有机化学徐寿昌版精品PPT课件
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有机化学课件(徐寿昌)
(★产生同分异构现象的本质是在分子中原子成键
的顺序和空间排列方式不同.) 例1:乙醇和二甲醚 CH3CH2-OH, CH3-O-CH3
例2:丁烷和异丁烷 CH3CH2CH2CH3, CH3CH(CH3)CH3
◎碳化合物含有的碳原子数和原子种类越多,它的同
分异构体也越多。如: C7H16的同分异构体数 9 个;
★键的极性大小主要取决于成键两原子的电负性
值之差,与外界条件无关,是永久的性质。
电负性:一个元素吸引电子的能力。
偶极矩:正电中心或负电中心的电荷与两个电荷中心之
间的距离d的乘积. (方向性:正到负,一般用符号 表示。 qd (D,德拜)
■ 在两原子组成的分子中,键的极性就是分子的极性,键
的偶极矩就是分子的偶极矩。
它原子所形成的两个共价键之间的夹角.
(3)键能 ——气态原子A和气态原子B结合成A-B分
子(气态)所放出的能量,也就是气态分子A-B离解 成A和B两个原子(气态)时所吸收的能量.
键能泛指多原子分子中几个同类型键的离解能的
平均值.
离解能 :一个共价键离解所需的能量 .指离解特定共
价键的键能.(在多原子分子中,即使相同的键其解
一.有机化合物和有机化学
◎1806年柏则里斯(Berzelius)首先提出(有机
化学)名词,以区别于其它矿物质的化学 ——
无机化学
◎1828年,魏勒(F.Wöhler)在实验室由氰酸铵
(NH4OCN)合成尿素(NH2CONH2),促进了有机
化合物的人工合成:
O N H O C N 4 H H NC N 2 2
C8H18的同分异构体数可达18个;
C10H22的同分异构体数可达75个。
2.性质上:① 容易燃烧 ② 热稳定性差 ③ 熔点、沸点低 ④ 难溶于水; ⑤ 反应速度慢 ⑥ 副反应多 三、有机化合物中的共价键 共价键广泛存在于有机物中,也可说共价键 是有机物的结构基础。关于共价键,目前有两 种常用的理论: ◎1、价键理论 从“形成共价键的电子只处于形成共价键两原子 之间” 的定域观点出发。
的顺序和空间排列方式不同.) 例1:乙醇和二甲醚 CH3CH2-OH, CH3-O-CH3
例2:丁烷和异丁烷 CH3CH2CH2CH3, CH3CH(CH3)CH3
◎碳化合物含有的碳原子数和原子种类越多,它的同
分异构体也越多。如: C7H16的同分异构体数 9 个;
★键的极性大小主要取决于成键两原子的电负性
值之差,与外界条件无关,是永久的性质。
电负性:一个元素吸引电子的能力。
偶极矩:正电中心或负电中心的电荷与两个电荷中心之
间的距离d的乘积. (方向性:正到负,一般用符号 表示。 qd (D,德拜)
■ 在两原子组成的分子中,键的极性就是分子的极性,键
的偶极矩就是分子的偶极矩。
它原子所形成的两个共价键之间的夹角.
(3)键能 ——气态原子A和气态原子B结合成A-B分
子(气态)所放出的能量,也就是气态分子A-B离解 成A和B两个原子(气态)时所吸收的能量.
键能泛指多原子分子中几个同类型键的离解能的
平均值.
