高等有机化工工艺学5醇和酚

99%
若用过氧苯甲酸叔丁酯与格氏试剂反应，首先生成醚；继而在对甲苯磺酸存在下 水解，即很高产率的酚。如2—羟基噻吩的制备。
70 – 76%
89-94%
2、有机金属化合物与羰基的加成
多种有机金属化合物能与碳基化合物发生亲核加成，加成物经水解得到醇。 这是合成伯、仲、叔醇重要的方法。
有机金属化合物中以格氏试剂的应用最为广。 格氏试剂与醛反应生成仲醇，与酮反应生成叔醇。通常，除了立体位阻的情况 外，醇的产率是好的。 除格氏试剂和有机锂外，有机铝、有机钛、有机锰、有机锌、有机锗、有机铟、 有机锆、有机锡、有机钐、有机碲等试剂与醛或酮反应也能生成醇。
以氧化铜及亚铬酸铜组成的复合催化剂可使已酸甲酯还原成己醇
苯甲酸苄酯的还原
92%
2、化学还原 用金属钠和醇使酯还原成醇的方法(Bouveault-Blanc法)是早已采用ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ比较简便
的方法。
通常是将酯的醇溶液加到悬浮在惰性溶液(如甲苯或二甲苯)的钠沙中进行的， 产率较佳。本法特别适合于从油脂制取长链的饱和醇及不饱和醇。
3-甲氧基-4-甲基苄醇的合成。
98%
在三氯化铝存在下，在高沸点溶剂中对硝基苯甲酸(或酯)被硼氢化钠选择还原 成对硝基苯甲醇。
82 – 84%
R = H, Et
硼氢化锌能还原酰氯和酸成相应的醇。 在四甲基乙二胺存在下，硼氢化锌可使酰氯还原成醇，分子中存在的-Cl、-NO2、 -COOR、一C＝C等基团均无影响。
在乙醇中，用活性镍作催化剂，于25℃和0.1MPa的氢压下，环己酮被 迅速地还原成环己醇。
在1，4—二氧杂环己烷，用CuO．Cr203作催化刑，需要在较高的温度和 压力下还原胡椒醛成胡椒醇。
一般而言，用催化氢化法对有其他易被还原的官能团存在下的醛、酮的选择 性还原是比较困难的。但是，如能选择适当的催化剂及反应条件，选择性还原还 是可能的。
98%
TMEDA Tetramethylethylenediamine 四甲基乙二胺 苯甲酸可被硼氢化锌还原成苯甲醇。
90%
3、电解还原 电化学还原法亦是将羧酸及其衍生物还原成醇的良好法。 邻氨基苯甲酸在15％硫酸中进行电解还原，以70％左右的产率生成邻氨基苯甲
醇。
69-78% N,N-二甲基软脂酸酰胺在溶有氯化锂的甲胺中进行电解，则以高产率生成十六醇。
由1-甲基环戊烯合成反-2-甲基-1-环戊醇。
85%
第三节 取代反应制备醇和酚
卤代烃水解是合成醇常用的方法。 酯水解同时可得醇及酸，它是醇与酸酯化的逆反应。 环氧化物的水解是合成α-二酵的方法。 磺酸基被羟基取代、氨基被羟基取代、重氮基被羟基取代均是合成酚的重 要方法。 醚通常是作为羟基的保护基团，已有多种方法使醚裂解成醇。
一、从有机金属化合物制备醇 1、格氏试剂与氧反应
格氏试剂易与空气或氧气反应生成醇镁化合物，继而水解得醇。 整个过程可看作由卤代烃转化成醇的一种间接的方法。 本合成法特别适用于那些直接水解困难的或水解时易伴随发生消除、重排等副反 应的卤代烃。 一艇而言，脂肪族格氏试剂易与氧气反应，生成相应的醇的产率为60％一80％。； 而芳香族格氏试剂生成相应酚的产率是十分低的。不过，有时用芳基锂代替格 氏试剂，或在脂肪族格氏试剂存在下，芳香格氏试剂与氧气反应，均可提高酚的产率。
活泼的卤代烃与水一起加热回流，即可水解。而一般均用氢氧化钠(氢氧化 钾)的水溶液，或用氧化钙、碳酸钙、碳酸钡、氧化铅的悬浮液来水解。有时也 有用新沉淀的氧化银与卤代烃起反应。
1，2-二氯代-2-甲基丙烷用悬浮在水中的碳酸钙处理，选择性水解成1氯-2-甲基-2-丙醇。
48%
卤代苯的水解一般是困难的。工业上从氯苯高压、高温水解成酚的方法不适用 于实验室制备。而且反应通过苯炔中间体，在取代的氯代苯水解的情况下，结果形 成异构的酚。使反应的合成价值受到一定的限制。
三、羰基化合物与硝基烷烃的加成
硝基烷烃中与硝基相连的碳原子受硝基的影响，在活泼金属作用下可形成α -碳负离子，进一步与羰基化合物发生加成反应，生成α-羟基硝基化合物。
