酚和醚都是烴的含氧衍生物醇可以看作是烴分子中的氫原-資料下載頁(yè)
2025-04-04 23:52本頁(yè)面
【正文】 二、醚的物理性質(zhì) 常溫下，除甲醚和甲乙醚為氣體外，大多數(shù)醚為易燃無(wú)色液體，有香味，可溶于有機(jī)溶劑中。醚的沸點(diǎn)顯著低于相對(duì)分子質(zhì)量相同的醇。例如：甲醚的沸點(diǎn)為24℃，℃；℃，℃。這是因?yàn)槊逊肿娱g不能形成氫鍵而締合的緣故。大部分醚不溶于水，僅低級(jí)醚在水中有一定的溶解度，這是由于醚分子中的氧原子在一定程度上可以與水形成氫鍵的緣故。常見醚的物理常數(shù)見表104。表104 一些醚的物理常數(shù)名稱結(jié)構(gòu)式熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃密度/gcm3甲醚乙醚正丁醚苯甲醚 二苯醚四氫呋喃CH3OCH3CH3CH2OCH2CH3(CH3CH2CH2CH2)OCH3OC6H5C6H5OC6H51401169537271082414215425866 三、醚的化學(xué)性質(zhì) 除某些環(huán)醚外，醚分子中的醚鍵很穩(wěn)定，因此醚類是一類相當(dāng)穩(wěn)定的化合物，與稀酸、強(qiáng)堿、氧化劑、還原劑或金屬鈉等都不發(fā)生反應(yīng)，其穩(wěn)定性僅次于烷烴。但由于醚鍵COC中氧原子上含有未共用電子對(duì)以及氧的電負(fù)性影響，在一定條件下，醚也能起某些化學(xué)反應(yīng)。 (一)、 鹽的形成 醚鍵的氧原子上具有孤對(duì)電子，可作為堿接受強(qiáng)酸的質(zhì)子形成鹽（質(zhì)子化的醚）。因此醚類化合物能溶于強(qiáng)酸如濃硫酸、濃鹽酸等。例如： 醚的鹽不穩(wěn)定，遇水又分解成原來(lái)的醚。 利用醚能溶于強(qiáng)酸這一特殊性質(zhì)，可作為醚與烷烴或鹵代烴等相互區(qū)別的一種簡(jiǎn)便方法。 (二).過氧化物的形成 醚雖然對(duì)一般的氧化劑較為穩(wěn)定，但與空氣長(zhǎng)期接觸，也會(huì)慢慢氧化生成過氧化物。一般認(rèn)為氧化發(fā)生在與氧相連的碳?xì)滏I上。例如，乙醚在空氣中久置則易生成過氧化乙醚。 過氧化物不易揮發(fā)，又很不穩(wěn)定，在加熱或受到?jīng)_擊時(shí)，迅速分解而爆炸。此外，用醚作溶劑時(shí)，過氧化物的存在還會(huì)引起某些副反應(yīng)發(fā)生，因此醚類應(yīng)盡量避免暴露在空氣中。使用前，特別是在蒸餾前，為了保證安全，應(yīng)當(dāng)檢查是否有過氧化物的存在，并將其除去。 檢查過氧化物的方法是取少量醚與碘化鉀酸性溶液一起振搖，如有過氧化物存在，則碘離子被氧化成游離的碘(I2),游離的碘在溶液中因濃度不同而呈黃色或棕色?；蛴玫矸墼嚰垯z驗(yàn)是否有I2產(chǎn)生。除去過氧化物的方法是用飽和硫酸亞鐵或亞硫酸鈉的稀酸溶液（還原劑）與醚充分振搖后分離并干燥后，再將醚在水浴上（不能用明火或直接加熱）蒸出。 (三)、醚鍵的斷裂 醚與氫碘酸一起加熱，發(fā)生醚鍵斷裂。這是因?yàn)镠I與醚先形成 鹽，然后I作為親核試劑進(jìn)攻鹽，生成碘代烷和醇。在過量的HI存在下，所生成的醇可以進(jìn)一步反應(yīng)生成碘代烷。例如： 實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，通常是較小的烴基與碘結(jié)合生成碘代烴，而較大的烴基生成醇。例如： 如醚中的一個(gè)烴基是芳香烴，則主要生成酚和碘代烴。這主要原因是芳香環(huán)與醚鍵氧形成pπ共軛，而使芳香環(huán)的碳氧鍵結(jié)合得牢固，所以醚鍵總是優(yōu)先在烷基與氧之間斷裂。例如： 四、重要的醚 (一)、乙醚 乙醚是最常見的醚。乙醚為無(wú)色液體，具有特殊香味，℃，極易揮發(fā)并易燃易爆，它的蒸氣和空氣混合達(dá)到一定比例時(shí)，遇火或撞擊火花會(huì)引起猛烈爆炸。因此使用時(shí)特別小心，應(yīng)放在棕色瓶中于陰冷處儲(chǔ)存。 乙醚能溶解多數(shù)有機(jī)化合物，并微溶于水，而它本身的化學(xué)性質(zhì)又較穩(wěn)定，所以是良好的溶劑和萃取劑。