离解能 :一个共价键离解所需的能量 .指离解特定共
价键的键能.(在多原子分子中,即使相同的键其解
一.有机化合物和有机化学
◎1806年柏则里斯(Berzelius)首先提出(有机
化学)名词,以区别于其它矿物质的化学 ——
无机化学
◎1828年,魏勒(F.Wöhler)在实验室由氰酸铵
(NH4OCN)合成尿素(NH2CONH2),促进了有机
化合物的人工合成:
O N H O C N 4 H H NC N 2 2
C8H18的同分异构体数可达18个;
C10H22的同分异构体数可达75个。
2.性质上:① 容易燃烧 ② 热稳定性差 ③ 熔点、沸点低 ④ 难溶于水; ⑤ 反应速度慢 ⑥ 副反应多 三、有机化合物中的共价键 共价键广泛存在于有机物中,也可说共价键 是有机物的结构基础。关于共价键,目前有两 种常用的理论: ◎1、价键理论 从“形成共价键的电子只处于形成共价键两原子 之间” 的定域观点出发。
有机化学课件(徐寿昌--全)14
4
§14.3 丙二酸酯在有机合成上的应用 1. 丙二酸二乙酯的制备:
• 强亲核试剂,与卤烷发 生取代反应.
5
2、 丙二酸二乙酯的化学性质: ① 在碱性条件下水解,加热后脱羧生成乙酸。
CH2(COOC2H5)2
Δ CH3COOH
NaOH
+
H3 O
HOOCCH2COOH
6
② 丙二酸二乙酯活泼亚甲基上的反应
CH2CH2COOH
(1) EtONa EtOH
2 CH2(CO2Et)2 (2) BrCH2CH2Br
(1) NaOH (2) H3O+
T.M
12
丙二酸二乙酯在有机合成的应用 丙二酸二乙酯的上述性质在有机合成上广泛用于
合成各种类型的羧酸(一取代乙酸,二取代乙酸,环 烷基甲酸,二元羧酸等)。
具有活泼亚甲基的化合物容易在碱性条件下形成 稳定的碳负离子,所以它们还可以和羰基发生一系列 亲核加成。
* *
• 水解、加热脱羧——1,5-二羰基化合物
29
• 水解、加热脱羧——1,5-二羰基化合物
30
• 感谢阅读
92.5%
7.5%
21
2. 乙酰乙酸乙酯的化学性质 1). 酮式分解和酸式分解 a. 乙酰乙酸乙酯在稀碱作用下,首先水解 生成乙酰乙酸,后者在加热条件下,脱羧生成 酮。
22
b. 乙酰乙酸乙酯与浓碱共热,则在α-和β-碳 原子间断键,生成两分子乙酸盐,该分解称为酸 式分解。
= =
= = =
O
O
CH3 C CH2 C OC2H5 + OH
24
(b)钠盐的烷基化和酰基化
== ==
= =
O
O
§14.3 丙二酸酯在有机合成上的应用 1. 丙二酸二乙酯的制备:
• 强亲核试剂,与卤烷发 生取代反应.
5
2、 丙二酸二乙酯的化学性质: ① 在碱性条件下水解,加热后脱羧生成乙酸。
CH2(COOC2H5)2
Δ CH3COOH
NaOH
+
H3 O
HOOCCH2COOH
6
② 丙二酸二乙酯活泼亚甲基上的反应
CH2CH2COOH
(1) EtONa EtOH
2 CH2(CO2Et)2 (2) BrCH2CH2Br
(1) NaOH (2) H3O+
T.M
12
丙二酸二乙酯在有机合成的应用 丙二酸二乙酯的上述性质在有机合成上广泛用于
合成各种类型的羧酸(一取代乙酸,二取代乙酸,环 烷基甲酸,二元羧酸等)。
具有活泼亚甲基的化合物容易在碱性条件下形成 稳定的碳负离子,所以它们还可以和羰基发生一系列 亲核加成。
