[理学]有机化学第十一章 酚和醌.ppt

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[理学]有机化学第十一章 酚和醌

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。 第一部分 酚 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。 2. 酚的命名 按酚羟基数目分类: ① 一元酚 一个羟基 ② 二元酚 二个羟基 ③ 多元酚 两个以上 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。 官能团优先次序: -COOH -SO3H -COOR -COX -CONH2 -CN -CHO C=O (R) -OH (Ar) -OH -NH2 -C≡C- -OR -Cl -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。 命 名 练 习 2,4-二羟基苯甲醇 11.3 酚的制法 1. 异丙苯氧化法 该方法以苯及丙烯为原料,先经傅氏烷基化反应得到异丙苯,再经空气氧化为氢过氧化异丙苯后,与硫酸作用就分解为两种重要的化工原料苯酚和丙酮。 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。 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。 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无法得到的2,4-二硝基苯酚。 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。 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 ??萘酚的制备方法 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。 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。 IR 光谱中:C-O,1240~1220cm-1   O-H, 3520~3100cm-1 NMR光谱中  ,4~12ppm 11.4 酚的化学性质 酚的性质主要表现在酚-OH和苯环上。由于酚中存在有p-?共轭效应,电子云的重新分布会使氧中的孤电子对部分转移到苯环中,使苯环上电子云密度增大,苯环上更易发生亲电取代反应。 酚羟基的酸性比醇大,且不易发生酚羟基被取代的反应。 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)。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。 2. 酚醚的生成 与醇类似,酚也可生成醚,但一般不能通过分子间脱水得到,通常用苯酚钠与烷基化试剂[如碘甲烷(CH3I)或硫酸二甲酯((CH3)2SO4)]反应来制酚醚。 醚的化学性质比酚稳定,不易被氧化,醚中的C-O难断开,但与浓HI作用时,可使醚键断开,生成相应的酚和碘甲烷。 可用此法来“保护酚羟基” 。 3. 酚酯的生成 酚与羧酸直接酯化比较困难,需要用反应活性更强的酸酐或酰氯反应。 4. 与三氯化铁的显色反应 (P260) 大多数酚可与黄色的三氯化铁溶液作用生成有色的络合离子。 不同的酚显示不同的颜色,利用酚的这个特殊的显色反应,可以用来检验酚羟基的存在。 浓硝酸的氧化性很强,如用浓硝酸进行硝化,则易将苯酚氧化,所以多硝基苯酚不能用苯酚直接硝化的方法制备。如2,4-二硝基苯酚是由2,4-二硝基氯苯经水解制得。

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