有机化学第九章 (上):醇及其化学反应

一、醇的社会背景
fermentation n.发酵
tips:因为酵母在酒精浓度高于13%时会被毒死,所以几千年来的酒精浓度都没有超过13%,直到蒸馏技术的出现。

截一个原始装置;)
蒸馏酒浓度可以达到40%—60%,为什么不能更高?反复蒸馏的酒,如伏特加,可以达到95%—96%的浓度。妈耶~乙醇与水得到共沸物。蒸馏方法所能得到的最高浓度。想要去除水,就加碱石灰(氧化钙(CaO,大约75%),氢氧化钠(NaOH,大约3%),和氢氧化钾(KOH,大约1%),水(H₂O,大约20%))然后蒸馏。

neurotransmitters n.神经递质
这个delicate怎么翻译?
which tricks the brain into thinking ti's actually feeling great.
shrink v.缩小、减少 disturbus v.打扰、使焦虑 drowsy adj.昏昏欲睡的,困倦的 mood swings pl.情绪失控 preserve v.保存 carcinogen n.一级致癌物
醇的结构也广泛出现于天然产物与生命过程中 ,例如我们常听说的紫杉醇、木糖醇、薄荷醇、香叶醇、胆固醇等。

图为紫杉醇
二、醇的分类
1、甲醇、伯醇(1°醇)、仲醇(2°醇)、叔醇(3°醇)
2、饱和醇和不饱和醇
3、一元醇、二元醇、多元醇

eg.乙二醇,常用防冻剂,喝起来甜甜的,但有毒,常发生误食事件。
甘油,1,2,3-丙三醇,很好的保湿用品。开塞露的主要成分之一,(另一个是山梨醇)
木糖醇:1,2,3,4,5-戊五醇,常作为甜味剂添加在口香糖中,是代糖的一种。
山梨醇:葡萄糖还原得到的六元醇。注意两端的碳是没有连羟基,
三、命名

划重点:命名。环上连有基团的碳,如果不知道用R/S,还是顺反。顺反看它有没有对称性。
四、醇的结构——羟基的O-H键和C-O键,以及邻碳的氢(即α-H)

越红表示所带的部分负电荷越多。O-H键和C-O键的共用电子对都偏向O。
小剧场————我是分割线——————
O:有容乃大,有容乃大。
O—C:无所谓了。(吸着H的电子但仍然入不敷出,指带着部分正电荷)
α-H(O—C—H):谢C—O—成全(指带着一对电子走了,C+—OH变C=O)
β-C:无所谓了。(因为C的压力压榨H,反而是是负电子个体(带有部分负电荷))
β-H:无所谓了。(指离开β-C,不带走一片云彩/一粒电子)
——————————————————
O:因为有孤对电子显碱性。(指薅氢的能力,得氢离子)因为诱导效应吸电子使羟基氢有活性,即显酸性。
诱导效应吸电子—OH与—OH形成氢键。

EWG(eletron withdrawing group)吸电子基团 (withdraw v.提取、撤回等) 如:对甲苯磺酰基
这个δ++太搞了。ψ(`∇´)ψ
对甲苯磺酰基(TS。Tosyl)的一点资料

—OH的α-H“比卞位还活泼“。
注意:醇的α-H就是它相连的碳上的H,像酮(羰基本身带有一个碳,所以看起来是在第二个碳上),所以α-位是指官能团相连的位置,注意,是官能团。
倒是很新奇的说法。为什么它这么活泼?因为如果没了它(氢负离子,即(一个)质子和(两个)电子)碳正离子连有羟基会更稳定。
五、醇的反应
(一)羟基的反应
1.与金属反应 eg.醇钠反应
醇镁反应 生成的烷氧基镁(如二甲氧基镁),能与水继续反应得到氢氧化镁和醇(接上,如甲醇)。实验室用于除去甲醇中少量的水。

因为是生成了烷基氧镁,在有水的情况下,也会还原为醇。
(Rrignard试剂、氢化铝锂,具有超强碱性,狭路遇活泼氢,剧烈冒出气体,亲核遇还原反应,可行性归为零。若守护羟基,添加硅氯转化为硅醚,氟去硅基)