* *
• 水解、加热脱羧——1,5-二羰基化合物
29
• 水解、加热脱羧——1,5-二羰基化合物
30
• 感谢阅读
92.5%
7.5%
21
2. 乙酰乙酸乙酯的化学性质 1). 酮式分解和酸式分解 a. 乙酰乙酸乙酯在稀碱作用下,首先水解 生成乙酰乙酸,后者在加热条件下,脱羧生成 酮。
22
b. 乙酰乙酸乙酯与浓碱共热,则在α-和β-碳 原子间断键,生成两分子乙酸盐,该分解称为酸 式分解。
= =
= = =
O
O
CH3 C CH2 C OC2H5 + OH
24
(b)钠盐的烷基化和酰基化
== ==
= =
O
O
有机化学课件徐寿昌全精品PPT
根据IUPAC命名法,烷烃的命名基于其碳原 子数和结构。直链烷烃称为正烷烃,带有支 链的称为异烷烃。
物理性质
化学性质
烷烃通常为无色、无味、非极性的气体或液 体,不溶于水,易溶于有机溶剂。
烷烃的主要化学反应包括燃烧、卤化、裂化 等。
烯烃
定义与通式
烯烃是含有至少一个碳碳双键的 烃类化合物,通式为CnH2n。
机理
通常通过离子型或自由基型机理进行,与取 代反应和加成反应密切相关。
实例
乙醇在浓硫酸存在下发生消除反应,生成乙 烯和水。
重排反应
01
定义
有机分子中原子或基团的位置发生 重新排列的反应。
机理
通常涉及碳正离子、碳负离子或自 由基等中间体的形成和重排。
03
02
种类
频哪醇重排、贝克曼重排、霍夫曼 重排等。
有机化合物分类及命名
分类
按照碳架分类、按照官能团分类、按 照性质分类等。
命名
系统命名法、普通命名法、衍生物命名 法等,遵循IUPAC命名规则。
有机化学发展历史
早期历史
从天然有机物的提取和利用开始,如糖、油脂、染料等。
现代发展
合成有机化学的兴起,如塑料、橡胶、药物等人工合成有机物 的广泛应用。
有机化学在现实生活中的应用
物理性质
芳香烃通常为无色或淡黄色的液体或固体, 具有特殊的芳香气味,不溶于水,易溶于 有机溶剂。
命名与结构
芳香烃的命名基于其苯环数和取代基的种 类和位置。苯环是芳香烃的核心结构,具 有特殊的稳定性和芳香性。
化学性质
芳香烃的主要化学反应包括取代、加成、 氧化等。由于苯环的稳定性,芳香烃通常 比脂肪烃更难发生化学反应。
实例
有机化学课件徐寿昌
碳氢化合物的衍生物
研究烃的衍生物,如醇、醛、酮、羧 酸等有机化合物的结构和性质。
有机化学的发展历史
01
02
03
萌芽时期
从远古时期人们使用天然 有机物开始,到18世纪化 学家开始研究有机物的组 化学家李 比希和法国化学家贝采利 乌斯为代表,建立了有机 化学的基本理论和方法。
醇、酚、醚具有氧化反应、酯化反应、醚化反应等化学性质。其中,氧化反应是醇的重要反应之一,可用于合成 醛、酮等化合物;酯化反应是醇和羧酸的重要反应之一,可用于合成酯类化合物;醚化反应则是醇与醇之间的重 要反应之一,可用于合成醚类化合物。
醛、酮、醌
醛的分类和命名
酮的分类和命名
醌的分类和命名
醛、酮、醌的物理 性质
品质。
环境领域
研究有机污染物的来源 、迁移转化和治理方法
,保护生态环境。
02 有机化合物的结构与性质
有机化合物的结构特点
碳原子的四价性
碳原子最外层有四个电子 ,可以形成四个共价键, 是有机化合物结构多样性 的基础。
碳链和碳环