乙醚或其它醚類化合物如四氫呋喃等在醫(yī)藥上用作有機(jī)溶劑。 乙醚因能作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)而曾用作吸入性麻醉劑，但因其可引起惡心等副作用，現(xiàn)已被其他更好的麻醉劑代替。 (二)、四氫呋喃(tetrahydrofuran，THF) 四氫呋喃簡(jiǎn)稱THF,又名1,4環(huán)氧丁烷，為無(wú)色透明液體，有乙醚氣味，沸點(diǎn)為66℃，具有低毒、低沸點(diǎn)、流動(dòng)性好等特點(diǎn)。因其結(jié)構(gòu)是環(huán)狀結(jié)構(gòu)，氧原子突出于環(huán)狀外部，易與水形成氫鍵，能與水混溶。四氫呋喃是一種優(yōu)良的溶劑，可用作橡膠、塑料等高分子材料的溶劑。在醫(yī)藥上，可用作合成許多藥物如咳必清、腦復(fù)康等藥物的原料。第四節(jié) 硫醇 硫醇是重要的含硫化合物之一。硫醇不僅在醫(yī)藥上可用作重金屬的解毒劑，而且在化妝品中是卷發(fā)劑、脫毛劑等的重要組分。本節(jié)主要討論硫醇及相關(guān)化合物。 一、硫醇的結(jié)構(gòu)與命名 結(jié)構(gòu)上硫醇可看作是醇羥基的氧原子被硫取代而生成的化合物。硫醇的通式為RSH，巰基(SH）是硫醇的官能團(tuán)。簡(jiǎn)單硫醇的命名是在相應(yīng)的醇名稱中加上“硫”字。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的硫醇或其相關(guān)衍生物，將巰基作為取代基命名。例如： 二、硫醇的物理性質(zhì) 低級(jí)的硫醇有毒，具有難聞的臭味。隨相對(duì)分子質(zhì)量的增加逐漸變淡。硫醇的沸點(diǎn)比相應(yīng)的醇低，在水中的溶解度也比相應(yīng)的醇低?！妫芘c水互溶，而乙硫醇的沸點(diǎn)則為37℃。這是由于硫原子的半徑僅比氧大，電負(fù)性較氧小，分子間形成氫鍵的能力較弱。硫醇易溶于有機(jī)溶劑中。 三、硫醇的化學(xué)性質(zhì) (一)、弱酸性 硫醇的酸性比相應(yīng)的醇強(qiáng)得多。所以乙硫醇與氫氧化鈉作用生成鹽而溶于水，而乙醇則不與氫氧化鈉作用。 這是由于硫的原子半徑比氧原子大，SH鍵的鍵長(zhǎng)較OH鍵長(zhǎng)，易被極化，以致SH鍵的離解能比相應(yīng)的OH鍵離解能小，所以硫醇的酸性比相應(yīng)的醇強(qiáng)。 (二)、與重金屬作用 由于硫醇的酸性，使得它可以與汞、鉛、銀等重金屬的氧化物或鹽作用，生成不溶于水的硫醇鹽。例如： 利用此反應(yīng)可用來(lái)降低重金屬在體內(nèi)的毒性。重金屬進(jìn)入人體后，可與體內(nèi)的蛋白質(zhì)和酶的半胱氨酸殘基上的SH作用而破壞蛋白質(zhì)和酶的結(jié)構(gòu)，使人中毒。醫(yī)藥上常用某些含巰基化合物，作為重金屬解毒劑，其反應(yīng)式為： 其他解毒劑為： 這些解毒劑分子中均含有兩個(gè)相鄰的巰基，能與汞、鉛、砷等金屬離子結(jié)合成不易解力的無(wú)毒配合物由尿排出體外。也可能奪取已與體內(nèi)酶結(jié)合的重金屬離子，使酶的活性恢復(fù)。 (三)、硫醇的氧化 硫醇極易被氧化，在緩和的氧化劑如空氣中的氧、I2/NaOH、H2O2等，硫醇可被氧化生成二硫化物。 二硫化物分子中的“SS”鍵稱為二硫鍵。二硫鍵在一定條件下又可被還原為原來(lái)的硫醇，是一個(gè)可逆反應(yīng)。在蛋白質(zhì)中，二硫鍵對(duì)保持蛋白質(zhì)分子特殊空間結(jié)構(gòu)具有重要作用。如人體的毛發(fā)主要是角蛋白，在毛發(fā)卷曲過程中，就是利用巰基化合物與二硫鍵之間的氧化還原作用，達(dá)到使毛發(fā)卷曲的目的。 在強(qiáng)氧化劑如硝酸、高錳酸鉀等作用下，硫醇則被氧化成磺酸。例如： 因此，在毛發(fā)卷曲過程中，則不能用強(qiáng)氧化劑，否則會(huì)破壞毛發(fā)的結(jié)構(gòu)，使毛發(fā)斷裂不易修復(fù)。常用作化學(xué)卷發(fā)劑的硫醇及相關(guān)化合物有：巰基乙醇、巰基乙酸、2羥基丙酸、巰基乙酸單乙醇胺、半胱氨酸等。27 / 27
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