เคมีอินทรีย์ แอลกอฮอล์ และอีเทอร์

งานนำเสนอเรื่อง: "เคมีอินทรีย์ แอลกอฮอล์ และอีเทอร์"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 403221 เคมีอินทรีย์ แอลกอฮอล์ และอีเทอร์
ผศ. ดร. วราภรณ์ พาราสุข ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ alcohol

2 โครงสร้าง alcohol

3 การเรียกชื่อแอลกอฮอล์ (alcohol)
ชื่อสามัญ ระบุชื่อหมู่แอลคิล ตามด้วย alcohol alcohol

4 ชื่อ IUPAC เลือกสายโซ่คาร์บอนยาวที่สุดและมีหมู่ -OH เป็นชื่อสายโซ่หลัก alkanol ระบุตำแหน่ง -OH โดยให้ตำแหน่ง -OH มีเลขต่ำที่สุด alcohol

5 alcohol

6 แอลกอฮอล์ที่มีหมู่ -OH 2 หมู่ เรียกว่า diol หรือ glycol
alcohol

7 การเรียกชื่ออีเทอร์ (ether)
ชื่อสามัญ ระบุชื่อหมู่แอลคิล 2 หมู่ที่ต่อกับ O เรียงลำดับตัวอักษรตามด้วย ether alcohol

8 ชื่อIUPAC หมู่ -OR เป็นหมู่แทนที่บนสายโซ่ alkane เรียกว่าหมู่ alkoxy
alcohol

9 Cyclic ether ใช้ cycloalkane เป็นชื่อหลัก
เรียกอะตอม O ที่แทนที่หมู่ -CH2- ว่า oxa alcohol

10 สมบัติทางกายภาพ-แอลกอฮอล์
จุดเดือด แอลกอฮอล์มีจุดเดือดสูงกว่าแอลเคน และอีเทอร์ที่มีมวลโมเลกุลใกล้เคียงกัน MW จุดเดือด (oC) CH3CH2OH CH3CH2CH CH3OCH เพราะ แอลกอฮอล์ มีพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุล alcohol

11 การละลาย แอลกอฮอล์ที่มีมวลโมเลกุลต่ำละลายน้ำได้
แอลกอฮอล์โซ่กิ่งละลายน้ำดีกว่าแอลกอฮอล์โซ่ยาว แอลกอฮอล์โซ่ยาวไม่ละลายน้ำแต่ละลายในตัวทำละลายไม่มีขั้ว การละลาย(%) CH3CH2CH2CH2OH 8 CH3CH2CHOH 26 CH3 (CH3)3COH 100 alcohol

12 แอลกอฮอล์ที่มีมวลโมเลกุลต่ำละลายน้ำได้เพราะเกิดพันธะไฮโดรเจนกับน้ำ
alcohol

13 สมบัติทางกายภาพ-อีเทอร์
จุดเดือด อีเทอร์มีจุดเดือดใกล้เคียงกับแอลเคนที่มีมวลโมเลกุลใกล้เคียงกัน MW จุดเดือด (oC) CH3CH2OCH2CH CH3CH2CH2CH2CH tetrahydrofuran (THF) cyclic ether มีจุดเดือดสูงกว่า non-cyclic เพราะ cyclic ether ไม่มีการหมุนพันธะอิสระทำให้โมเลกุลยึดเหนี่ยวกันดีกว่า alcohol

14 การละลาย tetrahydrofuran ละลายน้ำดีกว่า diethyl ether เพราะเกิดพันธะไฮโดรเจนกับน้ำได้ดีกว่า non-cyclic ether ส่วนใหญ่ไม่ละลายน้ำ alcohol

15 การเตรียมแอลกอฮอล์ 1. เตรียมจากสารประกอบคาร์บอนิล 1.1 reduction
ใช้ NaBH4 แทน LiAlH4 ได้ alcohol

16 1.2 ปฏิกิริยากับ Grignard reagent (RMgX)
alcohol

17 จำนวน C ในผลิตภัณฑ์มากกว่าสารตั้งต้น
alcohol

18 RMgX ทำปฏิกิริยากับสารต่อไปนี้ได้แอลกอฮอล์
alcohol

19 จงแสดงวิธีสังเคราะห์แอลกอฮอล์ต่อไปนี้โดยใช้ Grignard reagent
alcohol

20 2. เตรียมจากสารประกอบไฮโดรคาร์บอน alkene
2.1 hydration alcohol

21 2.2 hydroboration-oxidation
alcohol

22 3. เตรียมจากสารประกอบแอลคิลเฮไลด์ R-X
ปฏิกิริยา hydrolysis alcohol

23 ปฏิกิริยาของแอลกอฮอล์
alcohol

24 ปฏิกิริยาของแอลกอฮอล์
1. ความเป็นกรด ทดสอบความเป็นกรดของแอลกอฮอล์โดยให้ทำปฏิกิริยากับ Na alcohol

25 pKa ความเป็นกรด CH3OH 15.5 H2O 15.7 CH3CH2OH 15.9 (CH3)3COH 18.0
ความเป็นกรด CH3OH > 1o >2o >3o แอลกอฮอล์ pKa ความเป็นกรด CH3OH 15.5 H2O CH3CH2OH 15.9 (CH3)3COH 18.0 alcohol