碳原子之间可以通过共价 键形成碳链和碳环,构成 有机化合物的基本骨架。
官能团
醛、酮、醌的物理性质 与其结构密切相关,一 般具有较低的沸点和熔 点,且随着分子量的增 加,沸点和熔点逐渐升 高。此外,它们还具有 一定的溶解性和极性。
醛和酮具有还原性、氧 化反应、缩合反应等化 学性质;而醌则具有氧 化性、还原性以及亲电 取代反应等化学性质。 这些反应在有机合成中 具有重要的应用价值。
醚的分类和命名
醚是氧原子连接两个烃基的化合物 ,根据烃基的不同,醚可分为单醚 、混醚等。醚的命名遵循系统命名 法。
醇、酚、醚
醇、酚、醚的物理性质
有机化学徐寿昌课件
①Grignard试剂与醛、酮反应
OMgX
O
干醚
RMgX + R1 C H(R2)
R1 C H(R2)
R OH
+
H3O R1 C H(R2)
R
醛
仲醇 甲醛
伯醇
酮 叔醇
制备
OH
CH3CH2CH2CH2 C CH3 CH3
O CH3CH2CH2CH2MgBr + CH3 C
①干 醚
CH3 ②
H3O+
CH3CH2CH2CH2
丙三醇 甘油
CH2 CH CH3
OH OH
1,2-丙二醇 α-二醇
CH2 CH2 CH2
OH
OH
1,3-丙二醇
β-二醇
CH3
OH OH
顺-1-甲基-1,2-环已二醇
(2) 多元醇的制备
乙二醇制备
CH2=CH2
Cl2+H2O
70-80。C
O2,Ag
250-280。C
CH2 CH2 H2O,NaHCO3 CH2 CH2
第十章 醇和醚
要求深刻理解和熟练掌握的重点内容有: 醇的化学性质;醚的化学性质 要求一般理解和掌握的内容有:醇的物理 性质;醚的物理性质 难点:醇的化学性质 自学内容:硫醇;冠醚;硫醚
第一节 醇
(一) 醇的分类、同分异构和命名 (二) 醇的结构 (三) 醇的制法 (四) 醇的物理性质 (五) 醇的化学性质 (六) 多元醇 (七) 硫醇 (自学)
正碳离子
3。、2。醇:SN 1
伯、仲、叔醇的区别方法:
(CH3)3OH
(CH3)3Cl
(20℃,1min)
(CH3)2CHOH CH3CH2OH
有机化学课件4徐寿昌著
02
芳香族胺是含有氨基(-NH2)的芳香族化合物,具有碱性、亲核
性等特点。
芳香族硝基化合物和芳香族胺的转化关系
03
芳香族硝基化合物可以通过还原反应转化为芳香族胺,而芳香
族胺也可以通过氧化反应转化为芳香族硝基化合物。
22
05 杂环化合物和生 物碱
2024/1/28
23
杂环化合物的分类和命名
2024/1/28
2024/1/28
17
羧酸及其衍生物
2024/1/28
羧酸的分类和命名
羧酸是含有羧基的化合物。羧酸可以根据羧基所连接的烃 基的不同进行分类,如甲酸、乙酸等。羧酸的命名遵循系 统命名法,以羧酸为母体,烃基作为取代基。
羧酸衍生物的分类和命名
羧酸衍生物是羧酸中的羟基被其他基团取代后生成的化合 物。常见的羧酸衍生物有酯、酰卤、酰胺等。它们可以根 据取代基的不同进行分类和命名。
13
醇、酚、醚
2024/1/28
醇的分类和命名
醇可以根据羟基所连接的碳原子的类型进行分类,如伯醇、仲醇和叔醇等。醇的命名遵循 系统命名法,以醇为母体,羟基作为取代基。
酚的分类和命名
酚是羟基直接连接在芳香环上的化合物。酚可以根据芳香环的类型进行分类,如苯酚、萘 酚等。酚的命名遵循系统命名法,以酚为母体,羟基作为取代基。
