过氧叔丁醇醇只有一种消去方法,为什么

四个碳的醇里,为什么只有叔丁醇可以和水混溶?
【陈叔至的回答(60票)】:
这是一个很好的问题。
事实上,四种丁醇与水混溶的能力分别如下:
异丁醇 异丁醇
以上数据来源于 basf :以上数据来源于 basf :
找这个醇的溶解度的时候发现了一个有趣的故事:
有个叫Donald B. Alger的人发现很多教科书中引用的仲丁醇的溶解度数据都是错的,找了一番后他发现万恶之源是Orris, J. F.和 Green 1901年发表在American Chemical Journal(当年的JACS?)上的一篇报告。这篇报告中指出仲丁醇的溶解度是:
12.5 g/100 g water也就是 11.1 %
这个错误的数据后来被Beilstein于1909年引用并被编入了他的书《Handbuch der Organischen Chemie》中。这可是很有影响力的工具书,于是错误的数据便传开了。
Donald B. Alger于是在Journal of Chemical Education上发表了一篇文章J. Chem. Educ., ), p 939 并告诉我们要治学严谨,引用二手资料时要多加小心。。。咳,跑题了。。。
仲丁醇的实际溶解度是
26.0 %, 22.5 %, 18.0 %
20 °C, 25 °C, 30 °C这个数据来源于Seidell, A. Solubilities of Organic Compounds, 3rd ed.; D. VanNostrand: New York. 1941; Vol. 2, p. 269.
这个大家都知道,常温可以无限互溶。
啰嗦了这么多,就是想告诉大家,从正丁醇,异丁醇,仲丁醇到叔丁醇,水溶性是逐渐增大的。
那么这里的原因呢?
和妹子 讨论了一下,我们总结出的可能原因有以下几点:
a. 从正丁醇到叔丁醇,分子体积几乎没变(因为分子量一样),但是分子的长度总体上是逐渐减小的。正丁醇可以是长条形或者扭曲的长条形,但是叔丁醇几乎是球形。我们知道,在体积保持不变的情况下,越是接近球形的物体,表面积越小。所以表面积更小的叔丁醇,在水中分散的时候,疏水的烷基和水分子相互接近的时候产生的表面能越小。因而更有利于它与水互溶。因此我们有假定a:
从正丁醇到叔丁醇,分子性状从瘦长到接近球状,其比表面减小,疏水烷基链与水分子界面的表面能降低,使溶解焓减小,导致溶解度随之增大。
b. 从正丁醇到叔丁醇,和羟基相连的碳原子(α-C)上所连接的基团逐渐增多,烷基向氧原子给电子的能力逐渐增大,氧原子电子密度增大,因而能与水分子形成更稳定的氢键作用,促进其溶解。因此我们有假定b:
从正丁醇到叔丁醇,氧原子上负电荷密度逐渐增大,其作为氢键受体与水分子中氢原子作用力逐渐增强,使溶解焓减小,导致溶解度随之增大。
c. 同上,从正丁醇到叔丁醇,烷基向氧原子给电子的能力逐渐增大,C-O键极性逐渐增大,分子偶极矩逐渐增大,在极性的水中的溶解性增强。因此我们有假定c:
从正丁醇到叔丁醇,分子偶极矩增大,因而在强介电常数的溶剂水中的溶解度随之增大。
我们总结了这些影响四种醇的水溶性的因素,实际情况可能是多种左右因素结合的结果。至于如何评估哪种因素在这个过程中起主要作用,我们可以分别用理论计算的方法计算四种分子与水分子作用时的表面能,氢键键能以及分子偶极矩,从而比较它们在溶解过程中的吉布斯自由能贡献。因为物理并不是我俩的专业,这方面如果 有兴趣,欢迎补充,多谢。
【刘文的回答(7票)】:
长碳链是疏水的,碳链增长就会降低物质的溶解性,同碳数情况下碳链变短支链增多会增大其溶解性。
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请教一个非常简单的问题:溴代乙烷和叔丁醇反应吗?我说的不是典型的消去反应,是在常温下,没有碱的存在,只是把这两种物质混在一起,因为我倒在一起形成了固体网友回复你分离出来做个核磁检测一下,都不是绝对不反应的网友回复应该不反应吧,原料有杂质没?网友回复同意上述意见网友回复不会反应,SN2反应动力学上不允许网友回复应该不反应,你那固体,可能是两种物质相互析出,交联在一起。抑或,你那反应物或者容器壁有杂质污染导致。
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「祧2Uz抨」
叔丁醇由于叔丁基位阻太大,以至于亲核性并不强
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