当前课程知识点:有机化学(下) > 第九章 含氧化合物 > 9.2.2酚的制备和物理性质 > 酚的制备和物理性质
本次课我们继续讲解含氧化合物中的酚
上次课我们学习了酚的结构和命名
本次课我们将学习酚的制备以及物理性质
苯酚是重要的工业原料
尤其是大量用于制造酚醛树脂
医药
防腐剂
农药
香料等
从煤焦油分馏中所得的酚油
萘油
馏分中含有苯酚和甲苯酚约28%到40%
但产量有限
已远远不能满足工业的需要
现在都用合成方法大量生产
本次课重点介绍三种酚的制备方法
从异丙苯制备
芳卤衍生物制备以及从芳磺酸制备
及其物理性质
首先来讲酚的制备
第一种
工业上目前大量生产苯酚所采用的方法
从异丙苯制备
异丙苯在过氧化物或紫外线的催化下
使叔碳原子上的氢原子
被空气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
氧化反应一般是在碱性条件下
PH大约在8.5至10.5之间
和1%的乳化剂
存在下进行
这是从异丙苯出发
同学们想想如果从苯出发该怎么做
是不是可以用卤代烷的傅克烷基化反应
催化剂为氯化铝
也可以用醇或烯烃
在酸催化剂作用下与苯环反应
该方法的特点是适合规模化生产
设备和技术要求高
可同时生产两种常用的工业化原料
每生产1吨苯酚可同时获得0.6吨丙酮
所以这个反应也是一个一箭双雕的方法
该制备方法
就其反应机制而言
包括了烯烃与苯环的亲电取代反应
异丙苯生成氢过氧化异丙苯的自由基氧化反应
和酸催化重排反应
下面介绍第二种制备方法
从芳卤衍生物制备
连在芳环上的卤素很不活泼
很难水解
需要高温高压
例如
在氯苯制苯酚中
需350到370℃
20MPa
还需铜作为催化剂
才能被氢氧化钠水溶液水解生成酚钠
再经酸化即得到苯酚
只有当卤原子的邻位或对位有强的吸电子基时
水解反应才比较容易进行
比如
在氯原子的邻位或对位有吸电子基硝基存在
会使中间体的负电荷分散
中间体的稳定性增加
则有利于水解反应的发生
如果在邻位或对位有两个或三个硝基
中间体的负电荷更分散
稳定性更增加
所以更容易水解
该制备方法的特点为
高温高压
对设备要求高
当卤原子的邻位或对位有强的吸电子基存在时
水解变得容易
因此
芳卤衍生物水解制酚的方法有一定的局限性
第三种从芳磺酸制备
这是一种比较古老的方法
将芳磺酸钠盐与氢氧化钠共熔
称为碱熔
可以得到相应的酚钠
再经过酸化
即得相应的酚
该方法也可以用于制备萘酚
碱熔法是最早用来合成苯酚的一种方法
它的优点是设备简单
产率高
产品纯度高
缺点是生产工艺多
劳动强度大
较难实行自动化生产
且需消耗大量酸碱等无机化工原料
成本较高
同时因为反应在高温下进行
当芳环已有卤素
硝基
羧基等基团时
则副反应更多
所以此法的应用有一定的局限性
关于酚的制备方法
还有重氮盐法
格氏试剂 硼酸酯法
和直接氧化芳烃法等
感兴趣的同学可以课下自行查阅学习
下面我们来看本次课的第二部分内容
酚的物理性质
酚大多数为结晶结构
少数烷基酚为高沸点液体
纯的酚或酚的衍生物一般为无色结晶固体
但是通常因夹杂着酚的氧化产物
而带有粉红色或红色
酚羟基和醇羟基相似
酚与水分子或酚分子之间
可以发生氢键缔合
因此
酚的沸点和熔点都比相对分子质量相近的烃高
酚微溶于水
能溶于酒精
乙醚等有机溶剂
有些酚衍生物的异构体
由于形成氢键的方式不同
而引起物性上的明显差异
例如硝基苯酚的三个位置异构体中
间位和对位硝基苯酚能形成分子间氢键
而使物质的熔点和沸点较高
或能与水分子形成氢键而使它们在水中微溶
而邻硝基苯酚能形成分子内氢键
难以形成分子间氢键
导致它的熔点和沸点都较低
在100℃时邻硝基苯酚有较高的增气压
可运用水蒸汽蒸馏法从异构体中分离出来
并且邻硝基苯酚因形成分子内氢键
使其与水形成氢键的能力下降
难溶于水
本次课的内容讲完了
我们来进行一下小结
本次课共讲了三种制备方法
工业化的异丙苯制备
得到两种工业原料
需要强吸电子基团从芳卤衍生物制备
产品纯度较高的芳磺酸制备
但是不易工业化生成
酚的物理性质要特别注意
酚的衍生物异构体中存在分子内和分子间氢键
从而影响物理性质
下次课我们讲学习酚的化学性质
-8.1.1 紫外光谱的基本原理
--紫外光谱的基本原理
-8.1.2 紫外光谱与分子结构
--紫外光谱与分子结构
-8.1.3 紫外吸收波长影响因素
--紫外吸收波长影响因素
-8.1.4 最大吸收波长计算(一)
--最大吸收波长的计算(一)
-8.1.5最大吸收波长计算(二)
--最大吸收波长计算(二)
-8.1.6 紫外光谱的应用
--紫外光谱的应用
--紫外光谱的应用
-8.2.1 红外光谱的简介
--红外光谱简介
--红外光谱简介简介
-8.2.2 分子结构与红外光谱特征的吸收频率
--分子结构和红外光谱的特征频率
-8.2.3常见有机化合物的红外光谱图(一)
--烃及卤代烃红外光谱
-8.2.4 常见有机化合物的红外光谱图(二)
--含氧氮有机物红外光谱
-8.2.5 红外光谱应用
--红外光谱的应用
--红外光谱的应用
-8.3.1.1 核磁共振谱的基本原理
--核磁共振谱基本原理