2024/1/28
29
电环化反应
定义
电环化反应是指在共轭 体系中,通过电子的环 形流动导致体系中的π 电子数发生变化的一类 周环反应。
2024/1/28
举例
例如,1,3-丁二烯在加 热或光照条件下可以发 生电环化反应,生成环 丁烯或甲基环丙烷等产 物。
机理
电环化反应的机理通常 涉及到π电子的流动和 重排,以及可能的键的 断裂和形成。
有机化学课件徐寿昌
C H ( C H 3 ) 2
+ CH3CHCH3
H2SO4 65oC
OH
H+ ROH
+H RO
H
CH(CH3)2
R+ + H2O
H+
+
RCH CH2
R CH CH3
烷基重排
+ C H 3 C H 2 C H 2 C l无 水 A lC l3
C H 2 C H 2 C H 3 C H ( C H 3 ) 2 +
在苯环上引入烷基的反应称为傅-克烷基化反应; 在苯环上引入酰基的反应称为傅-克酰基化反应, 统称傅-克反应。
+ C2H5Br
AlBr3 0 ~ 25 ℃
C2H5 + HBr
Friedel-Crafts 烷基化反应
+ CH3COCl
AlCl3
COCH3 + HCl
Friedel-Crafts 酰基化反应
Cl + HCl
Br + HBr
有机化学课件徐寿昌
卤代反应机理 B r 2+ F e B r 3
_
F e B r 4 + B r +
H Br _
FeBr4
+
Br + HBr + FeBr3
有机化学课件徐寿昌
取代苯的反应
CH3 + Cl2
Fe or FeCl3
Cl + Cl2
30℃
Fe or FeCl3
未成对电子数不相等
×-
+
C H 2 C H 2 C H C H 3
原子排列不同
【全文】有机化学课件(徐寿昌--全)15
苯胺的红外光谱
•胺的核磁共振谱:
§15.8 胺的化学性质
胺与氨相似,它们都具有碱性。氮原子有未共用电子对, 形成带正电荷铵离子的缘故:
:NH3 + H+
NH4+
R-NH2 + H+
RNH3+
• 胺溶于水,可发生离解反应:
R-NH2 + H2O
RNH3+ + OH-
胺的碱强度也常用它的共轭酸RNH3+的离解常数 Ka或Kb表示:
七、芳环上的取代反应 氨基是很强的邻、对位定位基,容易发生亲电取代反应: (1)卤化——速度快,溴化和氯化得2,4,6-三卤苯胺:
• 思考: 如何鉴别苯酚与苯胺?
• 苯胺与碘作用只得到一 元碘化物:
白色沉淀
苯胺的一元溴化物制备
NH2
(CH3CO)2O
NHCOCH3
Br2
NHCOCH3
NH2
H2O OH-
R-NH3+ + H2O
RNH2 + H3O+
胺的Kb与其共轭酸的Ka有下列关系:
• 如一个胺的Kb值越大,或pKb越小,则此胺的碱性越强; 如一个胺的共轭酸的Ka值越大,或pKa越小,则此胺的 碱性越弱。
• 芳胺的碱性比氨弱(由于共轭体系,发生电子的离域) • 苯胺与强酸成盐:
• 二苯胺的碱性更弱,与强酸成盐在水溶液中完全水解; 三苯胺的碱性最弱,不能与强酸成盐.
•迈森海默络合物的共振式:
稳定
• 络合物稳定,也就是生成这个这个络合物的活化能也 越低,所以反应容易进行。
(2)对酚类酸性的影响
• 苯酚的酸性比碳酸弱;随着苯环上引入硝基,增强了 酚的酸性;2,4,6-三硝基苯酚的酸性几乎与强无机酸 相近.
