酚羟基的反应1酸性苯酚
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O OH + CH3CCl
O OCCH3 + HCl
4.与FeCl3的显色反应----鉴定酚
6C6H5OH + FeCl3 [Fe(OC6H5)6]3- + 6H+ + 3Cl-
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
蓝紫色 深绿色 暗绿色 蓝色 浅棕色 蓝O绿H色
OH
CH3
OH
蓝紫色 深绿色
暗绿色
蓝色
OH
OH
NO2 O2N
NO2
NO2
NO2
4.00
0.71
酸性比碳酸(pka:6.37)强
O 吸电子基 G
负离子稳定性 提高
O 给电子基 G
负离子稳定性 降低
OH NO2
NO2: m-
o-
P-
pKa: 8.36
7.21
7.16
解释: -I中等,NO2 -I大,NO2 -I小,NO2 与OH距离中等 OH距离近 与OH距离远
OH
(H3C)3CCH2
CH2C(CH3)3
CH2C(CH3)3
酸性极弱
判断下列化合物酸性强弱
OH
OH OH
-NO2
-NO2
NO2
NO2
OH OH OH OH
OH -NO2
OH -CH3
CHO Cl
CH3 CH3
OH
OH OH
OH
-NO2> >
NO2
NO2
-NO2>
-NO2>
OH OH OH OH OH
(苯甲酸pKa:4.19)和碳酸(pka:6.37) ,但比醇(环己醇
pKa:18)和水的酸性强。
OH pKa=10
O
+ H+
OH
+
(浑浊)
NaOH
此性质工业上被用来 回收和处理含酚污水
ONa
+ H2O
(澄清)
OH
CO2 H2O
+ Na HCO3
★苯酚(pKa:10.46)的酸性为什么 比环己醇(pKa:18)的酸性强 ?
*1. 增强了苯环上的电子云密度 *2. 增加了羟基上氢的解离能力 *3. 使C-O具有部分双键的性质
9.2.3 酚的物理性质
大多数酚是结晶性固体,少数酚是高沸点液体; 具有特殊气味; 能形成分子间氢键,沸点较高,在水中有一定
溶解度; 具有腐蚀性和杀菌能力。
O N+ O H
O
44.5℃ 214℃
形成分子内氢键较低沸点
O
HO
N+
O
O HO
N+
O
形成分子间氢键较高沸点
114℃ 279℃
9.2.4 酚的化学性质
羟基上的反应:
酸性: 比醇强 比碳酸弱
H
O..
亲核性; 比醇强
苯环上的亲 电取代反应
-OH: 强活化基 邻对位定位基
一、酚羟基的反应
1、酸性
★ 苯酚(pKa:10.46)是一个较弱的酸,酸性小于羧酸
> > > > -CH3
CHO Cl
CH3 CH3
2、成醚反应
上章学过:
醇的分子间脱水----制备对称醚(醇的亲核取代反应)
CH3CH2OH
+
HOCH2CH3
H2SO4 130~140℃
CH3CH2OCH2CH3
Williamson (威廉逊)合成法----制备对称醚和混合醚 卤代烃的亲核取代反应
OH
OH OH
偏苯三酚 (1,2,4-苯三酚)
OH
HO OH
均苯三酚 (1,3,5-苯三酚)
9.2.2 酚的结构
一 、苯酚的结构:
●●
O sp2 H
● ●
●
●
● ●
●● ●●
O
H
CH3 OH
m=1.7D
甲醇
●●
O H
OH
m=1.6D
苯酚
9.2.2 酚的结构
一 、苯酚的结构:
C,O均为sp2杂化 O与苯环形成p-共轭,共轭的结果:
无-C,不共轭 -C 似乎---酸性最小 酸性最大 但--------- 分子内氢键
-C 酸性中等 分子间氢键
硝基通过诱导 和共轭效应使羟 基氧上的负电荷
更好地离域而 移向苯环
:OOH
N OO
OH NO2
NO2
OH
NO2
NO2
NO2
*(2)空间效应的影响: 空阻减弱溶剂化作用(溶剂 化作用有利于酚羟基的离解),从而使酸性减弱
浅棕色
蓝绿色
凡具有烯醇式结构的化合物 都有这一显色反应
OH
C C OH
二. 酚芳环上的反应
OH
OH:邻对位 定位基
O-
O-是比OH- 更强的定位基
因此:a)苯酚比苯易于亲电取代,条件更温和, 甚至要加以控制。
b)往往发生多取代。
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1) 卤代(溴代用于鉴别苯酚 ----定性检验和定量测定)
CH3I
NaOH H2O
OCH 3 + CH3OSO3-Na+ OCH 3
芳醚:将酚制成酚金属,再与烷基化试剂在弱碱性溶液中作用
ONa + C2H5Br
(或C2H5OSO2OC2H5)
OC2H5 + NaBr (或C2H5OSO2ONa)
二芳基醚可用酚钠与芳卤来制备
-ONa + Br-
Cu 210℃
OH pKa=10
O
+ H+
OH pKa=18
O-
+
+H
酚羟基上的O与苯环形成p-共轭, 增加了羟基上氢的解离能力
定域的负离子
O-
离域的(共轭稳定的)负离子
★取代酚的酸性: ----酸性随取代基的性质不同而苯酚酸性强弱不一
(1)电子效应的影响: 苯环上连有吸电子基时,酸性增强 苯环上连有推电子基时, 酸性减弱
CH3CH2CH2ONa + CH3CH2I CH3CH2CH2OH CH3CH2CH2 O CH2CH3 + NaI 混合醚
:OH 酚羟基上的O与苯环形成p-共轭结果:
使C-O键具有双键性质----难断裂
并具有弱的亲核性
2、成醚反应----制备芳醚
苯甲醚的两种特殊制法
(CH3)2SO4
OH
NaOH H2O
-O-
常用此方法保护酚羟基
OCH3 + HI
OH + CH3I
+ NaBr
ONa
CH3I
CH3
OCH3
KMnO4,H+
CH3
OCH3
浓HI
COOH
OH + CH3I
COOH
3、成酯反应
OH
酸或碱
+ (CH3CO)2O
OCOCH3
+ CH3COOH
或CH3COCl
酸:H2SO4 H3PO4 碱: NaOH Na2CO3 K2CO3
G
OH
G: NH2、CH3、CH3O、H、 Cl、 Br、 I、 NO2 pKa 10.46; 10.26; 10.21; 9.98; 9.38; 9.35; 9.30; 7.15
酸性增强
邻对位吸电子基团使酸性增强较大
OH
NO2 pka 7.15
OH NO2
7.23
OH NO2
8.40
★ 取代酚的酸性解释:
9.2.1 酚的分类
OH
OH
OH
OH
一元酚:
OCH3
SO3H
CH3
苯酚 4-甲基苯酚
二元酚:
OH OH
邻苯二酚 (1,2-苯二酚)
邻甲氧基苯酚 (愈创木酚)
OH
OH
1-萘酚
5-羟基-1-萘磺酸
( -萘酚)
OH
OH
间苯二酚 (1,3-苯二酚)
OH
对苯二酚 (1,4-苯二酚)
多元酚:
OH
OH OH
连苯三酚 (1,2,3-苯三酚)