。

无水氯化锌与氯化氢的混合试剂称为卢卡斯(Lucas)试剂。其中无水氯化锌是强的路易斯酸。 卢卡斯试剂可以用于鉴别六碳以下的伯、仲、叔醇。六碳以下的伯、仲、叔醇,可以溶于卢卡斯试剂,生成的氯代烃不溶解,显出混浊,不同结构的醇反应的速度不一样,根据生成浑浊的时间不同,可以推测反应物为那一种醇。

烯丙型醇和叔醇 仲醇 伯醇

室温立刻反应,出现浑浊 加热或振荡出现浑浊 室温下不反应,加热长时间可能反应 B.与硫酸反应 RCHOH+H-O-SO2OH2<100℃RCH2OSO3H+H2OC.与硝酸、亚硝酸,生成相应的酯。三硝酸甘油酯是一种烈性炸药。

4、醇的脱水反应 (1) 分子内脱水生成烯烃

CH2OHCHOHCH2OHCH3CHCH2CH2OH+HONOCH3CH2ONO2+3HONO2CHONO2三硝酸甘油酯CH2ONO2CH3CHCH2CH2ONO+H2OCH3亚硝酸异戊酯CH3CH2-OH浓H2SO4170℃OH浓H2SO4CH2=CH2CH3CH3CCH2170℃CH3 CH3CCH3OH

浓 H2SO4r.t.反应活性: 3°OH > 2°OH > 1°OH

反应是按E1反应机制进行,碳正离子历程,醇的反应活性为叔醇>仲醇>伯醇。

H2SO4CH3CH2CH2CHCH3?¨CH3CH2CH=CHCH3+CH3CH2CH2CH=CH2170??OH?÷

一些特殊结构的醇可以发生重排,得到结构不同的烯。例:

CH3HH3CCCCH3CH3OHH +H +CH3HCH3H3C+Me3C-C=CH2CHCCH3CCC2+CH3HC80

从上述反应可以看出,重排反应产物占了很大比例,这是因为叔碳正离子比仲碳正离子稳定。上述反应进一步证明了反应是按单分子历程进行的。

由上所述,醇的脱水反应与烯烃的水合反应是一个可逆反应,控制反应的条件,可使反应向某一方向进行。

⑵、分子间脱水生成醚

同分子内脱水相近的条件,温度稍低一点,可以发生分子间脱水,产物为醚。

CH3CH2-OH?¨2HSO4140??CH3CH2-O-CH2CH3

反应中一分子醇在酸作用下,先形成质子化的醇,另一分子的醇作为亲核试剂进攻质子化的醇,失去一分子水,然后在失去质子,得到醚。

仲醇和叔醇在酸催化下加热,主要产物为烯。

该反应是制备醚的一种方法,一般用于用于制备简单醚。如果使用两种不同的醇进行反应,产

物为三种醚的混合物,无制备意义。 5、多元醇的特性

(1)氧化裂解----被HIO4氧化

HHRCCROHOHHHHRCCCR'OHOHOHHIO4HIO4ORCHO+R'CH

ORCH+HCOOHR'CHOHRCHOHIO3-+IO4--RCHOOOHIRCHOOHOAgIO3R'CHO+RCHO+IO3-+H2O

+AgNO3(2) 与Cu(OH)2的反应----用于鉴别邻二醇

CH2OH+Cu(OH)2CH2OHCH2OCH2OCu+H2O?μà?é??éèüD???o???(3) 脱水反应

H2CCH2OHOHH+CH2CH3OH????OH3CCHH+OHOHO片呐醇重排 四烃基乙二醇,与硫酸作用时,脱水生成片呐酮

RRRCCROHOH????′?H +RRRCCRRO????íaPh2COH3CMgH+PhPhCH3CCCH3OHOHPhPhCH3CCCH3OHOH2-H2OPhPhCH3CCCH3OH7. 热消除反应

RCHCHROHOCH3200~250oCRRH+HOCH3COH热消除反应是顺式协同消除

°×

H+OPhCH3CCCH3CH3-H+PhCH3CCPhOHCH3

HCCOORCCHCORRRH+HOCH3COH

例如:

HOCOCH3HH3CHHHCH3+CH3DHOCCH3ODOCOCH3HHH+CH3CH3

CH3

(1) α-消除 A、卡宾的产生

在同一碳原子上,消除两个原子或基团产生活性中间体叫卡宾(Carbenes) ,称α-消除。卡宾为亚甲基(CH2)及其衍生物的总称。卡宾又称碳烯。 :CH2;:CCl2;:CF2。 CHCl3+(CH3)3COKCHCl3(CH3)3COCCl2+(CH3)3C-OH+KCl

+(CH3)3C-OH CCl3---CCl3CCl2+Cl-

例:卡宾的获取还可以通过重氮甲烷的热解或光分解而形成。 CH2N21a ?ò?÷CH2+N2

B、卡宾的电子结构

C103??单线态卡宾:是两个未成键电子占据同一轨道(激发态)。 ?ü136??üC?三线态卡宾:两个未成键电子分别占据一个轨道(基态,双游离基)。三线态能量比单线态低42KJ/mol,卡宾是有机合成中的一重要活性中间体 C、卡宾的反应

卡宾和碳双键的加成:可得到环丙烷衍生物。

CH3CH=CHCH3+CH2N21a CH3CHCHCH380%CHCl3CH2

KOC(CH3)3ClCl

插入反应

CH+CH2CCH2H

五、一些重要醇的来源和应用

醇的制备

1.格式试剂法----由Grignars试剂合成

HCHOH2CCH2ORCH2OMgXH2ORCH2OH???óò???C2?′?RCH2CH2OH???ó?t??C2?′??ù′?RCH2CH2OMgXH2OR-MgX+R'CHOR'C=OR'R'CHOMgXH2OR'CHOHRRRRH2OR'-C-OMgXR'-C-OHR'R'ê?′?

例:

1)(H3C)3CCHO2)H3O+MgBrOHCHC(CH3)3

2.醛、酮的还原制备

催化加氢还原制备醇或用EtOH + Na;LiAlH4;NaBH4等化学还原剂还原制备醇。 3.烯烃的水合

CHCH21)Hg(OAc)22)NaBH4OHCHCH3

CHCB???ˉH2O2OH-CC+HB?e?a?ˉCHCOH

CH2CH2 CH3OHO¢ùCH3CH2CH2MgX¢úH2OHSO4?÷/H+¢ùB2H6¢úH2O2/OH-

4、卤代烃水解

CH2=CHCH2ClNaCO3CH2=CHCH2-OH+HCl

CH2Cl?òNaOHCH2Cl+HClHSO4?÷

CH2CH2 CH3OHO¢CH3CH2CH2MgXù¢úH2O/H+¢ùHBr/H2O2¢úNaOH/H2O

ONOHOOHONO…OHCHOHCl£Zn Cl?2NOOH…CH2ClMgCH3CHOH3O+?é??TM

第二节 酚

一、酚的结构、分类和命名

结构:通式Ar-OH,羟基直接和芳环相连。酚中氧为sp2杂化,两个杂化轨道分别与碳和氢形


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