26 ความเป็นกรดสามารถพิจารณาจากเสถียรภาพของ alkoxide ion
Inductive effect หมู่ alkyl R เป็นหมู่ให้อิเล็กตรอน ทำให้ alkoxide ion ซึ่งมีประจุลบมีเสถียรภาพต่ำลง alcohol

27 2. ความเป็นเบส alcohol

28 3. dehydration alcohol

29 E1 E2 ถ้ามี b-H หลายตำแหน่ง ผลิตภัณฑ์ alkene หลายชนิด
alcohol

30 4. การเกิด alkyl halide R-X
3o ROH SN1 1o ROH SN2 alcohol

31 SN2 SN1 alcohol

32 Lucas test -reagent คือ HCl + ZnCl2
-ปฏิกิริยาแบบ SN1 -ทดสอบแอลกอฮอล์ว่าเป็นชนิด 1o, 2o หรือ 3o 3o ROH เกิดปฏิกิริยาทันที 2o ROH เกิดปฏิกิริยาในเวลา 5-10 นาที 1o ROH ใช้เวลามากกว่า 15 นาทีจึงเกิดปฏิกิริยา alcohol

33 reagent ที่ใช้เตรียม RX จาก ROH
alcohol

34 5. esterification alcohol

35 6. oxidation ลด H และ/หรือ เพิ่ม O 1o alcohol alcohol

36 Strong oxidizing agent KMnO4/OH- Na2Cr2O7/H+ = H2CrO4 (chromic acid
1o alcohol Strong oxidizing agent KMnO4/OH- Na2Cr2O7/H+ = H2CrO4 (chromic acid oxidise 1o alcohol เป็น carboxylic acid Mild oxidizing agent pyridinium chlorochromate, PCC CuO, อุณหภูมิสูง oxidise 1o alcohol เป็น aldehyde alcohol

37 3o alcohol ไม่เกิด oxidation

38 การเตรียมอีเทอร์ 1. Williamson synthesis R’-X ควรเป็น 1o alkyl halide
-X ควรเป็น Br, I วิธีนี้เตรียมได้ทั้ง symmetric และ asymmetric ether alcohol

39 2. Dehydration of alcohol
ROH ควรเป็น 1o alcohol เตรียม symmetric ether อุณหภูมิต่ำ alcohol

40 Mechanism SN2 alcohol

41 ปฏิกิริยาของอีเทอร์ 1. ปฏิกิริยากับกรดแก่
กรดแก่ HX : HI > HBr > HCl alcohol

42 Mechanism SN2 เมื่อ R ไม่ใช่ 3o alkyl alcohol

43 Mechanism SN1 เมื่อมี R เป็น 3o alkyl alcohol

44 2. ปฏิกิริยา autooxidation
alcohol

45 แอลกอฮอล์และอีเทอร์ สูตรโมเลกุลเหมือนกันคือ CnH2n+2O
ปฏิกิริยาที่ใช้บอกความแตกต่างคือ alcohol

46 3-membered cyclic ether
Epoxide 3-membered cyclic ether alcohol

47 การเตรียม epoxide 1. วิธีทางอุตสาหกรรม 2. เตรียมจาก bromohydrin
alcohol

48 3. ใช้ peroxyacid alcohol

49 ปฏิกิริยาของ epoxide 1. ปฏิกิริยาเปิดวงด้วยกรด (acid-catalysed ring opening) Nucleophile อาจเป็น H2O, ROH ก็ได้ alcohol

50 mechanism CH3OH เป็น nucleophile เข้าทำปฏิกิริยาที่ more substituted carbon เมื่อมีกรดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา alcohol

51 2. ปฏิกิริยาเปิดวงด้วยเบส (base-catalysed ring opening)
Base (Nucleophile) อาจเป็น OH-, RO-, H-, R-MgX ก็ได้ d- d+ alcohol

52 mechanism OH-, RO-, H-, R-MgX เป็น nucleophile เข้าทำปฏิกิริยาที่ less substituted carbon เมื่อมีเบสเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา alcohol

53 การเรียกชื่อไทออล (thiol)
Thiol (Mercaptan) R-SH การเรียกชื่อไทออล (thiol) ชื่อสามัญ -ระบุชื่อหมู่แอลคิล ตามด้วย mercaptan ชื่อ IUPAC -ชื่อสายโซ่หลัก alkanethiol ระบุตำแหน่ง -SH ด้วย alcohol

54 การเตรียม thiol จาก แอลคิลเฮไลด์
1. เตรียมจาก NaSH หรือ KSH alcohol

55 2. เตรียมจาก thiourea alcohol

56 ปฏิกิริยาของ thiol 1. oxidation 2. ความเป็นกรด alcohol

57 การเรียกชื่อไทโออีเทอร์ (thioether)
Thioether R-S-R’ การเรียกชื่อไทโออีเทอร์ (thioether) ชื่อสามัญ -ระบุชื่อหมู่แอลคิลที่ต่อกับ S ตามด้วย sulfide ชื่อ IUPAC -หมู่ -SR เป็นหมู่แทนที่บนสายโซ่หลัก alkane เรียกว่าหมู่ alkylthio alcohol

58 การเตรียม thioether alcohol

59 ปฏิกิริยาของ thioether
oxidation alcohol