其中由链状烷烃衍生出来的一元醇,叫做饱和一元醇,如甲醇、乙醇等。
通式为CnH2n+1OH(n≥1),可简写为R—OH。
2、醇的物理性质观察表中的数据:几种醇的熔点和沸点
名称 | 结构简式 | 熔点℃ | 沸点℃ |
甲醇 | CH3OH | -97 | 65 |
乙醇 | CH3CH2OH | -117 | 78 |
正丙醇 | CH3CH2CH2OH | -126 | 97 |
正丁醇 | CH3CH2CH2CH2OH | -90 | 118 |
正戊醇 | CH3CH2CH2CH2CH2OH | -79 | 138 |
十八醇(硬脂醇) | CH3(CH2)17OH | 59 | 211 |
随碳原子数增多,沸点逐渐升高。相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高。
观察表中的数据:相对分子质量相近的醇与烷烃的沸点
名称 | 结构简式 | 相对分子质量 | 沸点℃ |
甲醇 | CH3OH | 32 | 65 |
乙烷 | CH3CH3 | 30 | -89 |
乙醇 | CH3CH2OH | 46 | 78 |
丙烷 | CH3CH2CH3 | 44 | -42 |
正丙醇 | CH3CH2CH2OH | 60 | 97 |
正丁烷 | CH3CH2CH2CH3 | 58 | -0.5 |
相对分子质量相近的醇与烷烃相比,醇的沸点远高于烷烃。
醇分子中的羟基与其它醇分子中的羟基之间可形成氢键,导致醇分子之间的作用力明显增强,沸点明显升高。(图中的红色虚线代表氢键)
醇在水中的溶解度一般随分子中碳原子数目的增加而降低。低级醇,如甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、丙三醇等易溶于水,甚至与水互溶,高级醇一般不溶于水。
醇中的羟基与水分子之间也可形成氢键,羟基是一个亲水基,且羟基数目越多,形成氢键数目也越多,越易溶于水。烃基是憎水基,所以碳原子数目越多,其在水中的溶解度越小。醇都易溶于有机溶剂,液态的醇自身就是优良的有机溶剂。
3、醇的化学性质醇的化学性质由其官能团羟基决定。氧元素的电负性很大,氧原子的吸电子能力比氢原子、碳原子都强,使得C—O、O—H中电子对都向氧原子偏移,氧原子带少量的负电荷,而碳原子和氢原子带少量正电荷。
醇在化学反应中O—H容易断裂,使羟基中的氢原子被取代。同样,C—O也易断裂,使羟基被取代或脱去,发生取代反应或消去反应。下面以乙醇为例讨论醇的化学性质。
乙醇分子结构如下图,分子中的共价键有五种(图中用红色的点标出)。
乙醇分子结构
(1)置换反应
与活泼金属如钠、钾、镁等,可发生置换反应生成氢气。
乙醇分子中O—H断裂,置换出氢原子得到氢气分子。水与钠也可发生类似的置换反应,但水反应剧烈,乙醇反应较慢,说明水分子中氢原子比乙醇羟基中的氢原子活泼,这与乙基的斥电子效应有关。
(2)取代反应
乙醇与乙酸在浓硫酸的作用下(浓硫酸作催化剂和吸水剂),可以发生酯化反应,乙醇分子中的O—H断裂。