把相邻离子加上就是 Mg2+(-OR)Br-
学有机一定要习惯R表示烃基。

讲酸性不讲酚、不讲分子内成环,不讲氯代、氟代、邻位对位对羟基的影响有什么意思呢?你说是吧,up?
2.与酸反应

醇与氯化钙产生微溶于水的沉淀“结晶醇”。——检验是否有醇的一种方法。
3.醇作亲核试剂。

为什么OCH3不去带在平伏键上?因为—CH3从平伏键到直立键环己烷碳正离子构象改变会吸收能量,反应的活化能(第二个E波峰)升高。

学有机化学要习惯从纸面结构式想到立体结构周围带有的氢啊,目光不要局限在官能团上。碳碳相连的键的走向和碳与碳之间的排布也是有学问、有价值的,不要因为害怕繁琐和麻烦就敷衍了事啊。

醇与酰卤的反应:醇与酰卤生成酯,碱性反应推产物,典型的Sn2反应,虽然C=O是平面。制酯一般用这个反应。以醇为主体来看,对它是酰化,高中是以反应产物为导向,故成“成酯”,而大学有机的要求是对一个有机物进行改造/合成。在这里“醇的酰化”就是一种改造。高中知道会生成什么,不要求发生什么,条件是什么。尽管有机大题类似合成,但是有足够的关键信息可以推,而大学就要求足够的储备,从原材料开始给出可行的方案。比如著名的“合成砂岩海葵毒素”.doge
醇和硝酸的反应实际是醇和硝酸的反应,进攻酸或衍生物带正电的部分,然后双键打开,氢离子转移,之后是直接去氢离子还是再去一分子水后再去氢离子就看情况了。

可以N++这种形式辅助理解。
提高羟基离去性的办法:TsCl和吡啶。
较弱亲电试剂,将醇脱质子化(如NaH)为亲核性更好的烷氧负离子。(经常在说,但第一次看到实例)非质子溶剂是为了防止烷氧负离子结合H+成醇。极性溶剂是为了?不然就是等碳正离子自然形成的。



注意:是羟基离去。E1cb拔的是β-H。E1又要求有其他结构,如羟基来稳定碳负离子,最后形成烯酮结构。
β-H:我招谁惹谁了。┌(。Д。)┐雅蠛蝶!(被负电试剂带走了)
除OH-外的其余部分:为了我们的幸福(指形成更稳定的烯酮结构),你就离去吧。
—OH:(已退出群聊,带着一对电子)

🎵伯碳主要Sn1,叔碳典型Sn2,考仲碳反应类型,都是心理变态。

ZnCl2/HCl(Lucas试剂),ZnCl2可以看作质子酸。羰基碳显电正性,亲电-消除(准确地说是氢离子转移),生成苯甲醇,羟基加ZnCl2离去,是个Sn1亲核取代反应。记住Lucas试剂是个针对1°、2°、3°羟基(碳数<6)的质子酸就行。卞、烯丙、3°很快浑浊,2°过一会儿浑浊,1°不浑浊。
1°醇:要臣妾变成碳正离子,臣妾做不到啊!
(给你一把火)(变成难以名状之物)


🎵:叔丁基氯位阻大,无法直接取代,遇碱β-消除,高温生成烯,低温生成醚,Sn2活化能比E2低。
🎵E1斗争Sn1,碳正离子伴随,各种产物都有,因为重排(H迁移);反应可逆最终比例,还看热力学稳定性。

p-p共轭稳定碳正离子,也说、可用共振是理论正电荷在O上更稳定。“p-p共轭稳定碳正离子”的说法更具有普适性。
N:我也可以。
Pinacol重排其实印象最深的是它的扩环、缩环、成环。硬背下来的。阴险.jpg

SOCl2、PBr3都是一锤子买卖,先把你的—OH拔着,再用自带的Cl-、Br-连上去。
Cl、Br:感谢大哥(SOCl2、PBr3)带我上烃基。 都会构型翻转。
🎵二氯亚砜\三溴化磷,正电部分换H,负离子取代。Sn2反应构型翻转,产物含有酸。
🎵p-Ts吡啶,构型保持不变,负氧来翻转。
DEAD:偶氮二甲酸乙酯 光延反应*拓展了解


为什么这个反应符合扎依采夫规则?机理决定。第一步改造羟基,平平无奇。不过是有个吡啶,然后有个三氯氧磷“中间体”电子上的转移罢了。
“真正的有机化学不是你随便框个框就能就能脱水下来的。也不是咔咔掰两半就能加成的。”
所以要考虑“正负电性”、“空间位阻”。还有物理化学和结构化学作工具。

氧化是没有规律的,所以记住是这样氧化的就行了。
(未竟……我run了)