鉴定醇类

醇类

醇类是最知名和最熟悉的有机化合物之一，因为它们在日常生活中具有广泛的应用和用途。醇是含有与烷基或芳基 （ROH） 相连的羟基官能团的有机分子。如果羟基碳只有一个 R 基团，则称为伯醇。如果它有两个 R 基团，则为仲醇，如果它有三个 R 基团，则为叔醇。与许多其他有机化合物一样，醇也可以通过包含苯环而具有芳香性。最简单的芳香醇是苯酚。

有机化学中鉴定醇可以通过利用醇类型的不同特性来实现。虽然可以使用各种仪器分析方法，例如核磁共振 （NMR），但也可以使用其他定性测试。通过将这些测试耦合在一起，可以采用与识别醛和酮类似的方式确定醇的身份。

氯化铁测试

区分脂肪醇和芳香醇的一种方法是使用氯化铁 （III）。氯化铁化合物使溶液呈红橙色外观。在苯酚等芳香醇存在下，氯原子被芳香醇取代，从而改变了中心铁原子的配位特性。这会将溶液的颜色更改为紫色。脂肪醇不会与氯化铁 （III） 反应，因此溶液保持红橙色。

琼斯测试

琼斯测试在硫酸存在下利用三氧化铬作为强氧化剂。在琼斯试剂存在下，伯醇首先转化为醛，然后转化为羧酸，而仲醇将被氧化成酮。铬的氧化态是该测试的关键。铬在 Jones' 试剂中处于 +6 氧化态。试剂中的 Cr（VI） 配合物使其呈亮红色、橙色。

在反应过程中，铬从 Cr（VI） 还原到 +3 氧化态 — Cr（III）。首先，醇和铬酸形成铬酸盐酯。然后，碱 （H₂O） 裂解醇的 CH 键，形成羰基，同时将 Cr（VI） 还原为 Cr（IV）。醇的碳发生 2 电子氧化，Cr（IV） 发生 2 电子还原，所以这是一个还原氧化步骤。

Cr（IV） 参与进一步的氧化步骤，并最终还原为 Cr（III）。Cr（III） 通常以六水铬 （III） 离子 — [Cr（H₂O）₆]³⁺ — 和 Cr（III） 络合物的形式存在，其中 H₂O 分子被一个或多个硫酸根离子 — [Cr（H₂O）₅（SO₄）]⁺ 取代。这些络合物使 Cr（III） 具有特征性的绿色。

叔醇不与铬反应，因此不会产生沉淀，使溶液保持橙色。因此，Jones 检验可以帮助区分伯醇和仲醇与叔醇。

卢卡斯测试

Lucas 测试在盐酸存在下使用氯化锌 （II） 作为试剂。在醇存在下，Lucas 试剂会使醇卤化，在水溶液中生成不溶性产物。其反应速率在很大程度上取决于羟基以水的形式损失而引起的碳阳离子的形成。伯醇形成的碳阳离子不稳定，因此不容易发生。这导致在室温下没有可观察到的反应。叔醇会形成稳定的碳阳离子，在加入 Lucas 试剂后产生快速反应。这导致反应混合物中出现第二相，因为最终的卤化产物不溶于水。仲醇会形成比叔醇更不稳定的碳阳离子，但反应会在室温下在几分钟内发生。因此，卢卡斯测试可以帮助区分伯醇、仲醇和叔醇。

引用

1. Streitwieser， A.， Heathcock， C.H.， Kosower， E.M. （1998）. 有机化学导论。新泽西州上马鞍河:Prentice Hall。

醇是一类有机分子，具有至少一个与碳原子相连的羟基官能团。甲醇和乙醇是两种熟悉的醇。两者都是脂肪醇，这意味着它们都来自碳氢化合物，不含苯基。

脂肪醇分为三类。第一种是伯醇，其中羟基与碳原子相连，而碳原子又连接到一个碳基或烷基。在仲醇中，羟基与具有两个烷基的碳原子相连。最后，在叔醇中，羟基与具有三个烷基的碳原子相连。

醇也可以是芳香族的，其中羟基直接连接到苯环的碳。芳香醇的最简单形式是苯酚。含有苯酚的化合物称为苯酚衍生物或酚类。

醇类经历的某些反应可用于根据反应结果的可见差异来区分它们。其中一种反应是氯化铁测试，它测试酚的存在。当氯化铁添加到苯酚中时，会形成紫色的铁-三酚复合物。当它添加到脂肪醇中时，不会观察到这一点。

另一个有用的反应是琼斯检验，用于鉴定伯醇和仲脂肪醇。琼斯试剂是硫酸和三氧化铬在水中的混合物，是一种强氧化剂。它与伯醇反应生成醛，醛随后形成羧酸，并与仲醇反应形成酮。向伯醇和仲醇中添加 Jones 试剂会导致溶液的颜色从橙色变为深绿色。叔醇不与 Jones 试剂反应，因为它们具有抗氧化性。

最后，我们可以通过 Lucas 测试来区分脂肪醇。Lucas 试剂是氯化锌和盐酸的混合物，通过 S_N1 亲核取代反应与仲醇和叔醇反应。氯化锌与羟基氧配位以产生极好的离基。一旦消除，就会留下带正电的碳阳离子。然后，氯离子攻击碳阳离子形成烷基氯，烷基氯不溶于水，呈浑浊状。

叔醇在室温下立即与 Lucas 试剂反应，形成油层。仲醇在几秒钟到几分钟后给出阳性结果。伯醇除非加热，否则会产生阴性结果。

在本实验中，您将 使用三氯化铁测试、琼斯测试和卢卡斯测试来识别未知酒精。