当前课程知识点:有机化学(下) > 第九章 含氧化合物 > 9.2.4 酚的化学性质(二) > 酚的化学性质(二)
本次课我们继续讲含氧化合物中的酚
上节课我们讲了酚性质的第一部分
关于酚羟基的性质
包括酸性
酚醚的生成和酚酯的生成
本次课我们讲继续给大家介绍酚的化学性质
这部分内容给大家讲三种酚的性质
芳环上的亲电取代反应
与三氯化铁显色反应
氧化还原反应
首先讲第一种芳环上的亲电取代反应
羟基是强的邻对位定位基
可使苯环活化
酚易在邻 对位发生卤化
硝化
磺化
烷基化和酰基化反应
以及与羰基化合物的缩合反应
首先来看卤化反应
酚很容易发生卤化
苯酚与溴水作用
立刻取代邻
对位的三个氢原子
生成2 4 6—三溴苯酚的白色沉淀
如溴水过量
则生成黄色的四溴衍生物沉淀
三溴苯酚在水中的溶解度极小
含有10微克每克苯酚的水溶液
也能生成三溴苯酚析出
这一反应常用于苯酚的定性检验和定量测定
如果邻
对位上有磺酸基团存在时
也可同时被取代
上面的反应得到的是三
四溴代物
那如何得到一溴代物呢
需要控制条件
在低温下
非极性溶剂 如四氯化碳中
控制溴不过量
则可生成一元取代对溴苯酚
在水溶液中
特别是PH等于10时
即使用不到3mol的氯
也能得到2 4 6-三氯苯酚
在三氯化铁存在的条件下
2 4 6-三氯苯酚能进一步氯化
完成五氯苯酚
它是一种橡胶制品的杀虫剂
也是一种防止吸虫病的药物
接下来
我们来看硝化反应
苯很容易硝化
与稀硝酸在室温作用下
即可生成邻硝基苯酚和对硝基苯酚的混合物
如有浓硝酸进行硝化
则生成2 4-二硝基苯酚
和2 4 6-三硝基苯酚
即苦味酸
但因酚羟基和环易被浓硝酸氧化
产量很低
一般均用间接方法制备
邻硝基苯酚和对硝基苯酚
可用水蒸气蒸馏方法分开
相应的原理在前面的酚的物理性质里已经讲过
因为邻硝基苯酚分子中的羟基
和硝基能通过氢键
在分子内形成六元环的螯合物
而对硝基苯酚分子中的羟基和硝基处在对位
只能通过分子间的氢键缔合
相对分子质量较高
不能随水蒸气蒸馏出来
下面我们来看
磺化反应
苯酚与浓硫酸作用
即发生磺化反应
而生成羟基苯磺酸
随磺化条件不同
可得到不同的产物
低温20℃时
主要是动力学控制
得到的是邻羟基苯磺酸
温度升高至100℃时
主要是热力学控制
得到对羟基苯磺酸
进一步磺化可得4-羟基-1 3-苯二磺酸
苯酚分子中引入两个磺酸基后
使苯环钝化
不易被氧化
在与浓硝酸作用
两个磺酸基可同时被硝基置换
而生成2 4 6-三硝基苯酚
即苦味酸
由于酚羟基的影响
酚比芳烃容易进行傅-克反应
且以对位产物为主
若对位被占据
烷基则进入邻位
一般酚的烷基化反应用醇
或烯烃作为烷基化试剂
比如下面两个例子
对甲基苯酚与二甲基丙烯
在硫酸作用下得到
4-甲基-2 6-二叔丁基苯酚
简称二六四抗氧剂
酚的酰基化反应
相比进行的比较慢
需要过量的AlCl₃催化剂
和较高的反应温度
因为酚羟基与三氯化铝可形成络合物
所以需要较多的AlCl₃
酚的邻
对位上的氢原子特别活泼
可与羰基化合物
醛
酮
发生缩合反应
例如
苯酚和甲醛在酸或碱的作用下
按酚和醛的用量比不同
可得到不同结构的高分子化合物
在这些反应中
不论是酸或碱的催化
都是首先生成邻或对羟甲基酚
当醛过量时
生成含羟甲基较多的2,4-二羟甲基苯酚
和2,6-二羟基甲基苯酚
当酚过量时
可生成不含羟甲基的
4,4’-二羟基二苯甲烷
和2,2’-二羟基二苯甲烷
以上中间产物和甲醛
苯酚继续作用
就可得到线型酚醛树脂
线型酚醛树脂继续反应
可生成网状体型酚醛树脂
酚醛树脂用途广泛
可用于涂料
粘合剂
酚醛塑料等
酚醛塑料又称为电木
广泛用于
电绝缘器材及日用品的制造
以上5种反应
都属于芳环上的亲电取代反应
下面我们一起学习另一种反应
与三氯化铁显色反应
酚能与三氯化铁溶液发生显色反应
不同的酚呈现出不同的颜色
例如
苯酚呈现的是蓝紫色
对甲基苯酚呈现的是蓝色等
除酚类外
凡具有烯醇式的结构化合物
与三氯化铁作用也都有显色反应
这种特殊的显色反应可用来检验酚羟基
及烯醇式结构的存在
最后
我们来看下酚的氧化还原性质
酚易被氧化
在空气中放置即可被空气的氧化成醌
氧化物的颜色随氧化程度的深
而逐渐加深
由无色而呈粉红色
红色以致深褐色
因此
长期放置的苯酚为红色
苯酚在酸性高锰酸钾的强氧化剂下
被氧化成棕黄色的对苯醌
多元酚更易被氧化
甚至银离子即可将其氧化
酚易被氧化的性质
常用来作为抗氧剂和除氧剂
比如对苯二酚就是常用的显影剂
苯酚在镍催化加氢后会得到环己醇
这是工业上大量生产环己醇的重要办法
环己醇是重要的化工原料
可用于肥皂的稳定剂
橡胶
树脂
硝基纤维的溶剂
也是纤维整理剂
杀虫剂
以及增塑剂的原料
经过四次课
我们将酚的知识学习完了
现在对酚进行总结
结构中酚的羟基氧是SP²杂化
与苯环形成了P-π共轭
在命名中要注意按照取代基的排列次序
先后选择母体
工业化从异丙苯制备
得到的是两种工业原料
酚的物理性质要注意
分子内的氢键和分子间氢键
酚羟基注意苯酚是弱酸
溶于氢氧化钠水溶液
用于检验提纯
第二个性质是酚醚的形成
主要用于酚羟基的保护
第三个性质是与酰氯和酸酐进行酯化反应
芳环上的亲电取代反应
与苯环上的亲电取代反应相比较
取代基主要上在了邻
对位
增强苯环的活性
与三氯化铁显色反应
是检验
酚以及烯醇式结构的存在
氧化还原反应中
氧化为醌
还原为环己醇
本次课我们将酚的所有内容讲解完了
下次可我们将开始
醛和酮的讲解
-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