在镁／铝作用下，苯甲醛与硝基甲烷反应生成相应的加成物。
四、烯烃加水
烯烃加水是合成醇常用的方法，具有十分重要的工业意义。低分子量烯烃 如乙烯、丙烯、丁烯可以用石油裂解大量制得，它们是合成乙醇、异丙醇、丁醇 的重要原料。
醛、酮与亲核试剂氰化氢、亚硫酸氢钠的加成是合成α-羟基氰、 α-羟磺酸盐的 方法。
烯烃的直接水合具有十分重要的工业意义；烯烃的硼氢化—氧化是极有价值的 反马氏规则的烯烃水合法；烯烃借乙酸汞的氧进行汞化—脱汞反应是烯烃水合的另 一途径，烯烃也能与碳基化合物加成合成醇。
硝基烷烃或卤代烃与碳基化合物的加成是合成醇的新方法。
第五章、醇和酚的合成
第一节 还原反应制备醇和酚
醇可以由多种含氧化合物如醛、酮、环氧化物、羧酸及其衍生物、酚、醌的还 原而制得。
其中，以醛、酮的还原最为重要。醛、酮的还原可以采用多种方法：催化氢化法 具有经济、简便的特点；化学还原法是广为应用的方法，新的还原剂层出不穷，使 还原反应具有反应条件温和、选择性好的特点；
3、有机金属化合物与酯的加成
格氏试剂与酯的加成也是合成醇的一种常用的方法。 格氏试剂与甲酸酯反应生成对称的仲醇，而与高级酸酯反应则生成叔酵。在 反应过程中，酯首先与一分子格氏试剂反应生成半缩酮式的中间体，接着它迅速 的又与另一分子格氏试剂反应生成叔烷氧基卤化镁，经水解后便得相应的醇。
4、有机金属化合物与环氧化物反应 （略） 二、、羰基化合物与亚硫酸氢钠、氰化氢的加成
格氏试剂与甲醛反应生成多一个碳原子的伯醇。一般而言，伯、仲烃基格氏 试剂生成醇的产率往往比叔烃基格氏试剂好。
甲醛可以以气态的形式直接被通入格氏试剂中进行反应。由于甲醛易聚合， 可能堵塞导气管，所以也可以直接采用多聚甲醛与格氏试剂进行反应。
卤代烃在镁、铝、铬、镍、锌等以及它们的化合物、络合物等促进下，与羰基化 合物发生加成反应，生成相应的醇。即将羰基化合物、卤代烃、金属催化剂进行一锅 法反应生成醇。采用该法的方便之处是不用先制备金属有机化合物。
五、烯烃的硼氢化—氧化 (Brown反应)
烯烃通过硼氢化—氧化成醇是极有价值的反马氏规则的烯烃加水方法。 其主要特点是：顺式加成，一OH连在双链中带氢多的碳原子上，以及没有 碳骨架的重排。 烯烃的硼氢化—氧化法加水过程是烯烃首先与乙硼烷(通常由NaBH4与三氯 化铝、三氟化硼乙醚络合物或乙酸反应制得)发生硼氢化反应生成烷基硼烷，继 而烷基硼烷经碱性过氧化氢氧化，即生成醇。
如溴化苯基镁与氧气反应，苯酚的产串仅为25％，主要别产物为联苯，当用苯 基锂时，酚的产率可达65％；
溴化α-噻吩基镁与氧气反应仅得微量的2-羟基噻吩，若在等量的溴化异丙基镁存 在下反应，则可得25％的2-羟基噻吩。
采用过氧化物与格氏试剂或芳基锂反应，也可大大提高醇或酚的产率。
将过氧化叔丁醇的醚溶液，于0－5℃，加入新戊基溴化镁中反应，经水解后得新戊醇。
1、催化加氢 已有多种方法可以将羧酸及其衍生物还原成相应的伯醇。通常采用的是催化
氢化法。 常用的催化剂为活性镍、铂，铑、钌络合物、氧化铼、氧化铜及氧化铬的复
合催化剂等。 催化氢化一般在较高的温度和压力下进行，要求特殊的设备和技术。因此，
在实验室中，这种方法应用不普遍。
以七氧化二铼为催化剂，在19.3MPa的氢气下，于163℃可使辛酸还原成辛醇。 100%
一、卤代烃水解
卤代烃水解可以得到醇、酚。如戊烷的卤代产物、苄氯、氯代苯的水解是 工业上合成戊醇、苄醇、苯酚的重要方法。
卤代烃水解难易程度依赖于它们的结构。乙烯式卤化物及芳卤较难水解， 而烯丙式卤化物及苄卤则极易水解；叔卤代烃比仲及伯卤代烃易水解；在不同 卤素的卤代烃中，碘代烃比溴代烃易水解，而后者又比氯代烃易水解；双环体 系中外向卤化物比内向者易水解。
由苯甲酸还原成苯甲醇
60% 98%
硼氢化钠不能直接还原羧酸，对α,β-不饱和酯的还原未能获得满意的结果，但 在醇中能还原内酯成醇。在DME中能还原取代的苯甲酸酯成相应的取代苯甲醇。
