第八讲 　　醇、酚、醚和羰基化合物一、醇氢键 --- 醇与醚对比

水 醇 醚

硫化氢 硫醇 硫醚

HOH H

OR R'

OR

HSR R'

SRH

SH

醇分子间能形成氢键，醚分子中不含羟基分子间不能形成氢键，硫醇不能形成氢键，

如： CH3SH(M=48,bp=6 )℃ 、 CH3OH(M=32,bp=64.7 )℃ ； CH3CH2SH(M=62,bp=37 )℃ 、 CH3CH2OH(M=46,bp=78.3 ) ℃

分子中羟基越多形成的氢键越多，如：

bp 197 125 84℃ ℃ ℃ CH3CH2SH 的 Pka=10.5 ，而 CH3CH2OH

Pka=17 硫醇的酸性比醇强

1. 制备：（ 1 ）   烯烃的水合 (A) 直接水合（遵循马氏）

HOOH

H3COOH H3CO

OCH3

+ NaOH Ch3CH2S Na H2OCH3CH2SH

(B)    间接水合 （ a ）加硫酸（遵循马氏）

2HC CH2 +H3PO4

OH

2HC CHCH3 +H3PO4 OH

H2O

H2O

H2C CH2 + OSO2OH

H2C CHCH3+OSO2OH

OH

OH

H3C

H3C

OSO2OH+

H3C

H3C

H3C

OHH3C

H2SO4

H2SO4

H2SO4

（ b ）硼氢化 - 氧化（反马氏）

(2) 卤代烃的水解

(3) 羰基化合物的还原

H2C CH2 +

H2C CHCH3+

B2H6 OH

+[(CH3)2CHCH2]3B

(CH3CH2)3BH2O2

OH

(CH3CH2CH2)3BH2O2

OHOH

(CH3)2CHCH2OH

B2H6

B2H6

R X + H2O ROHOH

R H

O[H]

R OH

R R'

O[H]

R R'

OH

R OH

O

[H]RCH2OH

R OR'

O[H]

R'OHRCH2OH +

醛酮的还原：①催化加氢 /Pd 、 Pt 、Ni ，② NaBH4( 不还原碳碳双键、碳碳叁键、氰基、硝基 ) ， LiAlH4 （不还原碳碳双键、碳碳叁键）

  羧酸、酯的还原：①催化加氢 /Pd 、 Pt 、

Ni ，② LiAlH4

(4) 格氏反应 醛和酮与 Grignard 试剂（ RMgX ）

发生加成反应，加成产物水解生成醇。

甲醛与 RMgX 反应用于合成伯醇；其它醛与 RMgX 反应用于合成仲醇； 酮与 RMgX 反应用于合成叔醇。 3 ． 反应： (1) 与活泼金属的反应（ Na 、 K 、 A

l ）

R

(R')HO R''MgX

R

(R')H R''

OMgX+

R

(R')H R''

OH

(2) 与卤化氢的反应： Lucas 试剂

CH3OH + Na CH3ONa H2+

CH3CH2OH + Na CH3CH2ONa H2

(CH3)CHOH + Al [(CH3)2CHO]3Al H2+

+

(CH3)3COH + K (CH3)3COK H2+

R-OH + HX R-X H2O+

HX = HI, HBr, HCl 活性依次减弱。Lucas 试剂（浓盐酸 / 无水氯化锌）

叔醇 〉仲醇 〉伯醇

OH

ŨHCl/ÎÞË® ZnCl2

Cl+ H2O

ŨHCl/ÎÞË® ZnCl2+ H2O

OH ŨHCl/ÎÞË® ZnCl2+ H2O

OHCl

20 1min¡æ,

20 10min¡æ,

20 1h²» Æð×÷Óáæ,

Cl

R OH SOCl2+ R Cl + SO2 + HCl

(3) 与无机酸成酯 ---- 硝酸甘油酯

CH2OH

HC

CH2OH

OH

CH2ONO2

HC

CH2ONO2

ONO2+ HNO3H2O+3 3

（ 4 ）脱水反应

CH3OH + H2SO4 CH3OSO2OH H2O+

¼õѹÕôÁó

CH3OSO2OCH3+ H2SO4

2 2 2 2

CH3CH2OHŨH2SO4

170 ¡æ

H2C CH2 H2O+

ŨH2SO4 140 ¡æ

CH3CH2OCH2CH3

扎依采夫规则：脱去的是羟基和含氢较少的碳上的氢。

(4) 氧化和脱氢（ KMnO4/H2SO4 、 Na2Cr2O7/H2SO4 、 Cu ）

H3CC

CH2

CH3

OH

ŨH2SO4

100 ¡æ H3C

HC

CH

CH3+ H2C

HC

CH2

CH3

Ö÷Òª²ú Îï

RCH2OH RCHO[O] [O]

