第十章醇和醚1、写出下列反应的历程。H2ODMSOOH+OHTsOCH2解:反应的历程为:CH2DMSOH2OTsOCH2SN1H2OOH2HOHH2OH2OHHOH2.、反应机理推断。H3CH3COHOHCH3CH3HH3CCC(CH3)3O解:由醇生成酮的反应机理为:H3CH3COHOHCH3CH3CCHH3CH3COHOH3CH3CH3CCOHCH3CH3COH2OCH3CH3HCH3CCCH3CH3OHCH3HCH3CC(CH3)3O(1,2亲核重排)3、为下列实验事实提出合理的、分步的反应机理。OHClNaOHHBrOHBrBrOH解:反应机理为:OHClNaOHOClOHOHBrOHBrBrOH+4、提出合理的反应机理解释下列转变。(1)OPhKH18crown6PhOHTHF1(2)OHH2OHOOH解:(1)完成转变的机理如下:OPhKHOPh[2,3]OPh[3,3]PhHPhHOOPhOH(2)完成转化的机理如下:OHH2OOHOHH2OOHH2OOHOHOH25、请写出下面反应的主要产物及可能的副产物,并写出你认为合理的反应机理。CH3CH3OHH解;醇在酸作用下发生分子内脱水形成双键,机理为:在酸性条件下,醇先质子化形成较好的离去基团H2O,产生碳正离子,正碳离子发生重排得到不同产物。具体如下:OHHOH2H2O_++++重排++重排++6、对下列反应提出合理的机理解释。CH2OHHCH2++CH2解:该反应机理是羟基质子化形成H2O脱去,形成碳正离子,碳正离子重排。具体为:CH2OHCH2OH2+HHH7、用反应机理解释下列反应。CCH3OHHBrCH3CH3CH3Br20*c~30*c解:醇与氢卤酸反应,羟基被卤素取代生成卤烃和水。这个反应为亲核取代反应,羟基与氢离子结合生成水脱去,同时烃形成碳正离子,碳正离子重排,然后与卤素结合生成卤烃,具体过程为:CCH3OHHCCH3CH3OH2CH3CCH3CH3CH3CH3BrCH3CH3Br重排8、写出下列反应的反应机理。OHOHHCHO解:本反应为Pinacol重排生成醛,具体如下:OHHOH2OH-H2OOHOHHOHHOHCHOH9、某醇A(C5H10O)具有旋光性,催化加氢,生成的醇B(C5H12O)没有旋光性,试写出A、B的结构式。解:根据A的分子式和旋光性可推断出A的结构式为:CH3CH2CHCHCH2OH,B的结构式为:CH3CH2CHCH2OHCH3.。10、有一化合物的分子式为C6H14O,常温下不与金属钠作用,和过量的浓氢碘酸共热时生成碘烷,此碘烷与氢氧化银作用生成丙醇。试推断此化合物的结构,并写出反应式。解:化合物的分子式为C6H14O,可知此化合物为醚或醇,但不与金属钠作用,和过量的浓碘酸共热时生成碘烷,知此化合物为醚,碘烷与氢氧化银作用生成丙醇得到其结构式CH3CH2CH2OCH2CH2CH3。发生的反应有:CH3CH2CH2O+HI2CH3CH2CH2I+H2O+CH3CH2CH2IAgOHCH3CH2CH2OH+AgICH3CH2CH311、某醇A(C6H12O)的比旋光度为αD25=+69.5,催化加氢后得到一新醇B,B无旋光性,试推测A、B的结构式,并解释这一现象。解:A为旋光性的烯醇,加氢后得到无旋光性的B,可知B为两边对称的结构,所以,得出A的结构式为:CCCOHCCC,B的结构式为CCCCCCOH。12、两个醇A和B分子式均为C9H10O2,与浓硫酸反应产生相同的烃C。化合物A有旋光性,而化合物B没有旋光性,经C催化氢化产生烃D(C9H10),D与浓硝酸和浓硫酸反应只生成两个一硝化产物。请写出化合物A、B、C、D的结构式。解:化合物A有旋光性而化合物B没有旋光性,所以A为手性分子B不是手性分子,又根据其分子量判断,其不饱和度为4,结构式中必有一苯环和环烷,D的硝化产物只有两种,所以知D只是一个对称结构。