-8.3.1.2 化学位移
--化学位移
--化学位移
-8.3.1.3 自旋耦合和自旋裂分
--自旋耦合和自旋裂分
-8.3.1.4 核磁共振氢谱的解析
--氢核磁谱图的解析
--氢核磁共振谱解析
-8.3.2.1 碳核磁共振谱(上)
--碳核磁共振谱上
--碳核磁共振谱(上)
-8.3.2.2 碳核磁共振谱(下)
--碳核磁共振谱下
--碳核磁谱(下)
-8.3.3.1 二维核磁谱图(一)
--二维核磁谱图(一)
-8.3.3.2 二维核磁谱图(二)
--二维核磁谱图(二)
-8.4.1 质谱简介
--质谱简介
--质谱简介练习题
-8.4.2 有机质谱中的主要离子类型
--有机质谱中的主要离子类型练习题
-8.4.3 有机质谱中的裂解和重排
--有机质谱中的裂解和重排习题
-8.4.4 常见有机化合物的质谱特征(一)
--烃类的质谱特征练习题
-8.4.5 常见有机化合物的质谱特征(二)
--含氧化合物,醚和酮的质谱特征练习题
-8.4.6 常见有机化合物的质谱特征(三)
--醛,羧酸及杂原子有机物的质谱特征练习题
-8.4.7 质谱的解析
--质谱的解析
--质谱解析练习题
-8.5.1 单一谱图解析
--单一谱图解析
--单一谱图解析主观题
--单一谱图解析
-8.5.2 综合谱图解析
--综合谱图解析
--综合谱图解析主观题
--综合谱图解析客观题
-9.1.1 醇的命名和结构
--醇的命名和结构
--醇的结构和命名
-9.1.2 醇的制备
--醇的制备
--醇的制备
-9.1.3 醇的性质(一)
--醇的性质(一)
--醇的性质(一)
-9.1.4 醇的性质(二)
--醇的性质(二)
--醇的性质(二)
-9.1.5 醚的命名和制备
--醚的命名和制备
--醚的命名和制备
-9.1.6 醚的性质
--醚的性质
--醚的性质
-9.2.1 酚的命名、结构
--酚的命名、结构
--酚的命名和结构
-9.2.2酚的制备和物理性质
--酚的制备和物理性质
-9.2.3 酚的化学性质(一)
--酚的化学性质(一)
-9.2.4 酚的化学性质(二)
--酚的化学性质(二)
-9.3.1 醛酮的命名和结构
--醛酮的结构和命名
--醛酮的命名和结构
-9.3.2 醛酮的制备
--醛酮的制备
--醛酮的制备
-9.3.3 醛酮的性质(一)
--醛酮的性质(一)
--醛酮的性质(一)
-9.3.4 醛酮的性质(二)
--醛酮的性质(二)
--醛酮的性质(二)
-9.3.5 醛酮的性质(三)
--醛酮的性质(三)
--醛酮的化学性质(三)
-9.4.1 羧酸及其衍生物的结构、命名
--羧酸及其衍生物的结构、命名
-9.4.2 羧酸的制备
--羧酸的制备
--羧酸的制备
-9.4.3 羧酸衍生物制备及物理性质
--羧酸衍生物制备及物理性质
-9.4.4 羧酸的性质(一)
--羧酸的性质(一)
--羧酸的性质(一)
-9.4.5 羧酸的性质(二)
--羧酸的性质(二)
--羧酸的性质(二)
-9.4.6 羟基羧酸的制备及性质
--羟基羧酸的制备及性质
-9.4.7 羧酸衍生物的性质(一)
--羧酸衍生物的性质(一)
-9.4.8 羧酸衍生物的性质(二)
--羧酸衍生物的性质(二)
-9.5.1 β-二羰基化合物
--β-二羰基化合物
--β-二羰基化合物
-9.5.2 克莱森酯缩合及其在有机合成中的应用
--克莱森酯缩合及其在有机合成中的应用
-9.5.3 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
--乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
-9.5.4 麦克尔加成
--麦克尔加成
--麦克尔加成
-10.1 硝基化合物的结构和命名
--硝基化合物的结构和命名
-10.2 硝基化合物的化学性质
--硝基化合物的化学性质
-10.3 胺的结构和命名
--胺的结构和命名
--胺的结构和命名
-10.4 胺的制备
--胺的制备方法
--胺的制备
-10.5 胺的化学性质(一)
--胺的化学性质(一)
-10.6 胺的化学性质(二)
--胺的化学性质(二)
-10.7 季铵盐和季铵碱
--季铵盐和季铵碱
--季铵盐和季铵碱
-10.8 腈和异腈
--腈和异腈
--腈和异腈
-10.9 重氮盐的性质(一)
--重氮盐的性质(一)
-10.10 重氮盐的性质(二)
--重氮盐的性质(二)
-11.1 杂环化合物的分类和命名
--杂环化合物的分类和命名
-11.2 杂环化合物的结构
--杂环化合物的结构
--杂环化合物的结构
-11.3 五元杂环化合物的性质
--五元杂环化合物的性质
-11.4 六元杂环化合物的性质
--六元杂环化合物的性质
-11.5 稠杂环化合物
--稠杂环化合物
--稠杂环化合物
-12.1 有机合成的任务
--有机合成的任务
--有机合成的任务
-12.2 有机合成路线的设计
--有机合成路线的设计
-12.3 药物合成案例
--药物合成案例
--药物合成案例
-有机化学下