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醇(醕) chún ㄔㄨㄣˊ alcohol  

目录

汉语意义

①酒味厚:~酒。~醪。

②纯粹:~和(性质或味道纯正平和)。~厚(气味、滋味纯正浓厚)。~美。 同“淳”。

③ 有机化合物的一大类,是脂肪烃、脂环烃或芳香烃侧链中的氢原子被羟基取代而成的化合物。一般所指的醇,羟基是与一个饱和的,sp3杂化的碳原子相连。若羟基与苯环相连,则是酚;若羟基与sp2杂化的烯类碳相连,则是烯醇。酚与烯醇与一般的醇性质上有较大差异。

④ 淳朴;质朴 [pure;honest]

⑤ 通“纯”。无杂质 [pure;unmixed]

⑥ 醇壹(纯厚专一);醇备(精粹完美);醇粹(纯一不杂)

⑦ 愚昧浑噩的样子 [stupid]。如:醇醇(愚昧、愚蠢的样子)  

自然分布

自然界有许多种醇,在发酵液中有乙醇及其同系列的其他醇。植物香精油中有多种萜醇和芳香醇,它们以游离状态或以酯、缩醛的形式存在。还有许多醇以酯的形式存在于动植物油、脂、蜡中。  

常用分类

  

分子通式

仅限一元饱和醇:CnH2n+1OH(n≥1,n为正整数)

n元饱和醇:CmH2m+2-n(OH)n(m>=n)  

三种分类

①醇根据烃基的不同,可以分为芳香醇、脂环醇和脂肪醇,其中,脂肪醇又可分为饱和脂肪醇和不饱和脂肪醇

②根据所含羟基的多少,可分为一元、二元、三元或多元醇。

③按羟基所连的碳进行分类

⑴伯醇羟基所连的碳为伯碳

⑵仲醇羟基所连的碳为仲碳

⑶叔醇羟基所连的碳为叔碳  

命名方法

醇有三种命名方法

  

普通命名法

将醇看作是由烃基和羟基两部分组成,羟基部分以醇字表示,烃基部分去掉基字,与醇字合在一起。例如,正丁醇(一级醇)CH3CH2CH2CH2OH、异丁醇(一级醇)(CH3)2CHCH2OH、二级丁醇(二级醇)CH3CH2CH(OH)CH3、三级丁醇(三级醇)(CH3)3COH、新戊醇(一级醇)(CH3)3C-CH2OH。

2以醇的来源或特征命名

例如,木醇(即甲醇)由干馏木材得到,香茅醇由还原香茅醛得到,橙花醇存在于橙花油中,甘醇(即乙二醇)因具有醇和甘油的特征而得名。

  

习惯命名法

把所有的醇都看作是甲醇的衍生物,命名为× ×甲醇。如三甲基甲醇、三苯甲醇。

  

系统命名法

即选择含羟基的最长碳链,按其所含碳原子数称为某醇,并从靠近羟基的一端依次编号,写全名时,将羟基所在碳原子的编号写在某醇前面,例如1-丁醇CH3CH2CH2CH2OH。当分子中含多个羟基时,应选择含羟基最多的最长的碳链为主链,并从靠近羟基一端开始编号,当不可能将所有羟基都包含到同一主链 内时,应将羟基作为取代基。在支链的命名时,与主链相连的碳永远是1号碳。侧链的位置编号和名称写在醇前面,例如2-甲基-1-丙醇。含有羟基的多官能团化合物命名时,羟基可看作取代基而不以醇命名。  

物理性质

  

状态

C1-C4是低级一元醇,是无色流动液体,比水轻,C1-C3能与水以任意比例混合。C5-C11为油状液体,C12以上高级一元醇是无色的蜡状固体,可以部分溶于水。甲醇、乙醇、丙醇都带有酒味,丁醇开始到十一醇有不愉快的气味,二元醇和多元醇都具有甜味,故乙二醇有时称为甘醇(Glycol)。 甲醇有毒,饮用10毫升就能使眼睛失明,再多用就有使人死亡的危险,故需注意。

