酚和醌
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第十一章 酚和醌
（一）酚 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。
• 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。根据分子中羟基的数目，分为：一元酚、 二元酚、三元酚等。
一元酚
• 二苯基醚可用酚金属与芳卤衍生物作用而得
• 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
11.4.2 芳环上的亲电取代反应 • 羟基是强的邻对位定位基，使苯环活化。 （1）卤化反应—酚很容易发生卤化。
•苯 酚 与 溴 水 作 用 ， 生 成 2,4,6-
• 硝基活化氯原子的原因——分散中间体的负电荷：
11.2.3 从芳磺酸制备
碱 熔 法
• 成本高；当环上已有-COOH、-Cl、-NO2等基团时， 则副反应多。
11.3 酚的物理性质
•酚大多数为结晶固体。 • 酚的沸点和溶点高于质量相近的烃——氢键。 • 酚微溶于水，能溶于酒精，乙醚等有机溶剂。 酚的氢键
意：在此一般不用AlCl3作催化剂(易形成络合物).
1. 醇或稀烃 为烷基化剂
2. 羧酸为 酰基化剂
对羟基苯乙酮
3. 酰氯为酰基化剂--Fries重排
注意重排
热力学控制
酯
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 对羟基苯乙酮
哪个过程Ea小？反应速 度快？哪种产物稳定？
• 通入二氧化碳，苯酚即游离出来
苯酚溶于NaOH，但 不溶于NaHCO3
•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。
pKa
吸电子基团的硝基愈 多，酸性愈强。
pKa
（2）酚醚的生成 （已学—威廉森合成p237） • 酚金属与烷基化剂在弱碱性溶液中作用可得
•邻硝基苯酚和对硝基苯酚可 用水蒸气蒸馏 方法分开
注意这 种结构
•邻 硝 基 苯 酚 分 子 形成分子内六元环 的螯和物，对硝基 苯酚只能通过分子 间的氢键缔和。
（3）磺化反应
羟基苯磺酸
4-羟基-1,3-苯二磺酸 2,4,6-三硝基苯酚
由苯酚合成：2，6-二溴苯酚
比较：作业P271：9（9）
（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
• 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
酸性
苯酚：pKa=10 乙醇：pKa=17 环己醇：pKa=18 碳酸：pKa=6.4
• 苯酚能溶解于氢氧化钠水溶液
工业上利用苯酚能溶 于碱，而又可用酸分 离的性质来处理和回 收含酚废水。
•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
（水溶液）
五氯苯酚是橡胶制品 的杀虫剂，药物
— 2,4-D除草剂 (2,4-二氯苯氧基乙酸)的合成 由P257合成 作业：9（5）
（2）硝化反应——酚很容易硝化
• 稀硝酸，室温
•浓硝酸，室温
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）
பைடு நூலகம்
酚与水分子之间的氢键
酚与酚分子之间的氢键
11.4 酚的化学性质 11.4.1 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。
（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
化合物发生缩和反应，按酚和醛的用量比例，可得 到不同结构的高分子化合物。
1.酸催化时的反应过程
•比甲醛有更 强的亲电性
• 酸催化
• 亲电取代
邻羟甲基酚
以上中间产物相互缩合生成酚醛树脂
2,2’--二羟基二苯甲烷 2,4,6--三羟甲基苯酚
11.2.2 从芳卤衍生物制备
Cl
350~370℃,20MPa
+ 2 NaOH
Cu催化剂
ONa
OH
ONa
注意反应
条件！
+ NaCl + H2O
+ 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
比较硝基对苯的
芳 卤
亲电()取代反应 难易的不同？
多 硝 基 芳 卤
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：
-COOH, -SO3H, -COOR, -COX, -CONH2, -CN, -CHO, >C=O, -OH(醇), -OH(酚), -SH, -NH2, R烷基, -OR, -SR
2,6--二羟甲基苯酚 •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)。
11.4.3 与FeCl3的显色反应-可检验酚羟基的存在
•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。 •但 苦 味 酸 ， 对羟基苯甲 酸不显色。
三溴苯酚白色 沉淀
白色沉淀 (~100%)
•溴水过量，生成黄色 的四溴苯酚析出
黄色沉淀
•邻、对位上有磺酸基 团时，可同时被取代
• 一元取代物对 溴苯酚的生成
（低温，非极性溶剂）
•对氯苯酚、邻氯 苯 酚 和 2,4- 二 氯 苯酚的生成
2,4-二氯苯酚
（注意：温度和氯用量，不用溶剂）
•2,4,6 -三氯苯酚的 生成
OH
如：
称为对羟基苯磺酸
SO3H
11.2 酚的制法 11.2.1 从异丙苯制备
CH3 CH CH3
+ CH3CH=CH2 H2SO4
CH3 CH3 C O-O-H
绿色的合成 路线
OH
O2空气,110~120℃ 过氧化物
稀 H2SO4 75~78℃
氢过氧化异丙苯
+ CH3COCH3
1：0.6
反应历程：（1）自由基反应
（一）酚 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。
• 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。根据分子中羟基的数目，分为：一元酚、 二元酚、三元酚等。
一元酚
• 二苯基醚可用酚金属与芳卤衍生物作用而得
• 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
11.4.2 芳环上的亲电取代反应 • 羟基是强的邻对位定位基，使苯环活化。 （1）卤化反应—酚很容易发生卤化。
•苯 酚 与 溴 水 作 用 ， 生 成 2,4,6-
• 硝基活化氯原子的原因——分散中间体的负电荷：
11.2.3 从芳磺酸制备
碱 熔 法
• 成本高；当环上已有-COOH、-Cl、-NO2等基团时， 则副反应多。
11.3 酚的物理性质
•酚大多数为结晶固体。 • 酚的沸点和溶点高于质量相近的烃——氢键。 • 酚微溶于水，能溶于酒精，乙醚等有机溶剂。 酚的氢键
意：在此一般不用AlCl3作催化剂(易形成络合物).
