当前课程知识点:有机化学(下) > 第九章 含氧化合物 > 9.2.3 酚的化学性质(一) > 酚的化学性质(一)
这次课我们继续学习含氧化合物中的酚
前面和同学们一起学习了酚的命名
结构
制备和物理性质
现在开始学习酚的化学性质
酚的化学性质包括酚羟基的性质
芳环上的亲电取代性质
和FeCl₃的显色反应
以及氧化反应
这些反应用两次课讲解
本次课
主要学习酚羟基的性质
主要包括酸性
酚醚的生成和酯的生成
首先学习酸性
苯酚简称酚
俗名石碳酸
从俗名中我们就可以知道苯酚显酸性
所以我们首先来看苯酚的酸性
苯酚是一种很弱的酸
pKa值大约为10
水溶液不能使石蕊试纸变色
从表格中可以看出
酚的酸性比醇强
比碳酸弱
由于酚显弱酸性
所以苯酚能溶解于氢氧化钠水溶液而生成酚钠
但由于苯酚的酸性比碳酸弱
所以不能与碳酸氢钠作用生成盐
如果在苯酚钠中通入二氧化碳
酚即游离出来
酚的这种能溶解于碱
而又可用酸将它从碱溶液中游离出来的性质
工业上常被用来
回收和处理含酚的污水
现在大家想想
如何除去环己醇中少量的苯酚
分为两步
第一步加入氢氧化钠水溶液
出现分层
上层有机层为环己醇
下层水层为酚钠
对水层酚钠通入二氧化碳
即得到了苯酚
下面我们来分析一下
为什么苯酚的酸性比水和醇的强
主要有两方面原因
一是酚羟基的氧上的孤对电子
与苯环形成p-π共轭体系
增加了H-O键的极性
化合物易电离出质子
二是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
苯酚具有酸性的原因大家清楚了
那现在想想
如果苯环上有取代基团
酸性该如何变化呢
酚羟基的邻对位连有供电子基时
比如甲氧基
则使酸性减弱
当酚羟基的邻对位
连有吸电子基团时
如对硝基苯酚
由于硝基是一个吸电子基团
诱导效应和共轭效应
都使羟基氧上的负电荷更好地离域而移向苯环
可以生成更稳定的对硝基苯氧负离子
导致酸性增强
当吸电子基数目增多的时候
酸性增强
比如三硝基苯酚的pKa值已经了0.71
酸性已经接近无机酸
类似于大家熟悉的盐酸硫酸等
当吸电子基处于间位时
由于它们之间只存在诱导效应
而不存在共轭效应
酸性的增强并不明显
比如间硝基苯酚的pKa值为8.40
它的酸性比邻
对硝基苯酚的都弱
请同学们思考一下
比较下列化合物的酸碱强弱
2, 4, 6-三硝基苯酚大于碳酸
大于对硝基苯酚大于苯酚
再大于对甲基苯酚
最弱的是乙醇
接着看第二个性质
酚醚的生成
酚与醇相似
也可以生成醚
但因酚羟基的碳氧键比较牢固
一般不能通过酚分子间脱水来制备
制备烷基芳基醚
可通过Willamson法得以实现
通常是由酚金属与烷基化试剂
如碘甲烷或硫酸二甲酯
在弱碱性溶液中作用而制得
反应可以在水
乙醇或其它有机溶剂中进行
反应的历程遵循双分子取代S៷ 2机理
烷基苯基醚在高温下是很稳定的
但克莱森发现
烯丙基芳基醚在高温200℃时
可以发生重排为邻烯丙基酚和对位克莱门森重排
采用γ碳以14C标记的烯丙基醚进行重排
发现该过程采用环状过渡态的反应机制
反应中不形成活性中间体
是一步完成的协同反应
反应过程中
烯丙基不仅发生了重排
同时也进行了异构化
有兴趣的同学可以课外进行学习
二芳基醚可用酚钠与芳卤衍生物制备
因为芳卤难与亲核试剂反应
需在铜催化下加热进行
但当卤原子的邻对位
有强吸电子基时
反应则易于进行
酚醚化学性质比酚稳定
不易氧化
而且酚醚与氢碘酸作用
又能分解而得到原来的酚
例如
苯甲醚在氢碘酸作用下
分解为苯酚和碘甲烷
在有机合成上
常利用暂时转变成醚的方法来保护酚羟基
以免酚羟基在反应中被破坏
待反应终了之后再将醚分解
恢复原来的羟基
比如对甲基苯酚制备对甲基苯甲酸
下面进行最后一个性质
酯的生成
醇与羧酸生成酯
酚与羧酸直接生成酯比较难
一般需与酰氯或酸酐作用
才能生成酯
我们来看下面的例题
第一个是与乙酰氯进行反应
第二个是与乙酐反应
乙酐就是两分子乙酸脱一分子水所制备
这个例子中另外一个反应物是水杨酸
得到的产物就是乙酰水杨酸
即大家熟知的阿司匹林的主要成分
它是在1897年8月10日
被费利克斯 霍夫曼成功合成出来的
酚羟基的性质讲完了
现在进行小结
第一个是酸性
注意苯酚的酸性较弱
可溶于氢氧化钠水溶液
用于检验提纯
此外在邻对位有吸电子基团时
酸性增加
第二个性质是酚醚的生成
主要用于酚羟基的保护
第三个性质是与酰氯或酸酐发生酯的反应
下次课我们将继续给大家介绍酚的化学性质二
芳环上的亲电取代反应和显色反应
-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
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