“羥基(-OH)”、“醛基(-CHO)”和“羧基(-COOH)”等,都是官能團(tuán)。醚的官能團(tuán)叫醚基。包括“碳碳雙鍵(C=C)”和“碳碳三鍵(C≡C)”也一樣,都是官能團(tuán),但不包括“碳碳單鍵(C-C)”。醚基是由一個氧原子連接兩個烴基的有機化合物。通式為R—O—R′。當(dāng)R與R′相同時,稱簡單醚;R與R′不同時,稱混合醚。R′和R均為脂肪烴基者為脂肪醚;R或R′為芳香烴基者為芳香醚。
通常,醚以習(xí)慣法命名,先寫出與氧相連的兩個烴基的名稱,再加上“醚”字。例如: 常溫下,多數(shù)醚為有香味的液體(甲醚和甲乙酉迷為氣體),沸點比分子相對分子量相當(dāng)?shù)拇嫉偷枚啵谒械娜芙舛扰c等相對分子量的醇相近。有弱極性,是良好的有機溶劑。醚與堿、氧化劑、還原劑均不反應(yīng),與金屬鈉也不反應(yīng),故常用金屬鈉干燥醚。
由于醚鍵的存在,醚在一定條件下也可發(fā)生一些特殊的反應(yīng)。
醚可與強酸生成鹽,與缺電子化合物生成絡(luò)合物:
在較高溫度下,強酸可使醚鍵斷裂(一般使氧和較小烴基間的鍵斷裂,最有效的試劑是濃氫碘酸或氫溴酸)。醇可以在濃硫酸的催化作用下分子間脫水生成醚。
1、羥基(-OH)
羥基化學(xué)式為-OH,是一種常見的極性基團(tuán)。羥基主要分為醇羥基,酚羥基等。羥基與水有某些相似的性質(zhì),羥基是典型的極性基團(tuán),與水可形成氫鍵,在無機化合物水溶液中以帶負(fù)電荷的離子形式存在(OH-),稱為氫氧根。
羥基可以分為兩類:醇羥基和酚羥基
醇羥基
醇羥基與伯、仲或叔碳原子相連為伯醇、仲醇或叔醇,按醇分子中所含羥基數(shù)目可分為一羥醇(一元醇)和多羥醇(多元醇),多元羥醇中的羥基在相鄰碳原子上時,叫做鄰醇羥基,具有與一羥醇相似的性質(zhì),也有一定的特性。
醇羥基的酸性按伯、仲、叔醇的順序減弱,因此,在-OH鍵斷裂的反應(yīng)中,其反應(yīng)速度依次下降,在R—OH鍵斷裂反應(yīng)中,叔醇的反應(yīng)速度比伯、仲醇快,在控制下,伯醇氧化成醛(但用較強的氧化劑會使生成的醛轉(zhuǎn)化成羧酸);仲醇氧化為酮(通常穩(wěn)定.不會進(jìn)一步氧化);一般叔醇不易被氧化。
酚羥基
酚羥基(-OH) 為酚類的官能團(tuán)。在C—O—H結(jié)構(gòu)中,氧原子含有孤對p電子,p電子云和苯環(huán)的大π電子云從側(cè)面有所重疊,使氧原子上的p電子云向苯環(huán)轉(zhuǎn)移,使氫氧原子間的電子云向氧原子方向轉(zhuǎn)移,結(jié)果C—O鍵更牢固,O—H鍵更易斷裂。羥基中氫原子較易電離,使苯酚顯示一定的酸性,能和強堿發(fā)生中和反應(yīng)(乙醇則不能)。
2、醛基
羰基中的一個共價鍵跟氫原子相連而組成的一價原子團(tuán),叫做醛基,醛基結(jié)構(gòu)簡式是-CHO,醛基是親水基團(tuán),因此有醛基的有機物(如乙醛等)有一定的水溶性。
醛、糖醛、葡萄糖、麥芽糖等分子中都含有醛基。醛類分子中的醛基性質(zhì)活潑,容易發(fā)生縮合、親核加成反應(yīng)。醛基能還原成羥甲基(—CH2OH)或氧化成羧基(—COOH)。醛基還原就會變成醇就是在C=O打開加成氫氣。
3、羧基
羧基是由多個羥基組成的基團(tuán),它是羧酸的官能團(tuán),為羧基—COOH。簡單的說,羧基是由CHO構(gòu)成的化合物。確切地說 是一個氫原子共享2個氧原子,因為C與2個氧原子之間形成大Π鍵,故2個O對H的作用是等價的。
由羰基和羥基組成的一價原子團(tuán),叫做羧基。羧基的性質(zhì)并非羰基和羥基的簡單加和。例如,羧基中的羰基在羥基的影響下變得很不活潑,不跟HCN、NaHSO3等親核試劑發(fā)生加成反應(yīng),而它的羥基比醇羥基容易解離,顯示弱酸性。在羧酸鹽的陰離子中,由于電子的離域作用,發(fā)生鍵的平均化。因此它的兩個碳氧鍵實際上是完全相等的。
另外,羧基不能被還原成醛基,要還原羧基必定是用很強的還原劑(LiAlH4),生成的醛會立即被還。