有机化学课件(徐寿昌全)1-2024鲜版
状态
常温下,低级卤代烃多为气体或液体,高级卤代烃多为固体。
溶解性
低级卤代烃易溶于有机溶剂,部分可溶于水。随着碳链增长,溶解 度逐渐降低。
密度
卤代烃的密度一般比水大。
31
卤代烃的化学性质
01
亲核取代反应
卤代烃中的卤素原子可被亲核试剂取代,生成相应的醇、醚、胺等化合
物。例如,卤代烃与氢氧化钠水溶液反应,可生成相应的醇和卤化钠。
2024/3/28
27
芳香烃的来源和制备
2024/3/28
来源
芳香烃广泛存在于石油、煤焦油等天然资源中,也可通过化 学合成方法制备。
制备
工业上主要通过石油裂解、煤焦油分馏等方法获得芳香烃原 料,再经过精制、分离等步骤得到不同种类的芳香烃产品。 实验室中可通过有机合成方法制备特定的芳香烃化合物。
28
医疗卫生
环境保护
有机化学在医疗卫生领域也发挥着重要作 用,如合成药物、生物医用材料等都需要 有机化学的支持。
随着环境保护意识的提高,有机化学也致力 于开发环保型化学品和材料,减少对环境的 污染和破坏。
2024/3/28
6
02
烷烃
2024/3/28
7
烷烃的结构和命名
结构特点
碳原子间以单键相连,其 余价键被氢原子饱和。
20世纪中叶至今,随着现代化学 理论和实验技术的发展,有机化 学的研究领域不断拓宽和深化, 与其他学科交叉融合,形成了许
多新的分支领域。
2024/3/28
5
有机化学与生产生活的关系
农业生产
工业生产
有机化学为农业生产提供了大量的农药、 化肥等化学品,提高了农作物的产量和品 质。
有机化学在工业领域有着广泛的应用,如 合成纤维、塑料、橡胶、涂料等材料的生 产都离不开有机化学。
有机化学徐寿昌版PPT课件
(3) 乙炔的键
• C : 2s22p2 2s12px12py12pz1 • 乙炔的每个碳原子还各有两个相互
垂直的未参加杂化的p轨道, 不同碳 原子的p轨道又是相互平行的. • 一个碳原子的两个p轨道和另一个碳原子对应的两 个p轨道,在侧面交盖形成两个碳碳键.
(4) 乙炔分子的圆筒形 电子云 • 杂化轨道理论:两个成键轨道(1, 2),两个反键轨道
为反式加成.
例2:
HCCH + HCl
Cu2Cl2 或HgSO4
H2C=CH-Cl 氯乙烯
•亚铜盐或高汞盐作催化剂,可加速反应的进行.
例题
H C C H +HBr H 2 CC HB r+HBr H3C CHB 2 r
Cl
H3CC CHH HC g2lCH3lC C
HCl
CH2 HgCl2
H3C
C
4.2 炔烃的结构 (1) 乙炔的结构 •乙炔分子是一个线形分子,四个原子都排布在同一 条直线上. •乙炔的两个碳原子共用了三对电子.
•烷烃碳: sp3杂化 •烯烃碳: sp2杂化 •炔烃碳: sp杂化
(2) 乙炔分子中的 键
•由炔烃叁键一个碳原子上的两个sp杂化轨道所组成 的键则是在同一直线上方向相反的两个键. •在乙炔中,每个碳原子各形成了两个具有圆柱形轴 对称的 键.它们是Csp-Csp和Csp-Hs.
OO
CH3(CH2)7CC(CH2)7COOH
KMnO4 H2O
CH3(CH2)7-C-C-(CH2)7COOH
pH=7.5
92%~96%
•利用炔烃的氧化反应,检验叁键的存在及位置
•这些反应产率较低,不宜制备羧酸或二酮.
4.4.4 聚合反应 •只生成几个分子的聚合物
徐寿昌有机化学课件
由于烷基的+I效应,使中心碳原子的正电荷减少,从而不
利于亲核试剂的进攻。
那么,同为伯卤烷,其SN2反应的相对活性又怎样
呢?
