第一節 醇的熱解反應
若將醇氣化,在Al2O3催化劑存在下進行氣相脫水,則生成烯類化合物,由于醇和生成的烯與催化劑的接觸時間很短,副反應顯著減少,是工業上合成烯烴的方法之一。

使用Al2O3作催化劑的醇的熱解反應,反應溫度較低時有利于醚的生成,而溫度較高時有利于烯的生成,并且很少有重排反應發生。

一些高級的醇也可以用這種方法進行脫水反應,例如十二烷基醇。
如下仲醇在Al2O3催化下脫水,主要生成取代基較多的烯烴。
除了Al2O3外,還可以使用其他金屬氧化物作脫水催化劑,例如Cr2O3、TiO2、WO3、ThO2、硫化物、其他金屬鹽、沸石等。
用Al2O3作催化劑時,由于氧化鋁表面具有帶有-OH的活性中心,醇可以被吸附于催化劑表面,生成醇鋁化合物,而后分解生成烯。
例如非巴比妥類靜脈麻醉劑鹽酸氯胺酮 (Keta mine hydrochloride)、環戊基苯酚 (消毒劑)等的中間體環戊烯的合成。
環戊烯(Cyclopentene),C5H8,68.12。無色液體。mp -135℃,bp 45~46℃,0.7720,nD 1.4225。溶于醇、醚、苯、丙酮、氯仿,不溶于水。
制法 孫昌俊,曹曉冉,王秀菊.藥物合成反應——理論與實踐.北京:化學工業出版社,2007:362.

于一管式反應器中加入無水氧化鋁,預熱至370~380℃。將環戊醇加熱蒸發,將其蒸氣通入預熱的反應管中熱裂。熱裂后的蒸汽冷凝后分出水層。所得油層用無水硫酸鈉干燥,得環戊烯(1),收率85%~90%。
當然,不同結構的Al2O3,其催化活性存在很大差異。
值得指出的是,使用稀土金屬氧化物如二氧化釷作催化劑時,其消除方向與用Al2O3時不同,主要產物為取代基較少的烯烴,為由甲基仲醇合成端基烯提供了較好的合成方法[Lundeen A, Tanhoozer R.J Org Chem,1967, 32 (11):3386]。
可能的反應過程如下:

在生成的三種過渡態中,A是最穩定的,B和C由于重疊張力大而不穩定,所以端基烯為主要產物。和二氧化釷一樣,很多稀土氧化物都有這種性質。
防止醇脫水重排的一種方法是將醇轉化為酯,而后進行熱消除反應。
如下化合物A與乙酐反應可生成酯B,然后加熱分解生成烯C。反應機理不同,生成的產物也可能不同:

醇的鎂鹽在高溫 (200~340℃) 加熱,可以分解為烯。
可能的反應機理為Ei機理[Eugene C Ashby, George F.Willard, Ani1 B Goel.J Org Chem,1979,44( 8):1221]。

醇鋁、醇鋅也可發生類似的反應。
這種高溫下的脫水,更適合于工業生產,實驗室中很少應用。