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第十一章 酚和醌详解


O Na
NaHCO3
OH
O Na
NaO H
+
H2O
弱酸不能置换强酸所形成的盐
然而,强酸却可以置换弱酸形成的盐,故下面 反应可以发生。
O Na
•将甲酚(甲基苯酚的混合物)用肥皂水溶解成 40%的溶液,即医院中消毒常用的“来苏水”。
邻硝基苯酚可以发生分子内缔合,即形成分子内
氢键;对硝基苯酚可以发生分子间缔合,即形成分子
间氢键;邻硝基苯酚发生了分子内缔合,降低了分子
间缔合的能力,其沸点比对硝基苯酚低,因此可用水
蒸气蒸馏的方法把二者分开。
O HO
H O
O
O
N
NO
N
…O
O
O
H…
11.4 酚的化学性质 酚的反应部位:
酰基化反应
成酯
酸性 芳醚的形成
芳环上的 亲电反应
11.4.1 酚羟基上的反应
1. 酚羟基的酸性
苯酚的水溶液显酸性,使指示剂石蕊变红,其酸 性 ( pKa≈10 ) 比 醇 和 水 的 酸 性 强 , 但 比 碳 酸 弱 (pKa=6.38)。
• 酚的沸点和熔点较高都比相对分子质量相近的烃高, 这是由于酚分子之间可发生氢键缔合。
➢酚易溶于醚等有机溶剂,有腐蚀性、毒性、杀菌性。 如苯酚和甲酚。在十七世纪的欧洲,没有发明青霉 素之前,很多人因不小心弄出个小口子,都可能因 感染而死,那时人们用石炭酸(苯酚)消毒,但它 不仅杀死了细菌,连正常的组织也被破坏,有时甚 至不如不用。
无法得到的2,4-二硝基苯酚。
NO2
NO2
O2N
Na2CO3
Cl
O2N
OH
3. 磺化碱熔法
将加热至170℃的苯蒸气通入浓硫酸中,苯生成 苯磺酸,一部分苯将反应中生成的水带出。得到的 苯磺酸用亚硫酸钠中和,得到的苯磺酸钠再与氢氧 化钠一起加热熔融生成苯酚钠,酸化后得苯酚。
SO3Na
ONa
OH
NaOH熔融
可 与 强 碱 NaOH 反 应 生 成 酚 钠 , 但 不 能 与 NaHCO3 反应,用此性质可区别醇、酚和羧酸。
OH + NaOH
ONa + H2O
酚为什么具有酸性?
p -π共轭效应和氧原子的 – I 效应共同影响的结果, 必然导致O―H键之间的电子更偏向于氧,这就有利于氢 原子的解离,而表现出一定的酸性。
命名练习
HO
COOH 4-羟基苯甲酸
(对羟基苯甲酸)
OH
6-硝基-1-萘酚
O2N
CHO OH
2-羟基苯甲醛 邻羟基苯甲醛(水杨醛)
HO HOCH2
2,4-二羟基苯甲醇
OH
NO2
2,4,6-三硝基苯酚
O2N
OH HO
OH NO2
俗称苦味酸,强酸性,有腐蚀 性,易爆,是一爆炸品。
OH
OH
OH OH
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ邻苯二酚 1,2-苯二酚
① 一元酚 一个羟基
② 二元酚 二个羟基
③ 多元酚 两个以上
2. 酚的命名
酚的命名一般是以羟基为主官能团,在“酚”字前 加苯共同作为母体,再加上其它取代基的位次、数目和 名称就是酚的系统命名。
OH
CH3 2-甲基苯酚
HO
COOH
❖但当苯环上连有比羟基优先的基团时,要以最优先的 基团作为主官能团,由主官能团决定母体的名称,此 时则将羟基作取代基处理。
2. 氯苯水解
氯苯与6~10%的NaOH水溶液在高温高压下 与催化剂作用得到苯酚钠,再经酸化得苯酚。
Cu,20MPa
HCl
Cl + NaOH 350~370℃
ONa
OH
此法操作简便,副产物易分离,但需要高压反应,且
碱对设备的腐蚀严重,反应困难。若苯环上连有强吸
电子基,水解较易,目前一般用此法生产用苯酚硝化
第十一章 酚和醌
学习要求
1.掌握酚的分类及其命名法。 2.掌握酚的结构特点与化学性质。 3. 理解酚及取代酚的酸性,比较醇和酚的酸性。 4.了解酚的主要制备方法和重要用途
羟基直接连在芳环上的化合物称为酚。羟 基也是酚的官能团,称为酚羟基。
羟基与芳环侧链上饱和碳原子相连的化合物为芳醇。
CH2OH
第一部分 酚
酸化
330~340℃
此法是较早的生产方法,苯酚的收率高、质量 好、生产设备简单,但反应流程复杂、且生产不连 续,消耗大量的硫酸和烧碱,不宜大规模生产,目 前,仅用来生产萘酚和间苯二酚。
• 间苯二酚的制备方法
SO3Na 固体NaOH 加热熔融
SO3Na
ONa
H3+O
ONa
OH OH
• 萘酚的制备方法
❖ 官能团优先次序:
-COOH > -SO3H >-COOR >-COX > -CONH2 > -CN > CHO > >C=O > -OH(醇) > -OH(酚) > -SH > -NH2 > -C≡C- > >C=C< > -OR > -SR > -R > - H > -X > -NO2 ❖命名时如连有在酚羟基之前的基团,则以最靠前的基 团为主官能团。
OH
O + H+
负电荷分散在包括七个 原子在内的共轭体系中
_
O
O
O
O
_
_
_
由于它们的贡献,酚具有较强的酸性。
这就是说,苯酚不但具有一定的酸性,而且其酸性比 醇强,但它仍是一个弱酸,其酸性比碳酸还要弱。
C6H5OH
pKa
10.00
CH3OH 15.5
CH3CH2OH 17
H2CO3 6.18
成盐:
H2CO3 +
HO
间苯二酚 1,3-苯二酚
HO
OH
OH
均苯三酚 偏苯三酚
1,3,5-苯三酚 1,2,4-苯三酚
11.3 酚的制法
1、异丙苯法
+ CH3CH
CH2
H3PO4 250℃,加压
CH CH3 CH3
O2 110~120℃
O OH稀H2SO4 OH O
75~80℃
+
氢过氧化异丙苯
❖ 此法是目前工业生产苯酚最主要和最好的方法,副 产品丙酮也是常用的有机试剂、有机溶剂之一。中 间产品氢过氧化异丙苯可作为聚合橡胶的引发剂。
11.1 酚的构造、分类和命名 11.2 酚的制法 11.3 酚的物理性质 11.4 酚的化学性质
11.1 酚的结构、分类和命名
1、酚的结构、分类
最简单的酚是苯酚。
..
OH
SP2
H
sp2
p-共轭
H
.
O . ①苯环上电子云密度增加;
1.6D
②酚羟基氢的离解能力增强。
C C OH
CH C O
按酚羟基数目分类:
SO3Na 固体NaOH 加热熔融
ONa
OH H3+O
11.3 酚的物理性质
➢ 大多数酚为无色晶体,但由于酚类化合物性质活 泼,能被空气中的氧氧化而呈现粉红色或红色。
➢ 苯酚微溶于冷水中,在80℃以上时可与水以任意 比混溶,酚的水溶性随羟基数目的增加而增大。
这是由于酚与水分子之 间亦可发生氢键缔合。
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