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医用化学/醇
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{{Hierarchy header}} == 一、醇的分类== 醇可根据烃基的不同、[[羟基]]所连碳原子的类型、羟基数目等三种方法进行分类。 1. {{图片|gmomex9d.jpg|}} 2. {{图片|gmomegzc.jpg|}} 3.例如: {{图片|gmomedfa.jpg|}} == 二、醇的命名== '''(一)普通命名法''' 简单的一元醇多用普通命名法命名。通常是在醇字前面加上烃基的名称,“基”字一般可以省略。例如: {{图片|gmomen1p.jpg|}} '''(二)系统命名法''' 选择连有羟基碳原子在内的最长碳链为主链,从靠近羟基的一端开始编号,根据主链碳原子数称某醇。羟基位次用阿拉伯数字表明。支链或其它[[取代基]]按“次序规则”列出。 {{图片|gmomecf4.jpg|}} 不饱和醇的命名,应选择连有羟基同时含有双键或三键碳原子在内的碳链作业主链,编号时应以羟基位次为最小。例如: {{图片|gmomem1a.jpg|}} 芳香醇也是按照上面的命名原则,把芳香烃当作取代基。例如: {{图片|gmomep1u.jpg|}} 多元醇的命名是选择包括连有尽可能我的羟基的碳链作主链,依次基数称某[[二醇]]、某三醇等。因为羟基是连在不同碳原子上的,所以当羟基数与主链碳原子数相同时可以不必标明羟基位次。例如: {{图片|gmomeu8r.jpg|}} == 三、醇的性质== '''(一)物理性质''' 低级[[饱和]]一元醇是易挥发的液体,较高级的醇为粘稠的液体,C11及C11以上的醇为蜡状固体。由于羟基的存在,醇[[分子]]间可以形成氢键,故醇随着羟基的增多,形成氢键数目增多,所以多元醇具有更高的沸点。 低级的醇如[[甲醇]]、[[乙醇]]、[[丙醇]]等均能以任何比例与水混溶,这是因为醇羟基也可与水形成氢键,结果使醇有可能在水分子间取得位置而溶入水中。当醇中的烃基链增长时,由醇的烃基部分引起的分子之间的吸引力(即范德华力)就会超过醇羟基和水间的氢键引起的吸引力。结果醇在水中的溶解度就很快随着降低。例如:在25℃的100g水中,[[正丁醇]]的溶解度为7.9g、正己醇为0.6g、正辛醇为0.5g,而癸醇则不溶于水,不溶于非极性溶剂。表14-1是饱和一元醇的[[物理]]常数。 表14-1 一些饱和一元醇的物理常数 {| class="wikitable" |- | | 名称 | | 构造式 | | 熔点/℃ | | 沸点/℃ | | 相对密度 20℃ | | 溶解度 g.(100水)-1,,25℃ |- | | 甲醇 | | CH3OH | | -97.8 | | 64.5 | | 0.792 | | ∞ |- | | 乙醇 | | CH3CH2OH | | -117.3 | | 78.5 | | 0.789 | | ∞ |- | | 正丙醇 | | CH3CH2CH2OH | | -127 | | 97.8 | | 0.804 | | ∞ |- | | [[异丙醇]] | | (CH3)2CHOH | | -86 | | 82.5 | | 0.789 | | ∞ |- | | 正丁醇 | | CH3(CH2)2CH2OH | | -89.8 | | 117.7 | | 0.810 | | 7.9 |- | | 异[[丁醇]] | | (CH3)2CHCH2OH | | -108 | | 108 | | 0.802 | | 10.0 |- | | 正[[戊醇]] | | CH3(CH2)3CH2OH | | -78.5 | | 137.9 | | 0.817 | | 2.3 |- | | 正己醇 | | CH3(CH2)4CH2OH | | -52 | | 156.5 | | 0.819 | | 0.6 |- | | 正辛醇 | | CH3(CH2)6CH2OH | | -15 | | 195 | | 0.827 | | 0.05 |- | | 正癸醇 | | CH3(CH2)8CH2OH | | 6 | | 228 | | 0.829 | | |- | | 正十二醇 | | CH3(CH2)10CH2OH | | 24 | | 259 | | 0.831 | | |- | | [[苯甲醇]] | | C6H5CH2OH | | -15 | | 205 | | 1.046 | | |- | | 2-[[苯基]]乙醇 | | C6H5CH2CH2OH | | -26 | | 219 | | 1.013 | | 4 |- | | 环己醇 | | {{图片|gmomeo2l.jpg|}} | | 25 | | 161 | | 0.962 | | 5.7 |} '''(二)化学性质''' 醇的官能团是羟基,它由氢氧两原子组成。