【深度有机】6、醇 醚的补充知识

文摘   教育   2024-09-25 20:39   中国  
 
、醇的一些特殊化学性质
1、醇的碱性:氧提供共用电子对与其他原子或基团结合而成的物质称为[钅羊]盐。

CH3CH2OH+H2SO4→CH3CH2OH2+HSO4-


2、醇与无机酸的酯化反应:醇具有亲核性。

CH3OH+HNO3→H+→CH3ONO2+H2O

CH3OH+HNO2→H+→CH3ONO+H2O

CH3OH+H2SO4→H+→CH3OSO3H+H2OCH3OH+CH3OSO3H→H+→CH3OSO2O CH3+H2O

与含氧无机酸的酸酐或酰氯也能反应,生成酯。

CH3OH+SO3→CH3OSO3H

3CH3OH+POCl3→(CH3O)3PO+3HCl


3、与氢卤酸反应的细节

1)与一级醇按SN2机理发生反应。

RCH2OH+HX RCH2OH2++X-

X-+ RCH2OH2+→RCH2X+ H2O

2)与二级醇、三级醇和空阻特别大的醇按SN1机理发生反应。

ROH+HX ROH2++X-

ROH2+R++H2O

X-+R+→RX

3)此反应机理可能会产生重排产物。

CH3CH2CH2CHOHCH3+HBr→CH3CH2CH2CHBrCH3(86%)+CH3CH2CHBrCH2CH3(14%)+H2O

(CH3)3CCH2OH+HBr→(CH3)2CBrCH2CH3+H2O

4)三级醇易发生消除反应。

(CH3)3COH→HBr→(CH3)2C=CH2+H2O


4、与卤化磷、亚硫酰氯反应

13ROH +PX3→3RX+H3PO3

ROH +PX5→RX+POX3+HX

一级醇按SN2机理,二级醇、三级醇按SN1机理进行反应。

2ROH+SOCl2→RCl+SO2↑+HCl↑


5、消去反应注意重排及防止方法

1(CH3)3CCHOHCH3浓硫酸/→(CH3)2C=C(CH3)2(主要)+ CH2=C(CH3)CH(CH3)2(少量)+(CH3)3CCH=CH2(少量)+H2O

2)防止方法:用氧化铝或硅酸盐做催化剂,不发生重排现象。

(CH3)3CCHOHCH3→Al2O3/350-400℃→(CH3)3CCH=CH2+H2O


6、醇的氧化的一些问题

1)三级醇在中、碱性条件下不易被KMnO4氧化。在酸性条件下,则能脱水成烯,再发生烯的氧化反应。

(CH3)3COH→KMnO4/H+→CH3COCH3+CO2+H2O

2MnO2、沙瑞特试剂(铬酐CrO3+吡啶)、琼斯试剂(铬酐+稀硫酸)等可以将醇氧化为醛、酮或酸,且C=CCC不受影响。

CH2=CHCH2OH→MnO2→CH2=CHCHO

CH2=CHCH2OH→(C5H5N)2CrO3/CH2Cl2→CH2=CHCHO

CH2=CHCH2OH→CrO3,稀硫酸/丙酮→CH2=CHCOOH

3)硝酸氧化

一级醇氧化为酸。二级醇、三级醇氧化断裂碳碳键,生成小分子酸。环醇氧化碳碳键断裂生成二酸。

CH3CH2OH→HNO3→CH3COOH

环己醇→HNO350%→HOOC(CH2)4COOH

4)欧芬脑尔(Oppenauer)氧化法

在三级丁醇铝的存在下,二级醇与丙醇反应,生成酮和异丙醇。

CH3CH2CH2CHOHCH3+CH3COCH3→Al[(OCCH3)3]3→CH3CH2CH2COCH3+CH3CHOHCH3

5)邻二醇的特殊氧化反应

CH3CHOHCHOHCH3→H5IO6→2CH3CHO

CH3CHOHCHOHCH3→(CH3COO)4Pb→2CH3CHO

6)利用钯Pd的强吸氢能力,可以吸氢。

CH3CH2OH→Pd→CH3CHO


二、醇的制法
1、醇的工业生产

1)甲醇:CO+2H2催化剂/加热、加压→CH3OH

2)乙醇:CH2=CH2+H2O→磷酸→CH3CH2OH

2CH2=CH2+H2SO4→CH3CH2OSO2OCH2CH3CH3CH2OSO2OCH2CH3+2H2O→2CH3CH2OH+H2SO4

3)丙醇:CH2=CH2+ CO+H2催化剂/加热、加压→CH3CH2CHOCH3CH2CHO+H2→Pt→CH3CH2CH2OH

4)乙二醇:+H2O→催化剂/加热、加压→CH2OHCH2OH
5)丙三醇:CH3CH=CH2→Cl2/500→ClCH2CH=CH2

ClCH2CH=CH2→HClO→ClCH2CHOHCH2Cl

ClCH2CHOHCH2Cl→Ca(OH)2→CH2Cl-

CH2Cl-→NaOH溶液→CH2OHCHOHCH2OH


2、醇的实验室制法

卤代烃的水解、烯烃的直接水合和间接水合(利用硫酸的加成和水解)、烯烃的硼氢化-氧化、格式试剂与醛或酮或环氧烷反应再水解。

CH3CH=CH2→BH3→CH3CH2CH2BH2CH3CH2CH2BH2→H2O2/OH-→CH3CH2CH2OH

RMgX+→RCH2CH2OMgXRCH2CH2OMgX→H+→RCH2CH2OH

RMgX+HCHO→RCH2OMgXRCH2OMgX→H+→RCH2OH


、醚的一些化学性质

1、(1)醚在空气中的氧化

CH3CH2-O-CH2CH3+O2→CH3CHOOH-O-CH2CH3(过氧化醚)

过氧化醚是爆炸性极强的化合物。

2)形成[钅羊]盐。

ROR+H2SO4→R2OH+HSO4-

3(CH3)2CH-O-CH2CH3+HI→→(CH3)2CHI+ CH3CH2OH

混合醚的C-O断键顺序为三级烷基>二级烷基>一级烷基>芳基。


2、环醚(环氧化合物)的开环反应

1)酸性开环反应

CH3-+H2O→H+→CH3CHOHCH2OH

CH3-+CH3OH→H+→CH3OCH(CH3)CH2OH

CH3-+HX→CH3CHXCH2OH

2)碱性开环反应

CH3-+OH-→→CH3CHOHCH2OH

CH3-+RO-→H+→CH3CHOHCH2R

高中化学教学研究
研究高中化学学科的教育方法,教学方法等。研究高中阶段的学生如何学习化学等。
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