羟基化反应
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(4) 碱的浓度和用量： 高温碱熔时，一般使用90%以上的熔融碱。 芳磺酸/碱的量比(mol) ，理论上1：2，实际上1： 2.5。 中温碱熔，一般使用70%-80%浓碱液，且碱过 量较多，有时可达1:6-8
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4. 应用实例 （1）2−萘酸酚的制备
SO 3N a
285~320℃
精品课件
反应中，邻硝基氯苯与NaOH的量比为1:2.5，反 应时间为8h，反应完成后酸化至pH=4.5
精品课件
Cl
O2N
NO2
NO2
ONa
OH
Na2CO3 O2N
NO2 O2N
NO2
35℃
NO2
NO2
注意：卤代烃的水解反应为两相反应，加强机械搅 拌有利于反应进行。
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3.应用实例 ①由环氧氯丙烷制甘油 ②由硝基苯制硝基苯酚
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芳环上有供电子基，如−OH、−NH2能使磺酸 钝化，不利于碱熔。 因此，间氨基苯磺酸的碱熔需用活泼性较强的 苛性钾-苛性钠混合物作碱熔剂。
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（2）无机盐的影响 芳磺酸碱盐反应体系均会含有Na2SO4、NaCl等无 机盐。这些无机盐在熔融苛性碱中几乎不溶解，所 以若无机盐含量太少，反应体系就会变得很稠，物 料的流动性变差甚至局部过热甚至导致反应物焦化 或燃烧。 因此，碱熔时，磺酸盐中无机盐含量一般控制在 <10％。
Cl NO2 10%NaOH
OH NO2
1MPa,145~150℃
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三．芳磺酸盐的碱熔
1、定义：芳磺酸盐在高温下与苛性碱作用，从而使 SO3H被-OH置换的反应。
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反应特点： 需高温（溶解态苛性钠/钾)，T>300℃ 大量使用强酸、强碱 H2SO4、NaOH(s) 废酸多，不适用于芳环上含-NO2、-Cl等基团的芳 磺酸的碱熔 用途： 酚类生产，如H-酸、J-酸、γ-酸等
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1、反应历程和动力学 亲核置换历程
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反应历程分两步: （1）OH-负离子加成到与磺酸盐负离子相连的C原
子上，产生带有两个负电荷的中间络合物
决速步骤
（2）此中间络合物再同OH-反应得到酚盐负离子
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其中，（1）是决速步骤，反应表现为二级反应
若中间体络离子转化成酚盐负离子为决速步骤，则 反应为三级反应
-HCl
石灰乳CH3
CH CH2 O
C H 3 C H C H 2 C l O H
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②由环氧氯丙烷制甘油
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（2）芳香族卤代烃的水解
Cl
O N a
350~370℃
+2N aO H(10% 水 溶 液 ) 20M Pa,Cu催 化 剂
一般难发生。但当芳环上连有强吸电子基团时，反 应易发生
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例如
SO3H
SO3H
Hale Waihona Puke BaiduSO3H
二级反应
苯磺酸碱熔接近于三级 1——萘磺酸碱熔，则处于2-3级之间
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3. 影响因素 （1）芳磺酸的结构
芳磺酸碱熔反应：亲核置换反应。 芳环上有吸电子基，易于碱熔； 但硝基芳磺酸（高温下NO2的氧化作用会使反 应复杂化），氯代芳磺酸（−Cl比−SO3H更易被 OH-取代）不适合碱熔
RX+NaOH→ROH+NaCl C5H11Cl+NaCl→C5H11OH+NaCl
精品课件
RX结构不同，水解速度不同 水解反应中氯化物的活性：
常用的水解试剂： NaOH 、Ca(OH)2、Na2CO3 与水解竞争副反应：β——消除反应
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2、氯化物水解过程与反应选择性的控制 （1）脂肪族RX水解反应历程：SN1、SN2 竞争反应：β——消除反应，历程：E1、E2
R R X + O H - H OCX H O C H 2 R +X -
主要讨论SN2，即双分子亲核取代/消除历程
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SN2历程 E2历程
决速步骤
决速步骤
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SN2、E2何者为主，是控制或提高反应选择性须解 决的问题
影响SN2选择性因素： 底物的结构 介质的性质（溶剂） 水解剂的碱性
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[H ]
R C H O
R C H 2O H
（5）氧化
+K M nO 4(稀 )+O H -
HH H OO H
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本章重点：通过亲核取代反应合成醇、酚的方法 包括：氯化物的水解
芳磺基的羟基置换 芳伯胺经重氮盐所发生的水解 芳环上的直接引入-OH
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二．卤化物的水解——羟基化
1、氯化物的水解 历程：亲核取代 例如：
羟基化反应
一．概述： 1. 定义
羟基化反应：向分子中引入—OH的反应 2. 用途：用于制备醇、酚等
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3. 引入-OH的方法
（1）加成 亲电加成
CH2=CH2 + H2SO4 → CH3CH2OSO3H CH2=CH2 + H2O → CH3CH2OH
亲核加成
O C
+ RMgX
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H2O CHCH3 OH
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（3）碱熔时间和温度 碱熔的温度主要决定于磺酸的结构。
不活泼磺酸，用熔融碱在300~340℃进行常压碱 熔。一般在熔融碱中加完磺酸盐后数10分钟即到 终点。 温度过高或时间过长，都会增加副反应，但温 度太低会产生凝锅事故。
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比较活泼的磺酸，可选用70%~80%的苛性钠溶 解，在180~270℃之间进行碱熔。 更活泼的萘系多磺酸，则可在20%~30%稀碱溶 液中进行加压碱熔，反应时间：10-20h.