H
H
H
H
Hα
Hα
Hα
Hα
C Br
β
HC H
H
相对速率:
C Br
β
CH3 C H
H
CH3
C Br
β
C H
CH3
CH3
C Br
β
C CH3
CH3
1
0.82
0.036
0.000012
结论:β- C上烃基↑, SN2反应速率↓。
C
见的,经常是外消旋化伴随着构型反
转,且构型反转要多些。
Nu
H
CH3 C Cl C6H5
H
Cl 慢
C+
OH H2O
CH3 C6H5
H
H
CH3 C OH C6H5
+ HO C CH3 C6H5
C. SN1反应的另一个特点——重排:
由于反应中包含有碳正离子中间体的生成,可以预
料,它将显示出碳正离子反应的特性。
+
H CH3
C
S
I
128 Iδ
C6H13
δ
CI
H CH3
C6H13
128 I
C
R
H CH3
+
I
SN2反应的立体化学特征:构型反转(亦称Walden转
化)。
14
2. 单分子亲核取代反应(SN1): A. 反应机理: 以(CH3)3CBr的碱性水解为例:
(CH3)3C Br + OH
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间二酚的制备 -萘酚及其衍生物
165℃
§11-3 酚的物理性质
1. 除少数烷基酚(间甲苯酚)外,多数为固体,在空气 中易被氧气氧化,产生杂质,使其带有颜色。
2. 酚能溶于乙醇、乙醚及苯等有机溶剂,在水中的 溶解度不大,但随着酚中羟基的增多,水溶性增 大。
酚的氢键
酚与水分子之间的氢键
酚与酚分子之间的氢键
• 连有供电子基团时,酚的酸性减弱。
O H
O H
吸电 推 子基 电
O H O H O H C H 3 N O 2
p a 1 0 . 2 8 1 0 . 0 0 7 . 2 3
OH
OH
OH
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
OH
比较酚的酸性? A )
B)
C)
D)
NO2
OMe
Cl
•苯环上取代基对苯酚酸性的影响
吸电子基团(硝基)使 羟基氧上负电荷更好地 离域移向苯环(诱导和 共轭效应),生成更稳 定的对硝基苯氧负离子 ,酸性增强。
-COOH, -SO3H, -COOR, -COX, -CONH2, -CN, -CHO, >C=O, -OH(醇), -OH(酚), -SH, -NH2, >NH, 叁键,-C=C-, -OR, -SR, -R, -X, -NO2
SO3H
OH
Cl
对羟基苯磺酸
HO
CH3
SO3H
4-甲基-5-羟基-2-氯苯磺酸
pKa
吸电子基团的硝基愈 多,酸性愈强。
pKa
2. 酚醚的生成 (1) 酚金属与烷基化剂在弱碱性溶液中作用可得
(2) 二苯基醚可用酚金属与芳卤衍生物作用而得
(3) 酚醚与氢碘酸作用,分解而得到原来的酚 有机合成中用 来保护酚羟基 P493
3. 酯的生成 • 酚与酸酐或酰氯作用可得
酚与羧酸直接酯化困难
(1) 醇或稀烃为烷基化剂
(2) 羧酸为酰基化剂
(3) 酰氯为酰基化剂--Fries重排 注意重排
热力学控制
成酯反应和Fries重
排!但芳环上有间
位定位基,如-NO2 时酯不发生重排。
动力学控制
5. 与羰基化合物的缩合反应
酚的邻、对位上的氢原子特别活泼,可与羰基化合物发 生缩合反应,按酚和醛的用量比例,可得到不同结构的 高分子化合物。
OH + N a O H OH + Na 2 CO 3
CO 2 + H 2 O
ONa
HCl
X
OH + NaHCO 3 OH + NaCl
利用醇、酚与NaOH和NaHCO3反应性质的不同, 可鉴别和分离酚和醇。
酚酸性的比较: 酚的芳环上有取代基时,它对酚的酸性的影响?