RCOOH

(6) 邻二醇的氧化开裂

R'

CH

R

OH

R'

C

R

O[O]

RCHOCu

+RCH2OH H2

R'

CH

R

OH

R'

C

R

OCu

+ H2

二、酚1 ．制备：（ 1 ）磺化碱熔

OH OH

+ HIO4 O O+ + +HIO3 H2O

H2SO4

SO3H

NaOH

SO3Na

¹ÌÌåNaOH300-320 ¡æ

ONa

H

OH

(2) 芳卤的水解

2. 反应：（ 1 ）酸性（与醇对比） 苯酚的 pKa=10 ，它的酸性比醇强（乙醇的

pKa=17 ；环己醇的 pKa=18 ），比碳酸弱（ pKa=6.38 ）

Cl

NaOH+

Cu

20MPa320-350 ,

ONa

H

OH

(2) 与溴水反应

OH

NaOH+

ONa

+ H2O

ONa

CO2+

OH

+ NaHCO3+ H2O

(3) 酚羟基上的反应（与酰氯、酸酐成酯）

OHOH

Br Br

Br

HBr+ 3 Br2

3+

OH

+

OCOR

H2O+RCOOH

OH

+

OCOR

RCOOH+(RCO)2O

OH

+

OCOR

HCl+RCOCl

三、醚 1 ．制备： (1) 醇分子间脱水（制备单醚）

(2)Williamson 醚的制备

乙基叔丁基醚的制备：

ROH2H2SO4 ROR H2O+

R-X + R'ONa ROR' + NaX

(CH3)3C-Cl + CH3CH2ONa

(CH3)3CONa + CH3CH2Cl (CH3)3COCH2CH3 + NaCl

OH

+ NaOH

ONa

R-X

OR

OH

+ NaOH

ONa

CH3I

OCH3

»òMe2SO4

2 ．反应： (1) 醚键的开裂

R O R'H2SO4 R O R'

H

HSO4

HBr

HI R O R'

H

Br

R O R'

H

I

´ó

´ó С

С R O H R Br+´ó С

R O H R I+´ó С

¹ýÁ¿HBr

¹ýÁ¿HI

R Br H R Br+´ó С

R I R I+´ó С

环氧乙烷的开裂： 酸催化开裂：

OH

+

OCH3

CH3I

O

H

O

H

H2O

ROH

RSH

OH

OH2

H

OH

OH

OH

OHR

H

OH

OR

OH

SHR

H

OH

SR

OH

Cl

HCl

碱催化开裂：

H2O

OH

OH

OMgX

R

RMgX

O

OH

O

OH O OO

OH O

RNH2 ONH2R HO

NHR

O

OHN

HO

R

ROHH2O

n¾ÛÒÒ¶þ´¼

不对称环氧化合物的开裂：

O

ROH

OR H

OH

RNH2

OH

NHR

四、羰基化合物 1. 命名

CHO¦Á¦Â

¦Ã¦Ä1

2

34

5

6

O

¦Á

¦Â

¦Ã¦Á

¦Â

¦Ã

CHO O

4- 甲基戊醛（ γ- 甲基戊醛） 4- 甲基 -2- 戊酮（衍生物命名： 甲基异丁基（甲）酮）

2 ．制备： （ 1 ）醇的氧化和脱氢

常用的氧化剂：重铬酸钾 / 硫酸；高锰酸钾 / 硫酸。

常用的脱氢催化剂： Cu ， Ag ， Ni 等。

RCH2OH RCHO[O]

R'

CH

R

OH

R'

C

R

O[O]

伯醇用上述氧化剂氧化易被进一步氧化为酸，只适应制备低级的挥发性高的醛（采用边滴加边蒸馏）。三氧化铬 - 吡啶络合物为弱的氧化剂，氧化伯醇只停留在醛的阶段。如果分子中存在碳碳不饱和键，对于仲醇选用丙酮 - 异丙醇铝为氧化剂（ Oppenauer 氧化），对于伯醇选用三氧化铬 - 吡啶络合物。烯丙醇和苄醇选用活性二氧化锰。