  

沸点

醇的沸点比含同数碳原子的烷烃、卤代烷高。CH3CH2OH 78.5℃, CH3CH2Cl 12℃.这是因为液态时水分子和醇分子一样,在它们的分子间有缔合现象存在。由于氢键缔合的结果,使它具有较高的沸点。

在同系列中醇的沸点也是随着碳原子数的增加而有规律地上升。如直链饱和一元醇中,每增加一个碳原子,它的沸点大约升高15-20℃。此外在同数碳原子的一元饱和醇中,沸点也是随支链的增加而降低。在相同碳数的一元饱和醇中,伯醇的沸点最高,仲醇次之,叔醇最低。

  

溶解度

低级的醇能溶于水,分子量增加溶解度就降低。含有三个以下碳原子的一元醇,可以和水混溶。正丁醇在水中的溶解度就很低,只有8%,正戊醇就更小了,只有2%。高级醇和烷烃一样,几乎不溶于水。低级醇之所以能溶于水主要是由于它的分子中有和水分子相似的部分-羟基。醇和水分子之间能形成氢键。所以促使醇分子易溶于水。当醇的碳链增长时,羟基在整个分子中的影响减弱,在水中的溶解度也就降低,以至于不溶于水。相反的,当醇中的羟基增多时,分子中和水相似的部分增加,同时能和水分子形成氢键的部位也增加了,因此二元醇的水溶性要比一元醇大。甘油富有吸湿性,故纯甘油不能直接用来滋润皮肤,一定要掺一些水,不然它要从皮肤中吸取水分,使人感到刺痛。醇也能溶于强酸(H2SO4,HCl),这是由于它能和酸中质子结合成钅羊盐的缘故。正因为醇能和质子形成盐(Oxoninm salt,含有正氧离子oxonium的盐),故醇在强酸水溶液中溶解度要比在纯粹水中大。如正丁醇,它在水中溶解度只有8%,但是它能和浓盐酸混溶。醇能溶于浓硫酸,这个性质在有机分析上很重要,它常被用来区别醇和烷烃,因为后者不溶于强酸。

  

结晶

低级醇能和一些无机盐类(MgCl2,CaCl2,CuSO4等)形成结晶状的分子化合物,称为结晶醇。如:MgCl2.6CH3OH,CaCl2.4C2H5OH等。结晶醇不溶于有机溶剂而溶于水。利用这一 性质可使醇与其他有机物分开或从反应物中除去醇类。如:乙醚中的少量乙醇,加入 CaCl2便可除去少量乙醇。  

化学性质

  

不稳定结构

①同一碳上连有多个羟基的化合物不稳定,这类物质通常是生成醛(酮)的中间反应

HO-CH2-OH——→HCHO+H2O

②双键后直连羟基的化合物不稳定

H2C=C(OH)CH3←——→H3CCOCH3

在特殊情况下,这些化合物可能存在。  

醇与金属反应(该反应为置换反应)

仪器的组装

醇与金属的反应是随着分子量的加大而变慢。

2R-OH+2Na——→2R-ONa+H2↑

反应现象

①钠块沉入容器底部

②钠块产生气泡

③反应结束后,有无色晶体析出(此为R-OH)  

醇与HX卤代

反应活性

HI>HBr>HCl

叔醇>仲醇>伯醇

(CH3)3C-OH+HCl——→(CH3)3-Cl+H2O(立刻混浊)

CH3CH2(OH)CH3+HCl——→CH3CH2(Cl)CH3+H2O(10min内开始混浊)

CH3CH2CH2OH+HCl-△→CH3CH2CH2Cl+H2O(常温不反应)

由于伯醇、仲醇、叔醇反应时现象不同,可以用此方法进行鉴别,专门用于鉴别的试剂叫卢卡斯(Lucas)试剂,是无水氯化锌的浓盐酸溶液(无水氯化锌起催化作用)  

