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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十一章 酚和醌,学习要求,:,1,掌握酚、醌的分类及其命名。,2,掌握醌和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、醌的制备方法。,5,了解苯酚、对苯二酚、萘酚的制法和用途。,6.,了解了解重要的醌。,作业:,P269 3,,,6,,,11,一 酚,1,酚的构造、分类和命名,2,酚的制法,3,酚的物理性质,4,酚的化学性质,5,重要的酚,1,酚的构造、分类和命名,(,1,)酚的构造,-,羟基直接和芳环相连,最简单的酚为苯酚,苯酚,分子中酚羟基直接与苯环相连接,羟基中的氧原子是以,sp,2,杂化轨道参与成键。酚羟基氧原子的一对未共用电子所在的,p,轨道与苯环的六个碳原子的,p,轨道相互组成一个包括六个碳原子和一个氧原子在内的,p-,共轭体系。,(,2,)酚的分类,按芳环上所连接的羟基数目,酚可分为一元酚和多元酚。例如:,一元酚:,苯酚,对硝基苯酚,-,萘酚,多元酚:,对苯二酚,(,1,,,4-,苯二酚),均苯三酚,(,1,,,3,,,5-,苯三酚),(,2,)酚的命名,酚的命名一般是以酚为母体,芳环上所连接的其它基团作为取代基,其位置和名称写在母体名称前面,.,例如:,对甲苯酚,1,3,5-,三硝基苯酚,5-,氯,-1-,萘酚,但是当芳环上某些取代基的次序优先于酚羟基时,则按照取代基的排列次序的先后选择母体,.,例如,:,邻羟基苯甲酸,对羟基苯磺酸,2,酚的制法:,煤焦油中有很多种一元酚,煤焦油是酚的主要来源之一。但是产量已经不能满足工业上的需要,现在主要采用合成方法生产,主要有以下几种制法,:,(,1,),从异丙苯制备,要点:异丙苯氧化为氢过氧化异丙苯,再用稀硫酸使之分解,生成苯酚和丙酮。,(,2,),从芳卤衍生物制备,:,这实际上是芳卤化合物的水解。氯苯水解需要,6,10,氢氧化钠水溶液,350,370,0,C,,,20MPa,,铜作催化剂,再经酸化,得到苯酚。,如果氯原子的邻位或对位上有强拉电子基团,则容易水解生成酚:,(,3,)从芳磺酸制备:,将磺酸钠盐与氢氧化钠共熔,可以得到相应的酚钠,再经酸化得到酚。,300320,300320,3,酚的物理性质,大多数酚为固体,少数烷基酚为高沸点液体。酚微溶或不溶于水,而易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。随着羟基数目增多,多元酚在水中的溶解度增大。纯净的酚是无色的,但酚羟基容易被空气中的氧缓慢氧化而带有不同程度的黄色或红色。,与醇相似,酚分子之间或酚与水分子之间可发生氢键缔合。,4,酚的化学性质,(,1,)酚羟基的反应,酸性,苯酚具有弱酸性(,p,K,a,=10,),其酸性比水和醇强,而比碳酸(,p,K,a,=6.38,),弱。苯能溶于氢氧化钠水溶液,生成可溶于水的酚钠。,如果在苯酚钠溶液中加入二氧化碳,可使苯酚重新游离出来,酚、醇、水中都含有羟基,而酚的酸性比水和醇都强,化合物酸性的强弱,主要取决于该化合物电离的难易程度及电离产物的稳定性,.,苯酚电离后生成的苯氧负离子,由于氧上所带的负电荷分散到共轭体系中,使其能量降低,稳定性增大,有利于苯酚的电离,.,当苯环上连有吸电子基团时,酚的酸性增强;连有供电子基团时,酚的酸性减弱。