若在三氯化铝、三氟乙酸酯、溴、碘、二氯化锌、DIBAL-BuLi存在下，硼氢化 钠的还原能力大大提高，不但可以还原酯，也可以还原酸。
一、醛、酮的催化氢化
催化氢化法可以便醛、酮顺利地还原成醇。 常用的催化剂有活性镍、钯、铂、氧化铝或氧化铬与其他金属(如铜、锌)组 成的复合催化剂。 用活性镍、钯、铂作为催化剂时，氢化反应可以在室温(或稍高)和较低的氢气 压力下进行； 而用氧化铬组成的复合催化剂时．氢化反应往往要求在比较强烈的条件下进行。
从橄榄油制取十八碳-9-烯-1-醇
钠在正丙醇中可使酰胺还原成相应的醇
82 %
铝汞齐和乙醇是还原酯的有效试剂。 从邻苯二甲酸二乙酯制备邻苯二甲醇。
60%
金属氢化合物是还原羧酸及其衍生物成醇的优良试剂。
氢化铝（AlH3)是广为应用的还原剂，许多含有卤原子、双键、羟基、烷氧 基、氨基、杂环的醇均可方便地制得。
烯烃加水的一般过程是将烯烃通入硫酸中，首先生成硫酸单酯及硫酸二酯， 接着水解，即生成醇。不对称烯烃加水时，一OH基总是连在双键中含氢少的碳原 于上。
在催化量的强酸(如过氯酸)存在下，甲酸也易与烯烃反应生成甲酸酯。水解甲 酸酯得醇。对支链烯烃，三氟乙酸比甲酸更好。
1-甲基环己烯溶于冷的三氟乙酸中，接着加入乙醚及40％氢氧化钾水溶液进行 水解，即生成1-甲基-1-环己醇
几乎所有的醛、许多脂肪族甲基酮和一些环酮均能与亚硫酸氢钠加成，生成羟 基磺酸盐。后者是很好的固体结晶，易从饱和亚硫酸氢钠溶液中分离出来。由于上 述反应是可逆的，因此加入酸或碱都能分解亚硫酸钠而使羰基化合物再生。本法主 要用于从其他物质中分离羰基化合物、提纯羰基化合物。
碳基化合物与氰化氢加成生成α-羟基腈，它是合成α-羟基酸、α,β-不饱和 酸、 β-羟基胺等化合物的重要中间体。
对氯甲苯与氢氧化钠水溶液在加压下，于340℃进行反应几乎生成等量的对甲 酚和间甲酚。
50.4
49.6
根据具体情况选用不同的原料。氢化铝钠、三乙基胺-氢化铝(Et3N-AlH3)也 被用作还原酸成醇的还原剂。
制备新戊醇时，由2,2-二甲基丙酸乙酯还原产率仅65%，而还原2,2-二甲基 丙酸产串可达92％。
二元酸酐的还原比一元酸酐的还原要普通得多。一般而言，脂肪或芳香的二 元酸酐易被还原成二元醇。
萘-1,2-二羧酸酐在正丁醚中还原，以60％产率生成相应的二元醇。
用铂和氧化铝作催化剂，在70℃进行催化氢化时，可供酮基选择性还原，而 酯基不被还原。
100%
均相催化氢化已成功地用于醛、酮的还原。所用的催化剂是钌、铑、铱等 金属的络合物。
在强碱性条件下，用铑络合物作催化剂，一些脂肪和芳香酮易被还原成相 应醇。
100%
97%
三 、羧酸及其衍生物的还原
Y: -OH, - X, -NR2,- OR’
97%
四、醌的还原（略）
第二节 加成反应制醇
加成反应合成醇是常用的方法。这些方法大致可分为三类： 即有机金属化合物与氧、环氧化合物的加成； 碳基化合物与某些亲核试剂的加成； 烯烃的水合。
有机金属化合物与氧加成生成醇的反应可以看作由卤代烃转化成醇的一种间接 的方法；
有机金属化合物与碳基化合物，羧酸及其衍生物的加成是合成多种伯、仲、叔 醇的重要方法，有机金属化合物对环氧化物的亲核开环是一步增加2个碳原子合成伯 醇的好方法。
醛分子间的氧化—还原反应是一种较特殊的合成某些醇的简便的方法；醛、酮 的双分子还原法是合成α—二醉的重要方法。
环氧化物可由烯与过酸反应而制得，因此，环氧化物的还原开环成醇的反应可 看作烯烃间接加水的一种方法。
羧酸及其衍生物的还原是合成伯醇的一种方法。酚的还原是合成环己醇的重要 方法(5.1.8法)。醌的还原是合成苯系及荼系邻、对二元酚的方法。
氰化氢与羰基化合物加成时，加入少量氰化钠或脂肪胺,有利于反应的进行。
由于氰化氢是一种剧毒低沸点液体，若进行大量制备时，不甚安全。为了避免使 用氰化氢，可以采用氰化钠处理羰基基化合物与亚硫酸氢钠的加成物，或将酸加至羰 基化合物与氰化钾的混合物中等改良方法。
在催化剂存在下，氰化三甲硅烷与羰基化合物加成，盐酸水解生成α-羟基腈化合物。