醇的酯化与醇解反应

①与羧酸酯化

CH3OH+CH3COOH-△浓硫酸→CH3COOCH3+H2O

②与硝酸和亚硝酸酯化

CH3CH2CH2OH+HO-NO——→CH3CH2CH2ONO+H2O

③与硫酸酯化

醇与硫酸在不太高的温度下作用得到硫酸氢酯

RCH2OH+HO-SO3H——→RCH2OSO3H+H2O

叔醇和硫酸反应往往脱水生成烯烃

醇和硫酸的反应虽然产物比较复杂,但是在工业生产上依然是个很有用的反应

C12H25OH+H2SO4--→C12H25OSO3H+H2OC12H25OSO3H+NaOH--→C12H25OSO3Na+H2O

C12H25OSO3Na-减压→(CH3)2SO4+H2O

(CH3)2SO4为硫酸二甲酯,是常用的甲基化试剂。  

醇的消去反应

脱水难易程度:叔醇>仲醇>伯醇

①分子内脱水

分子内脱水依照查依采夫规则,从氢原子数较少的β-碳上脱去氢原子

CH3CH2CH(OH)CH3-△浓硫酸→CH3CH=CHCH3

CH3CH2OH-170℃浓硫酸→CH2=CH2↑+H2O②分子间脱水浓硫酸做脱水剂,催化剂

醇分子间脱水生成醚

CH3OH+CH3OH-△浓硫酸→H3C-O-CH3↑+H2O(140°C时)③有的醇消去时会发生分子重排

(CH3)3CCH(OH)CH3-浓磷酸→(CH3)2C=C(CH3)2(80%产物)+H2C=C(CH(CH3)2)CH3(20%产物)某些醇不能发生消去反应  

醇的氧化反应

①伯醇的氧化

伯醇氧化先生成醛,后生成羧酸

2CH3CH2OH+O2-Cu△→2CH3CHO+2H2O

2CH3CHO+O2-Cu△→2CH3COOH

②仲醇的氧化

仲醇氧化生成酮

2CH3CH(OH)CH3+O2-Cu△→2H3CCOCH3+2H2O

③叔醇的氧化

叔醇一般不发生氧化反应,但叔醇和重铬酸钾的浓硫酸溶液混合时,会先脱水生成烯烃再被氧化,反应十分复杂。

注:醇可被CuO\KMnO4(H+)\O2等氧化

多元醇的鉴别

多元醇能和Cu(OH)2发生显色反应,生成绛蓝色清亮透明溶液  

光谱性质

IR中 -OH有两个吸收峰

3640~3610cm-1未缔合的OH的吸收带,外形较锐。

3600~3200cm-1缔合OH的吸收带,外形较宽。

C-O的吸收峰在1000~1200cm-1

伯醇在1060~1030cm-1

仲醇在1100cm-1附近

叔醇在1140cm-1附近

NMR中 O—H的核磁共振信号由于受氢键、温度、溶剂性质等影响,可出现δ值

在1~5.5的范围内。  

醇的制取

工业制备低级醇,常用淀粉发酵法和乙烯水化法(详见乙醇、甲醇)

实验室常用卤代烃的碱性水解法

CH3CH2-Cl+NaOH-△→CH3CH2OH+NaCl

另外醛、酮、羧酸都可还原得到醇

CH3CHO+H2-Pt→CH3CH2OH

H3CCOCH3+H2-Pt→CH3CH(OH)CH3

CH3COOH-LiAlH4→CH3CH2OH  

醇的应用

醇的用途极广是有机合成工业的原料,也是用的最多最普遍的溶剂。含70%~75%乙醇的溶液用来消毒,防腐;正十三醇是一种生理活性极强的植物生长调节剂,可提高种子的发芽率,促进茎叶生长;苯甲醇可用来镇痛和防腐;乙二醇是优良的抗冻剂也是合成涤纶的原料;甘油可用于治疗便秘、合成树脂,在化妆品工业也有很大用途;肌醇可用于治疗肝硬化肝炎脂肪肝以及胆固醇过高等疾病

低分子醇常用作溶剂、抗冻剂、萃取剂等;高级醇如正十六醇可用作消泡剂、水库的蒸发阻滞剂

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