,酚醚的形成,酚和醇相似,也能生成醚。但由于,p-,共轭效应使得酚分子中的,C-O,键比较牢固,难以通过分子间脱水来制备酚醚。通常是先把酚转变成酚盐,然后再与烷基化试剂作用获得相应的醚。,二芳基醚的生成比较困难,通常需在铜催化下加热才能得到。,若芳环上卤原子的邻位或对位连有一个或多个强拉电子基团时,反应比较容易进行。例如:,210,酚醚比酚稳定,不易氧化,且与氢碘酸反应,又能分解得到原来的酚,因此常用来保护酚羟基。,酚酯的生成,在酸催化下,酚与羧酸作用也能生成酯,但要比醇困难得多,且产率不高。所以通常采用酸酐或酰氯与酚作用来制备酚酯。,(或乙酰氯,CH,3,COCl,),氧化反应,酚易被氧化为醌等氧化物,氧化物的颜色随着氧化程度的深化而逐渐加深,由无色而呈粉红色、红色以致深褐色。,(,2,)芳环上的反应,卤化反应,酚很容易进行卤化反应。苯酚与溴水在常温下即可作用,生成三溴苯酚。该反应常用于苯酚的定性检验和定量测定。,如果继续向三溴苯酚中加入溴水,则进一步反应生成黄色的四溴化物沉淀,后者可看作是醌的溴化物,其可还原为三溴苯酚。,若溴化反应在低温和非极性溶剂(如:,CS,2,、,CCl,4,),中进行时可得一溴代苯酚,且以对位产物为主。,8084%,CS,2,5,C,不用溶剂,,控制不同温度和氯用量,苯酚氯化可生成对氯苯酚、邻氯苯酚和,2,,,4,二氯苯酚。,40150,150180,在水溶液中,苯酚氯化可得到,三氯苯酚;在三氯化铁存在下能进一步氯化成五氯苯酚。,硝化反应,苯酚在室温下与稀硝酸作用生成邻硝基苯酚和对硝基苯酚的混合物,混合物可用水蒸气蒸馏法分离。,25,对硝基苯酚不能在分子内形成氢键,可通过分子间氢键缔合起来,其沸点较高,一般不能随水蒸气挥发。,分子内形成氢键,分子间形成氢键,磺化反应,酚的磺化与苯相似,也是可逆的。,浓H,2,SO,4,产物中各组份的比例与温度有关,室温下反应主要产物为邻羟基苯磺酸;反应在,100,进行时,主要产物为对羟基苯磺酸。,将邻羟基苯磺酸与硫酸在,100,下共热,也可以得到对羟基苯磺酸。,100,当苯酚分子中引入两个磺酸基后,可使苯环钝化,此时再与浓硝酸作用,两个磺酸基可同时被硝基取代而生成,2,,,4,,,6,三硝基苯酚(俗称苦味酸)。,傅氏烷基化和酰基化反应,酚更容易进行,傅,克反应,并且一般不用,AlCl,3,而以浓硫酸为催化剂,以醇或烯烃为烷基化剂。,与羰基化合物缩合,酚羟基邻、对位上的氢非常活泼,可以和羰基化合物发生缩合反应。,与甲醛缩合,苯酚与甲醛作用,首先在苯酚的邻位或对位上引入羟甲基。,催化剂,生成的羟基苯甲醇可以继续与苯酚缩合,在羟基的邻位或对位引入取代的苄基。,这些产物分子间可以进一步脱水缩合,根据酚与醛的配比以及催化剂的不同,可以得到不同的产物。,(,3,),与三氯化铁的显色反应,大多数酚能与三氯化铁的水溶液发生颜色反应,不同的酚反应后的颜色不同。,蓝紫色,深绿色,蓝色,苯酚,邻苯二酚,对甲苯酚,与,FeCl3,的显色反应并不限于酚,具有烯醇式结构的脂肪族化合物也有此反应。,含有共轭环己二烯二酮结构单元的化合物。,二,醌,酚和芳胺的氧化可得到醌。,醌的化学性质,1.,加成,碳碳双键加成,羰基加,成,1,,,4-,加成,2.,还原,对苯醌 氢醌,醌氢醌,电荷转移络合物,
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