由此知A、B、C、D的结构式分别为:A:OH;B:OH;C:;D:13、化合物A,分子式为C5H10O,与Br2/CCl溶液或金属钠均不起反应,用稀盐酸或氢氧化钠处理后得到化合物B,分子式为C5H12O2,B与HIO4水溶液作用得到甲醛和分子式为C4H8O的化合物C,C可发生碘彷反应。试推出A、B、C的合理结构,并写出其反应式。解:根据A的分子式可推断A为烯醇或环氧烷烃,又因与Br2/CCl溶液或金属钠均不起反应,所以A为环氧烷烃。环氧烷烃经过酸催化或碱催化得到二醇,二醇与HIO4水溶液作用得到醛和酮。所以得出A的结构式为:CH3CH2CCH2CH3O,B的结构式为:CH3CH2CCH3OHCH2OH,C的结构式为CH3CH2COCH3。发生的反应分别为:CH3CH2CCH3CH2OH,H2OCH3CH2CCH3CH2OHOHCH3CH2CCH3CH2OHOHHIO4CH3CH2COCH3CH3CH2COCH3I2+NaOHCH3CH2COOH+CHI314、以乙醇为主要原料,经乙酰乙酸酯合成3-乙基-2-戊酮。解:合成的过程为:CH3CH2OHPCl3CH3CH2ClCH3COCH2COOC2H5NaOC2H5CH3COCHCOOC2H5NaCH3CH2ClCH3COCHOOOC2H5C2H5NaOC2H5CH3CH2ClCH3COCHCH2CH3CH3COCCOOC2H5CH2CH3CH2CH35%NaOHH3OCH2CH315、用不大于3个C原子的有机原料及必要的试剂合成OH。解:乙炔与氨基钠反应,叁键碳上的氢原子被钠取代,然后与卤烷反应得到4个碳的炔烃,再与环氧乙烷发生开环反应,得到不饱和醇,通过林德拉催化加氢,叁键被还原成双键,得到产物,反应过程为:HCCH+NaNH2C2H5IOOHLindlar催化剂H2OH17、写出用RCl和其他适当的试剂合成下列醇的方法和过程(R均来自RCl):(1)RCH2OH;(2)RCH2CH2OH;(3)RCH(OH)R.解:(1)镁的乙醚溶液与RCl形成格利雅试剂RMgCl,然后与甲醛反应即得到RCH2OH。反应方程式为:RCl+Mg(C2H5)2ORMgCl1.HCHO2.H2ORCH2OH(2)格利雅试剂RMgCl与环氧乙烷发生开环,即碳链增长了两个碳,水解后得到RCH2CH2OH。反应方程式为:RMgCl+ORCH2CH2OMgClH3ORCH2CH2OH(3)格利雅试剂RMgCl与环氧乙烷发生开环,即碳链增长了两个碳,水解后得到RCH2CH2OH。反应方程式为:(C2H5)2OH3ORCHROHRMgCl+HCOOC2H518、以苯和水杨酸为主要原料合成抗心律失常药盐酸普罗帕酮:OCH2CH2C6H5OCH2CHCH2NHC2H3~HClOH解:先要使碳链增长,用苯与环氧乙烷反应便实现了碳链增长,然后与格式试剂反应生成A,水杨醛中的醛基与格式试剂反应,水解后变成了仲醇,氧化变成酮后在碱性条件下CH2NHC2H5反应。最后与盐酸得到盐酸普罗帕酮。合成过程为:OAlCl3CH2CH2OHHCl/ZnCl2CH2CH2ClMgEt2OCH2CH2MgClAOHCHO(CH3)2SO4Na2CO3OCH3CHO(A)Et2OOCH3CHCH2CH2C6H5OMgClHOCH3CHCH2CH2C6H5OHK2CrO7/H2SO4OCH3CCH2CH2C6H5OOHCCH2CH2C6H5OHI或HBr+HOAcNaOHCH2NHC2H5HClOCH2CH2C6H5OCH2CHCH2NHC2H3~HClOH19、完成下列反应式。(1)CH2OHH2SO4H2C(2)CH3IHCH3CH3OH25*C(3)(1)CH3MgI(2)H3OAl2O3OCH3(4)Ot-BuHO-(d)H2O解:(1)发生分子内脱水反应,羟基脱去后形成碳正离子,双键重排得到CH3。(2)醇与卤烃发生取代反应成醚,所以有CH3OCH3HCH3和CH3OCH3HCH3。(3)格氏试剂与环氧烷烃发生开环反应得到CH3OHCH3,然后在氧化铝的作用下发生消除反应得到CH3CH3。