（ 2 ）炔烃的水合

(2) 傅克酰基化反应

R R H2SO4 CH2RC

R

OHg

Ar-H + RCOClAlCl3

ArCOR

»ò(RCO)2O

3 ．反应： （ 1 ）   亲核加成（ HCN 、 NaHSO3 、

醇、格氏试剂、氨的衍生物） （ A ）与氢氰酸的加成反应 脂肪族酮发生加成反应，生成 α– 羟基腈（及氰醇）

R

(R')HO HCN

R

(R')H CN

OH+

由于 HCN 为弱酸，加入碱使其离解为 CN- ，从而加速反应。

(B) 与亚硫酸氢钠的加成反应 大多数醛和脂肪族甲基酮能与亚硫酸

氢钠发生加成反应，生成 α– 羟基磺酸。

α– 羟基磺酸易溶于水，但不溶于饱和的亚硫酸氢钠溶液，故可用于鉴别醛和酮。

R

(R')HO +

R

(R')H SO3H

ONaS

ONa

O

OH

R

(R')H SO3Na

OH

(C) 与醇的加成反应 在无水 HCl 或其它无水强酸的催化下，

醛（酮）与一分子醇反应生成半缩醛（半缩酮），进一步与一分子醇缩合生成缩醛（缩酮）。

R

(R')HO R''OH+

R

(R')H OR''

OHHCl

R

(R')H OR''

OR''

由于缩醛（缩酮）对氧化剂和碱稳定，可以用来保护羰基，等反应结束后在酸的水溶液中加热水解去掉保护，重生羰基。

D) 与 Grignard 试剂的加成反应 醛和酮与 Grignard 试剂（ RMgX ）

发生加成反应，加成产物水解生成醇。 R

(R')HO R''MgX

R

(R')H R''

OMgX+

R

(R')H R''

OH

甲醛与 RMgX 反应用于合成伯醇；其它醛与 RMgX 反应用于合成仲醇； 酮与 RMgX 反应用于合成叔醇 (E) 与氨的衍生物加成反应醛和酮与氨的衍生物（羟胺、肼、 2,4-

二硝基苯肼、氨基脲）作用，分别生成肟、腙、 2,4- 二硝基苯腙、缩氨尿。

醛、酮与氨的衍生物的反应，除了合成意义外，常常用于羰基化合物的鉴别与分离。因为反应后的生成物大部分是

H(R')

R

O + NH2Y

H(R')

RO

NH2Y

H(R')

ROH

NHY

H2O

H(R')

R

N Y

Y= OH NH2 NH2CONH2 NO2

NO2

HN

固体，且具有一定的熔点，可利用来鉴别醛、酮。在稀酸作用下，又水解成原来的醛、酮，可利用来分离和提纯醛、酮

(2) 氢的活泼性：

(A) 烯醇互变异构

RR'

OB

RR'

O

RR'

O

[ ]

RR'

O¦Ä

¦Ä

H H

RR'

O

RR'

OH

(B) 羟醛缩合反应 在稀碱存在下，两分子醛（酮）相互

作用，一分子的 α 氢加到另一分子的羰基的氧原子上，而其余部分加到另一分子的羰基的碳原子上，生成 α– 羟基醛（酮）， α– 羟基醛（酮）受热生成 α ，β- 不饱和醛（酮）。

RCH2CHO

OHRCHCHO

RCH2CHO

RCH2CH(OH)CHCHO

R

RCH2CH=CHCHOR

含 α 氢的两种醛（酮）之间的产物有四种在合成中没有意义；如果两者之一不含 α 氢（如甲醛、苯甲醛、糠醛），则产物为两种，在合成中有着重要意义。

（ C ）醛与硝基化合物的缩合 （不含的 α 氢醛）

Ar CHO + R NO2Ar CH

OH

CHNO2R

（ D ）酮与不含 α 氢酯的缩合 不含 α 氢酯：苯甲酸酯、甲酸酯、碳

酸酯、草酸二酯等

（ E ） Mannich 反应

R COCH2R + Ar COOCH3 R COCHR

COAr

R COCH2R + H COOCH3 R COCHR

CHO

C2H5ONa

C2H5ONa

R COCH2R + C2H5OOC COOC2H5 R COCHR

COCOOC2H5

C2H5ONa

H3CO HCHO+ HN(CH3)2

CHH3C

O

CH2N(CH3)2

R

R

+ +

（ F ）卤代及卤仿反应 卤代反应： p286.4.