氧原子的电负性较大,吸电子的能力较强,所以醇分子中的C-O键和O-H键都有明显的极性。键的极性有利于异裂反应的发生,所以C-O键和O-H键都比较活泼,多数反应都发生在这两个部位。另外,由于诱导效应,与羟基邻近的碳原子上的氢也参与某些反应。 {{图片|gmomet86.jpg|}} 1.与碱金属的反应 醇与水相似,羟基里的氢可被活泼金属取代生成醇化物和氢氢气。例如: 2ROH+2[[Na]]→2RONa+H<sub>2</sub>↑ 醇钠 2CH<sub>3</sub>-CH<sub>2</sub>OH+2Na→2CH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>ONa+H<sub>2</sub>↑ 乙醇钠 醇与金属钠的反应不如水与金属[[反应时]]那样剧烈。这是由于烃基的斥电子作用,使羟基中氧原子上的电子云密度增加,减低了氧原子吸引氢氧间电子对的能力,降低了氢氧键的极性。 H-O:h R→O:h 由于上述诱导效应的存在,使得醇羟基中的氢不如水中的氢那样活泼,不易成为离子,所以反应也较缓和。由此可见,烃基的斥电子能力愈强,醇羟基中氢原子的活泼性愈低,与金属钠的反应就愈缓慢。故伯、仲、叔醇中,伯醇与钠反应速率最快,叔醇最慢。 醇钠是白色固体,遇水即水解,生成醇和[[氢氧化钠]],因此醇钠的水溶液具有强碱性。 RONa+H<sub>2</sub>O→ROH+NaOh 除金属钠外,醇也可与锂、钾等其它活泼金属起类似的反应,生成相应醇的金属[[化合物]],统称醇化物。 2.氧化反应 醇分子中的α碳原子上若有氢原子时,该氢原子受羟基的影响,比较活泼易于被氧化。用[[高锰酸钾]]或[[重铬酸钾]]加[[硫酸]]等氢氧化剂氧化为相应的醛或酮。例如,伯醇氧化生成醛,醛继续氧化生成[[羧酸]];仲醇氧化生成酮。叔醇在同样条件下不易被氧化。 {{图片|gmomev6x.jpg|}} 醇的氧化实质上是脱去两个氢原子,一个是羟基上的氢、一个是α碳(即与-OH相连的C)上的氢。因叔醇α碳上不连氢,所以在一般条件下不起氧化反应。但在反应条件剧烈时,则可发生分子断裂,产生含碳较少的产物。 用[[催化]]脱氢的方法也可将醇氧化。在[[Cu]] 、Ag等金属催化下,醇经高温可失去两个氢原子而生成相应的醛和酮,此法可用于工业生产。 {{图片|gmomebdt.jpg|}} 3.与氢卤酸的反应 醇与氢卤酸作用时,醇中的羟基可被卤素取代,生成卤代烃和水。 {{图片|gmomf0bb.jpg|}} 上述反应是可逆的,如其中一种反应物过量或移去产物水,可使平衡右移,提高卤代烃的[[收率]]。这个反应的速率与氢卤酸和醇的类型有关。当同一种醇与不同的氢卤酸作用时,反应速率是:HI>HBr>HCL。同一种氢卤酸与不同的醇作用时,反应速率是:叔醇>仲醇>伯醇。如用无水氯化锌作催化剂,浓[[盐酸]]可与叔醇立即反应,生成的卤代烃因不溶于反应[[试剂]]而呈混浊;如与仲醇反应,需几分钟才呈混浊;如与伯醇反应,则几小时也不见混浊。因此利用上述不同的反应速率,可作为区别伯、仲、叔醇的一种[[化学]]方法。这种由浓盐酸和无水氯化锌所配成的试剂又称为卢卡斯试剂。 4.[[脱水]]反应 醇与浓硫酸共热发生脱水反应,产物随反应条件及醇的类型而异在较高温度下,主要发生分子内的脱水(消除反应)生成烯烃;而在稍低温度下,则发生分子间脱水生成醚。 {{图片|gmomej04.jpg|}} 有些仲醇及叔醇的脱水可能生成两种烯烃。 {{图片|gmomez63.jpg|}} 实验证明,醇脱水生成烯的反应主要产物是碳碳双键上连烃基最多的烯烃。即遵从扎依采夫规律。 5.与无机酸反应 醇可与无机含氧酸如[[硝酸]]、亚硝酸β硫酸和[[磷酸]]等作用,失去一分子水而生成无机[[酸酯]]。例如: {{图片|gmomehzh.jpg|}} 硫酸是二元酸,除可与一分子乙醇作用生成酸性酯外,尚可与两分子乙醇生成中性酯。 {{图片|gmomel0e.jpg|}} 磷酸是一个三元酸,它可以形成三种类型的[[磷酸酯]]。