(4)反应物中的环氧烷烃在碱催化作用下容易开环,按Sn2历程进行亲核取代反应,所以在亲核试剂OH-的作用下得到开环产物(CH3)3COHCH2OH。-20、完成下列反应式。OCl2()NaOC2H5HOC2H5()解;氯与环酮发生亲电取代反应得到OCl;然后氯原子被醇钠取代得到CO2C2H5。21、完成下列反应式,写出主产物。(1)+(2)(CH3)3COCH3(Williamson合成)解:根据Williamson合成法叔醇钠与伯卤烷反应得到醚,所以,(1)为(CH3)3CONa;(2)为CH3X。22、完成下列反应。CH2SHCHSHCH2OH+HgCl2解:根据硫醇的性质,反应产物为CH2SCHSCH2OHHg。23、完成反应式,写出主要的产物或试剂。(1)CH3OH/HO(2)HCH2C6H5H3CHOSOCl2乙醚()解:(1)环氧烷烃在酸性条件下开环与醇反应得到醚,所以产物为OCH3OH。(2)醇与亚硫酰氯作用生成卤烃,所以反应得到HCH2CH3Cl。24、完成反应式,写出主要的产物。(1)CH3ONa-CH3OHO(2)HCH3C6H5HOSOCl2乙醚()解:(1)环氧烷烃在酸性条件下开环与醇反应得到醚,所所以产物为CHCH2OHCH3OCH3。(2)醇与亚硫酰氯作用生成卤烷,所以反应得到HCH3C6H5Cl。25、完成下列反应。OOHOHHOOHOHCH3OHHCl解:醇发生分子间脱水生成醚,反应主要是亲核取代反应,按Sn1历程进行,所以产物为OHOOHOHOCH3OH。26、写出下列反应的主要产物,若有必要,请清晰、正确地表达出相应的立体化学特征。CH3H3COHH3C(1)NaH(2)OEt解:反应分两步进行,(1)活泼的NaH与羟基发生反应生成醇钠,(2)醇钠与环氧烷烃发生开环反应,最终得到OOH。27、用化学方法鉴定化合物:正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、2-丁烯-1-醇。解:卢卡斯试剂能鉴定叔丁醇、仲丁醇、正丁醇,加卢卡斯试剂,根据出现浑浊或分层的快慢,最快的是2-丁烯-1-醇,依次为叔丁醇、仲丁醇、正丁醇。28、(S)-2-丁醇的旋光度为+13.8°,它和对甲苯磺酰氯反应,产物再进行皂化;(S)-2-丁醇与苯甲酰氯作用,所的产物再进行碱性水解。写出各部反应方程式,并指出每一步反应中2-丁醇的旋光度是多少。解:各步反应方程式及每一步反应中2-丁醇的旋光度分别是:HCH3OHC2H5+H3CSO2ClHCH3OTsC2H5NaOH(α=+13.8°)HCH3OHC2H5+H3CSO2ONa(α=-13.8°)HCH3OHC2H5(α=+13.8°)+COClHCH3OCPhC2H5ONaOHHCH3OHC2H5((α=+13.8°)29、写出苯甲醚在邻位进行硝化反应时,其正碳离子中间体的4种极限结构式;并指出对共振杂化体贡献最大的极限结构式。解:苯甲醚在邻位进行硝化反应时正碳离子中间体极限结构式分别为:HOCH3NO2HOCH3NO2HOCH3NO2HOCH3NO2(A)(B)(C)(D)其中D对共振杂化体贡献最大。30、芥子气(ClCH2CH2SCH2CH2Cl)是一种由环氧乙烷及H2S等合成得到的糜烂性毒剂,其主要特征是使人体内一些重要的代谢酶烷基化而失活,从而破坏细胞、造成糜烂。(1)请解释该毒剂极易使酶烷基化的原因(提示:将酶结构简化为酶—NH2);(2)使用某些漂白剂(如:NOCl)能使芥子气失活,请解释其原因。解:致毒机理为:ClSClSNi分子内亲核取代S**Cl****酶NH2**NHS****Cl失活的酶酶芥子气失活机理:ClSCl****NaOClClSCl**O+ClSClOO无亲核性NaOCl芥子气31、实验室采用什么方法制备2-甲基-2-丁醇?一般采用下列何种干燥剂来干燥该粗产物?蒸馏提纯时能否不除去这些干燥剂,而用它们代替沸石?A、无水硫酸镁B、无水氯化镁C、无水氯化钙D