醇的结构有哪些

发布时间:2022-11-07

低级醇的熔点和沸点比碳原子数相同的碳氢化合物的熔点和沸点高得多,这是由于醇分子间有氢键缔合作用的结果。实验结果显示,氢键的断裂约需要21~30KJ/mol,这表明它比原子间弱得多(105~418KJ/mol)。醇在固态时,缔合较为牢固;液态时,氢键断开后,还会再形成;但在气相或非极性溶剂的稀溶液中,醇分子彼此相距甚远,各个醇分子可以单独存在。多元醇分子中有两个以上位置可以形成氢键,因此沸点更高,如乙二醇沸点197℃。分子间的氢键随着浓度增高而增加,分子内氢键却不受浓度的影响。

以甲醇为例说明醇的结构。在甲醇分子中,碳氧键的键长为143pm,∠COH键角为108.9°顾一般认为醇羟基中氧原子为sp³不等性杂化,氧原子的最外层的6个电子分布在4个sp³杂化轨道上,其中2个含单电子的sp³轨道分别与碳原子和氢原子形成碳氧键个氢氧键,剩下的两对未共用电子分别占据另两个sp³轨道。氢氧键和氧上两对未共用电子则与甲基的三个碳氢键呈交叉式优势构象。甲醇的键长、键角以及甲醇和乙醇的球棍模型如下所示。

由于碳和氧的电负性不同,所以碳氧键是极性键,醇是一个极性分子。一般情况下,醇的偶极矩为5.7*10^-30Cm。但当羟基与双键或三键碳相连时,氧的sp3杂化轨道则与碳的sp杂化轨道形成σ键。

一般条件下,相邻两个碳原子上最大的两个基团出于对交叉构象最为稳定,是优势构象,但当这两个基团可能以氢键缔合时,由于形成氢键可以增加分子的稳定性(氢键的键能约为21~30KJ/mol)。两个基团处于邻交叉构象成为优势构象。

有机醇结构推断方法

实验证明有机醇化合物的结构与其色谱保留指数有很好的相关性,当预测或预报某一醇时,首先计算其结构的拓扑指数,然后根据拓扑指数值通过回归方程便可计算出其色谱保留指数I,进而在色谱相同条件下进行定性分析。同时也可以根据色谱保留指数推断其结构式。

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