即: {{图片|gmomer81.jpg|}} 醇的无机酸具有多方面的作途。高级醇(含碳原子8-18个)的酸性硫酸酯的钠ROSO2Ona具有去垢作用,可用作洗涤剂;[[亚硝酸异戊酯]]是缓解[[心绞痛]]的药物;常用的杀虫药[[敌敌畏]]是具有磷酸酯结构的化合物。 {{图片|gmomek0l.jpg|}} 含有无机酸酯的物质也广泛存在于人体内。如存在于[[软骨]]中的硫酸软[[骨质]]就是具有硫酸酯结构;组成[[细胞]]的重要万分[[核酸]]及[[磷脂]]中都含有磷酸酯的结构;体内某些[[代谢]]过程也往往通过形成磷酸酯作为中间产物。 醇与羧酸作用生成羧酸酯的反应将在第十六章中讨论。 6.多元醇的特性 多元醇的化学性质与饱和一元醇类似,也能起酯化、氧化等反应。但由于多元醇所含的羟基比一元醇多,因此又存在着不同于一元醇的某些性质。例如多元醇除了能与碱金属反应外,还可与重多属的氢氧化物反应。如把[[丙三醇]]([[甘油]])加到氢氧化铜沉淀中去就可看到沉淀消失,产生一种深蓝色的甘油铜溶液,此反应可用来鉴定具有两个相邻羟基的多元醇。 {{图片|gmomeq85.jpg|}} 此外,对多元醇分子来讲,由于一种反应可在不同位置的羟基上进行,也可在几个羟基上同时进行,所以往往可得到多种没的产物。如丙三醇氧化就会生成各种氧化产物的混合物,例如: {{图片|gmomes7z.jpg|}} 甘油的某些氧化产物的磷酸酯是人体内物质代谢的中间产物。 == 四、重要的醇== '''(一)甲醇''' 甲醇最初由木材干馏制得,故俗名木精。甲醇为无色透明液体,沸点64.5℃,能与水及多数有机溶剂混溶。甲醇有毒,误服少量(10ml)能使双目失明,30ml能中毒致死。甲醇可作溶剂,也是一种重要的化工原料。 '''(二)乙醇''' 乙醇是酒的主要成分,故俗名[[酒精]]。乙醇为墙角色液体,沸点78.5℃,用途广泛,是一种重要的有机合成原料和溶剂。我国药典规定乙醇浓度在20℃时不得小于94.58%(ml/ml),临床使用的是70%-75%乙醇水溶液作外用[[消毒剂]],因它能使[[细菌]][[蛋白质]]脱水变性。长期卧床病人用50%[[乙醇溶液]]涂擦[[皮肤]],有收敛作用,并能促进[[血液循环]],可预防[[褥疮]]。在医药上常用乙醇配制[[酊剂]],如[[碘酊]],俗称碘酒,就是碘和[[碘化钾]]的乙醇溶液。 '''(三)丙三醇''' 丙三醇俗名甘油,为无色、吸湿性强、有甜味的粘稠液体,沸点290℃,能与水或乙醇混溶。甘油有润肤作用,但它的吸湿性很强,会对皮肤产生刺激,所以在使用时须先用适量水稀释。在医药上甘油可用作溶剂,如[[酚甘油]]、[[碘甘油]]等。对[[便秘]]患者,常用[[甘油栓]]剂或50%[[甘油溶液]][[灌肠]],它既有润滑作用,又能产生高渗压,可引起[[排便]][[反射]]。甘油三硝酸酯(俗称[[硝酸甘油]])是缓解心绞痛药物。它受到震动或撞击能猛烈分解引起爆炸,故可用作炸药。{{图片|gmomey81.jpg|丙三醇}} '''(四)[[山梨醇]]和[[甘露醇]]''' 山梨醇和甘露醇都是六元醇,二者是[[异构体]],其[[构型]]式为: {{图片|gmomew7n.jpg|山梨醇和甘露醇构型式}} 它们都是白色结晶粉末,味甜,广泛存在于植物中,如许多水果及[[蔬菜]]中均含有。 山梨醇和甘露醇均易溶于水。它们的20%或25%的溶液,在临床上用作[[渗透性利尿]]药,能将周围组织及脑组织的水分吸入血中随尿排出,从而降低[[颅内压]],消除[[水肿]],对治疗[[脑水肿]]与[[循环衰竭]]有效。 '''(五)苯甲醇''' 苯甲醇又名[[芐醇]],常以酯的形式存在于植物[[香精油]]中。它是无色液体,有芳香味,沸点205℃,微溶于水,可与乙醇、[[乙醚]]混溶。 苯甲醇具有微弱的[[麻醉]]作用和[[防腐]]作用,也可作为局部[[止痒]]剂。 '''(六)[[龙脑]]''' {{图片|gmomeeeu.jpg|龙脑}} 龙脑又名[[冰片]]或2-莰烷醇。它是透明或半透明片状结晶,熔点204℃,通过蒸馏[[艾纳香]]的新鲜叶子而得,药用的冰片是用化学方法合成的。有特异香气。它具有止痛[[消肿]]的作用。是[[人丹]]、[[冰硼散]]等中成药的成分之一。 ==参看== *[[醇]] {{Hierarchy footer}} {{医用化学图书专题}}
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