1. 醇或稀烃 为烷基化剂
2. 羧酸为 酰基化剂
对羟基苯乙酮
3. 酰氯为酰基化剂--Fries重排
注意重排
热力学控制
酯
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 对羟基苯乙酮
哪个过程Ea小？反应速 度快？哪种产物稳定？
• 通入二氧化碳，苯酚即游离出来
苯酚溶于NaOH，但 不溶于NaHCO3
•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。
pKa
吸电子基团的硝基愈 多，酸性愈强。
pKa
（2）酚醚的生成 （已学—威廉森合成p237） • 酚金属与烷基化剂在弱碱性溶液中作用可得
•邻硝基苯酚和对硝基苯酚可 用水蒸气蒸馏 方法分开
注意这 种结构
•邻 硝 基 苯 酚 分 子 形成分子内六元环 的螯和物，对硝基 苯酚只能通过分子 间的氢键缔和。
（3）磺化反应
羟基苯磺酸
4-羟基-1,3-苯二磺酸 2,4,6-三硝基苯酚
由苯酚合成：2，6-二溴苯酚
比较：作业P271：9（9）
（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
• 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
酸性
苯酚：pKa=10 乙醇：pKa=17 环己醇：pKa=18 碳酸：pKa=6.4
• 苯酚能溶解于氢氧化钠水溶液
工业上利用苯酚能溶 于碱，而又可用酸分 离的性质来处理和回 收含酚废水。
•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
（水溶液）
五氯苯酚是橡胶制品 的杀虫剂，药物
— 2,4-D除草剂 (2,4-二氯苯氧基乙酸)的合成 由P257合成 作业：9（5）
（2）硝化反应——酚很容易硝化
• 稀硝酸，室温
•浓硝酸，室温
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）
பைடு நூலகம்
酚与水分子之间的氢键
酚与酚分子之间的氢键
11.4 酚的化学性质 11.4.1 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。
（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
化合物发生缩和反应，按酚和醛的用量比例，可得 到不同结构的高分子化合物。
1.酸催化时的反应过程
•比甲醛有更 强的亲电性
• 酸催化
• 亲电取代
邻羟甲基酚
以上中间产物相互缩合生成酚醛树脂
2,2’--二羟基二苯甲烷 2,4,6--三羟甲基苯酚
11.2.2 从芳卤衍生物制备
Cl
350~370℃,20MPa
+ 2 NaOH
Cu催化剂
ONa
OH
ONa
注意反应
条件！
+ NaCl + H2O
+ 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
比较硝基对苯的
芳 卤
亲电()取代反应 难易的不同？
多 硝 基 芳 卤
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：
-COOH, -SO3H, -COOR, -COX, -CONH2, -CN, -CHO, >C=O, -OH(醇), -OH(酚), -SH, -NH2, R烷基, -OR, -SR
2,6--二羟甲基苯酚 •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)。
11.4.3 与FeCl3的显色反应-可检验酚羟基的存在
•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。 •但 苦 味 酸 ， 对羟基苯甲 酸不显色。
三溴苯酚白色 沉淀
白色沉淀 (~100%)
•溴水过量，生成黄色 的四溴苯酚析出
黄色沉淀
•邻、对位上有磺酸基 团时，可同时被取代
• 一元取代物对 溴苯酚的生成
（低温，非极性溶剂）
•对氯苯酚、邻氯 苯 酚 和 2,4- 二 氯 苯酚的生成
2,4-二氯苯酚
（注意：温度和氯用量，不用溶剂）
•2,4,6 -三氯苯酚的 生成
OH
如：
称为对羟基苯磺酸
SO3H
11.2 酚的制法 11.2.1 从异丙苯制备
CH3 CH CH3
+ CH3CH=CH2 H2SO4
CH3 CH3 C O-O-H
绿色的合成 路线
OH
O2空气,110~120℃ 过氧化物
稀 H2SO4 75~78℃
氢过氧化异丙苯
+ CH3COCH3
1：0.6
反应历程：（1）自由基反应