卤仿反应：

R CH

O

R'H

+ X2 R CH

O

R'XH or OH

R CH3

O

+ OX R O

O+ CHX3

具有 CH3CO- 结构的醛、酮， CH3CH

(OH)- 结构的醇能发生卤仿反应。由于碘仿是不溶于水的黄色的固体，且具有特殊的气味，可用于鉴别。

1 ． 氧化还原反应（ 1 ）      氧化反应醛易被氧化，可被弱的氧化剂 Fehling 试

剂（以酒石酸盐为络合剂的碱性氢氧化铜）或 Tollen 试剂（硝酸银的氨溶液）氧化，而碳碳不饱和键双键不受影响。

RCHO + Cu(OH)2 + NaOH RCOONa

+Cu2O

RCHO + Ag(NH3)OH RCOONH4 +

Ag 酮不易被氧化，在强烈氧化条件下，发生

碳碳键的氧化开裂，一般在合成上没有意义 （ 1 ）      还原反应（ A ）催化氢化

醛、酮在 Ni 、 Cu 、 Pt 、 Pd 等的催化作用下与氢反应生成醇。

(B) 金属氢化物还原 (C) Clemmenson 还原 醛和酮用锌汞齐加盐酸可还原为烃。

R R'

OR R'

H OH

+ H2

catalyst

ArCORZn/Hg

HClArCH2R

(D) Wolff-Kishner-黄鸣龙 醛和酮与肼在高沸点溶剂如一缩二乙

二醇中，首先与肼生成腙，腙在碱性条件下加热失去氮，羰基转变为亚甲基。

Clemmenson 还原和 Wolff-Kishner-黄鸣龙还原都可将羰基还原为亚甲基，前者在酸性性条件下进行，后者在强碱条件下进行，根据反应物分子中其它基团对反应条件的要求，选择使用。

ArCORNH2NH2,NaOH

ArCH2RO(CH2CH2OH)2

(E) Cannizzro 反应 不含氢的醛在浓碱存在下，发生自身

的氧化还原 -歧化反应，一分子还原为醇，另一分子氧化为酸。

RCHO + 浓 NaOH RCOONa +RCH2OH

CH3H3C

O700~750 ¡æ

H2C C O

OHH3C

O

AlPO4

700¡æH2C C O

+ CH4

+ H2O

(4) 乙烯酮及双乙烯酮的反应

制备：

反应：

H2C C O

H2O

ROH

RCOOH

HX

NH2R

CH3COOH

CH3COOR

CH3COOCOR

CH3COX

CH3CONHR

C

H2C C

OH2C

O

１．加成反应

２．聚合反应

COOH

A

OCH3

BO

OCH3

CH3CH2Br

CH3CH2ONaC

HBrD

NaOH

NCl

OO

N

MgBr

EHCl

CH3OHO

N

F

G

SOCl2

2) H

1)

练习题：

1 ．他莫昔芬（ Tamoxifen ）是一种合成的非甾体类三苯乙烯衍生物，由帝国化学工业公司研究开发，具有抗雌激素和雌激素样双重作用，主要用于治疗乳腺癌，其合成的路线如下：

题目要求：

（ 1 ）写出A 、 B 、 C 、 D 、 E 的结构式或

化学式；

（ 2 ）写出的制备方法；

（ 3 ）化合物 G 是否有顺反异构，并用 Z/E 法标出；

（ 4 ）用“＊”标出 E 、 F 的手性碳。

CHO

CH3CHO

OHA

CH2OHB

HCl/ZnCl2C

CH3

Cl2

¹â ÕÕ

NHHN1mol

D

EAlCl3

FBr2

¹â ÕÕG

D G+ N N

2 ． 桂利嗪是钙拮抗剂类周围血管扩张

药，其合成路线如下：

题目要求：

（ 1 ）写出 A 、 B 、 C 、 D 、 E 、 F 、 G 的结构式；

（ 2 ） 标出桂利嗪分子的手性碳，是否有顺反异构，并用 Z/E法标出。