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《《有机化学》徐寿昌 第二版 第11章 酚和醌》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第十一章酚和醌本章主要内容1.酚的构造、分类与命名.2.酚的制备方法与重要的酚.3.酚的化学性质及结构对性质的影响.4.苯醌的结构特点与性质.5.萘醌、蒽醌的结构特点与应用.◆酚是羟基(-OH)直接和苯环相连的化合物,官能团为酚羟基.◆酚的分类:按照酚类分子中所含羟基的数目多少,分为一元酚和多元酚.◆酚的命名:以苯酚作为母体,苯环上连接的其他基团作为取代基.CH2OH苯酚苯甲醇(苄醇)11.1酚的结构、分类和命名(一)酚例如:一元酚二元酚三元酚◆带有优先序列取代基的命名:按取代基的排列次序的先后来选择母体,当取代基的
2、序列优于酚羟基时,酚羟基作为取代基。取代基的先后排列次序为:例如:-COOH,-SO3H,-COOR,-COX,-CONH2,-CN,-CHO,>C=O,-OH(醇),-OH(酚),-SH,-NH2,-OR,R烷基,-NO2,-X对羟基苯磺酸CH2OHOCH3对羟基苯甲醇对甲氧基苯酚反应历程:自由基反应氢过氧化异丙苯绿色的合成路线1:0.6空气,110~120℃过氧化物稀75~78℃11.2.1从异丙苯制备11.2酚的制法O2异丙苯反应历程:自由基反应-重排-分解高温高压催化350~370℃,20MPaCu催化剂HC
3、l芳卤衍生物的水解:例如:芳卤的水解:11.2.2从芳卤及其衍生物制备思考题1从上例看出,当卤原子的邻位或对位有强的吸电子基时,水解反应容易进行。试解释原因?该方法成本高;当环上有-COOH、-Cl、-NO2等基团时,副反应多。H+酚钠苯磺酸钠苯酚11.2.3从芳磺酸制备–碱熔法芳伯胺与亚硝酸(NaNO2/HCl)在低温下反应生成芳基重氮盐(重氮化反应),重氮盐受热水解得到酚.11.2.4从芳胺制备–重氮盐法ArNH2ArN2ClArOHNaNO2/HClH3+ONH2BrNaNO2/H2SO4BrBrH3+ON2H
4、SO4OH△例如:1.如何从苯出发合成间苯二酚?2.从萘出发合成-萘酚及其衍生物?思考题2165℃HH+◆酚大多数为结晶固体,微溶于水。◆酚分子中含有羟基,酚分子间、酚与水分子间有氢键缔合,其沸点和溶点高于质量相近的烃.◆邻、间、对苯二酚的熔、沸点渐高.酚与水分子之间的氢键酚与酚分子之间的氢键11.3酚的物理性质同醇一样,由于O-H的伸缩振动,在3520-3100cm-1有一个强而宽的吸收带(缔和羟基)。但酚与醇的C-O伸缩振动不同:酚;醇苯酚的红外光谱◆酚的红外吸收光谱①酚的酸性:O-H键容易离解。◆酚显酸性的原
5、因——氧原子以sp2(与醇醚不同)杂化轨道参与成键,含有未共用电子对的P轨道与苯环大π键共轭,氧原子的负电荷分散到整个共轭体系中,酚氧负离子非常稳定,减弱了O-H键,氢原子容易离解成为质子。11.4酚的化学性质11.4.1酚羟基的反应酚的化学反应主要是:①酚羟基的酸性②芳环上的亲电取代◆醇与酚不同,没有电子的离域现象,难于离解.碳酸:pKa=6.4苯酚:pKa=10乙醇:pKa=17环己醇:pKa=18◆酸性比较:强增性酸◆苯酚能溶解于氢氧化钠水溶液;通入二氧化碳,苯酚即游离出来(酸性:碳酸>苯酚).苯酚溶于NaOH
6、,但不溶于NaHCO3。工业上利用苯酚能溶于碱,而又可用酸分离的性质来处理和回收含酚废水;酚的提纯分离.◆苯环上取代基对苯酚酸性的影响pKa吸电子基团(硝基)使羟基氧上负电荷更好地离域移向苯环(诱导和共轭效应),生成更稳定的对硝基苯氧负离子,酸性增强。吸电子基团硝基愈多,酸性愈强。思考题3比较下列化合物酸性强弱:2,4,6-三硝基苯酚,碳酸,对硝基苯酚,苯酚,对甲基苯酚,乙醇.(回忆威廉姆森合成)◆酚钠与烷基化剂在弱碱性溶液中作用:◆二苯基醚可用酚钠与芳卤衍生物作用制备:有机合成中用来保护酚羟基②酚醚的生成◆酚醚与氢
7、碘酸作用,分解而得到原来的酚:酚与酸酐或酰氯作用得到酯:④与FeCl3的显色反应(烯醇式结构的特殊性质):不同的酚与FeCl3形成的络合物颜色不同,利用显色反应可鉴别不同的酚(芳环上有强吸电子基时不显色).6ArOH+FeCl3[Fe(OAr)6]3-+6H++3Cl-苯酚与FeCl3络合显紫色③酯的生成酚与羧酸直接酯化困难羟基是强邻对位定位基,使苯环活化。本质原因是酚氧结构的P-π共轭增加了苯环的电子云密度,芳环亲电活性增强。①卤化反应—酚很容易发生卤化。◆邻、对位上有磺酸基团时,可同时被取代:2,4,6-三溴苯酚
8、(白色沉淀)四溴苯酚(黄色沉淀)11.4.2芳环上的亲电取代反应不同温度和氯用量,无溶剂2,4-二氯苯酚◆反应条件不同,卤代产物不同:低温,非极性溶剂一元取代物水溶液2,4,6-三氯苯酚催化剂五氯苯酚橡胶制品,杀虫剂,药物对溴苯酚如何从苯酚出发合成除草剂2,4-D?(2,4-二氯苯氧基乙酸)思考题4OHNaOH稀硝酸,室温②硝化反应——酚很容易