• 当苯环上连有吸电子基团时,酚的酸性增强;
Cu 催化剂
ONa + NaCl + H2O
ONa
OH
+ HCl
+ NaCl
当卤原子的邻位或对位有强的吸电子基时,水解反应容易 进行。
单硝基芳卤
多硝基芳卤
• 硝基活化氯原子的原因——分散中间体的负电荷 :
碱熔法
三、 从芳磺酸制备 缺点:成本高;当环上已有-COOH、-Cl、-NO2 等基团时,则副反应多。
(1) 酸催化
•比甲醛 有更强的 亲电性
(2) 碱催化
苯氧负离 子比苯酚 有更强的 亲核性
醛过量 酚过量
以上中间产物相互缩合生成酚醛树脂
•其他酚(甲酚,二甲酚等)和醛(乙醛,糠醛)也可缩聚相似的 酚醛树脂.酚醛树脂可用做涂料、粘合剂及塑料等。酚醛 塑料又称电木(电绝缘器材)。
三、 与FeCl3的显色反应
•不同的酚 呈现不同 的颜色。 •凡具有烯 醇式的化 合物也有 这种显色 反应。
第十一章 酚和醌
§11-1 酚的结构和命名
酚 —羟基(-OH)直接连在苯环上的化合物称为酚。
CH2OH 苯甲醇
OH 苯酚
• 酚的分类 — 按照酚类分子中所含羟基的数目多少, 分 为一元酚 和多元酚。
酚的命名 — 以苯酚作为母体,苯环上连接的其他基团 作为取代基。
一元酚
二元酚 三元酚
*带有优先序列取代基的命名: 当取代基的序列优于酚羟基时,按取代基的排列次 序的先后来选择母体。取代基的先后排列次序为:
因酚羟基和环易被浓硝酸氧化,产率很低,所以在氧化 时要对酚羟基进行保护(P493)
•邻硝基苯酚和对硝基苯酚可用水蒸气蒸馏的方 法分离
3. 磺化反应
OH
4. 烷基化和酰基化反应
由于酚羟基的活化,酚比芳烃容易进行傅-克反应。 注意:在此一般不用AlCl3作催化剂(易形成络合物 ArOAlCl2).
§11.2 酚的制法 一、 从异丙苯制备
+ CH3CH=CH2
H2SO4
H H3C C CH3
O2(空 气 ),110 -120oC 过氧化物
CH3 H3C C O O H
OH + CH3COCH3
1 : 0.6
稀 H2SO4 75 - 85 oC
二、 从芳卤衍生物制备
注意反应 条件!
Cl
350 -370 oC, 20MPa + 2 NaOH
二、 芳环上的亲电取代反应 1. 卤化反应
•邻、对位上有磺 酸基团时,可同时 被取代
白色沉淀 黄色沉淀
(低温, 非极性溶剂)
(注意:温度和氯用量,不用溶剂)
•2,4,6 -三氯苯酚 的生成
•三氯化铁存在 下2,4,6 -三氯 苯酚能进一步 氯化成五氯苯 酚
五氯苯酚是橡胶制 品的杀虫剂,药物
2. 硝化反应
• 酚的红外吸收光 谱
• 酚同醇一样,由于O—H的伸缩振动,在3520 — 3100 cm-1 有一个强而宽的吸收带(缔和羟基)。但酚与醇的 C—O伸缩振动不同:
• •苯酚的红外光谱
• 对甲苯酚的红外光谱
§11-4 酚的化学性质
一、 酚羟基的反应 1. 酚的酸性——O-H键容易离解。 • 极高的亲电反应活性——O-H基对苯环的供电性。
• 酚具有酸性的原因——氧原子以sp2(与醇醚不同)杂 化轨道参与成键,它的一对未共用电子的p轨道与苯环的 6个p轨道平行,并且共轭,氧原子的负电荷分散到整个 公轭体系中,氧的电子云密度降低,减弱了O-H键,氢 原子容易离解成为质子。
• 酚具有极高的亲电反应活性的原因——氧原子的p电子 分散到苯环上,增加了苯环的电子云密度,加强了亲电 反应活性。
• 醇与酚不同,没有电子的离域现象 • 苯酚的离域
酚的酸性比醇强,但比碳酸弱。
C 3 C H 2 O H H
OH H 2 C 3O
P K a 1 7
1 0
6 .5
故酚可溶于NaOH但不溶于NaHCO3, 不能与Na2CO3、NaHCO3作用放出CO2, 反之,通CO2于酚钠水溶液中,酚即游离出来。