+N aO H （ 熔 融 ）
O N a
量 比 1： 2.3
30m in 90% ~95%
H+,H2O 60~80℃
OH
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（2）H酸的制备
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新合成路线（日本）
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四．芳伯胺和重氮盐的羟基化 1、 -OH置换-NH2 ① 芳伯胺酸性水解法 在稀硫酸、磷酸和盐酸中进行，用于萘胺及衍生物的 水解
提高SN2反应选择性，需满足： A. 底物结构为1°RX（直链） B. 低极性溶剂 C. 水解试剂碱性相对较弱，亲核性强 D. 温度高
底物卤代烃结构对SN2、E2反应选择性的影响：
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RX水解反应中微量醚生成的原因:
举例 ①丙烯的次卤取代制环氧丙烷
C H 3 C H = C H 2+ H OC l
（2）RX水解 R-Cl+NaOH→ROH+NaCl
(3) 取代 芳磺基的水解或碱熔
SO3H + H2O
SO3 Na Na O H 325℃
ON a H+
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OH +H2SO4
OH
（4） 还原
R C O O R ' N a + C 2 H 5 O H R C H 2 O H + R 'O H
(4) 碱的浓度和用量： 高温碱熔时，一般使用90%以上的熔融碱。 芳磺酸/碱的量比(mol) ，理论上1：2，实际上1： 2.5。 中温碱熔，一般使用70%-80%浓碱液，且碱过 量较多，有时可达1:6-8
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4. 应用实例 （1）2−萘酸酚的制备
SO 3N a
285~320℃
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反应中，邻硝基氯苯与NaOH的量比为1:2.5，反 应时间为8h，反应完成后酸化至pH=4.5
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Cl
O2N
NO2
NO2
ONa
OH
Na2CO3 O2N
NO2 O2N
NO2
35℃
NO2
NO2
注意：卤代烃的水解反应为两相反应，加强机械搅 拌有利于反应进行。
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3.应用实例 ①由环氧氯丙烷制甘油 ②由硝基苯制硝基苯酚
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芳环上有供电子基，如−OH、−NH2能使磺酸 钝化，不利于碱熔。 因此，间氨基苯磺酸的碱熔需用活泼性较强的 苛性钾-苛性钠混合物作碱熔剂。
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（2）无机盐的影响 芳磺酸碱盐反应体系均会含有Na2SO4、NaCl等无 机盐。这些无机盐在熔融苛性碱中几乎不溶解，所 以若无机盐含量太少，反应体系就会变得很稠，物 料的流动性变差甚至局部过热甚至导致反应物焦化 或燃烧。 因此，碱熔时，磺酸盐中无机盐含量一般控制在 <10％。
Cl NO2 10%NaOH
OH NO2
1MPa,145~150℃
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三．芳磺酸盐的碱熔
1、定义：芳磺酸盐在高温下与苛性碱作用，从而使 SO3H被-OH置换的反应。
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反应特点： 需高温（溶解态苛性钠/钾)，T>300℃ 大量使用强酸、强碱 H2SO4、NaOH(s) 废酸多，不适用于芳环上含-NO2、-Cl等基团的芳 磺酸的碱熔 用途： 酚类生产，如H-酸、J-酸、γ-酸等
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1、反应历程和动力学 亲核置换历程
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反应历程分两步: （1）OH-负离子加成到与磺酸盐负离子相连的C原
子上，产生带有两个负电荷的中间络合物
决速步骤
（2）此中间络合物再同OH-反应得到酚盐负离子
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其中，（1）是决速步骤，反应表现为二级反应
若中间体络离子转化成酚盐负离子为决速步骤，则 反应为三级反应
-HCl
石灰乳CH3
CH CH2 O
C H 3 C H C H 2 C l O H
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②由环氧氯丙烷制甘油
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（2）芳香族卤代烃的水解
Cl
O N a
350~370℃
+2N aO H(10% 水 溶 液 ) 20M Pa,Cu催 化 剂
一般难发生。但当芳环上连有强吸电子基团时，反 应易发生
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例如
SO3H
SO3H
Hale Waihona Puke BaiduSO3H
二级反应
苯磺酸碱熔接近于三级 1——萘磺酸碱熔，则处于2-3级之间
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3. 影响因素 （1）芳磺酸的结构
芳磺酸碱熔反应：亲核置换反应。 芳环上有吸电子基，易于碱熔； 但硝基芳磺酸（高温下NO2的氧化作用会使反 应复杂化），氯代芳磺酸（−Cl比−SO3H更易被 OH-取代）不适合碱熔
RX+NaOH→ROH+NaCl C5H11Cl+NaCl→C5H11OH+NaCl
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RX结构不同，水解速度不同 水解反应中氯化物的活性：
常用的水解试剂： NaOH 、Ca(OH)2、Na2CO3 与水解竞争副反应：β——消除反应
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2、氯化物水解过程与反应选择性的控制 （1）脂肪族RX水解反应历程：SN1、SN2 竞争反应：β——消除反应，历程：E1、E2
R R X + O H - H OCX H O C H 2 R +X -
主要讨论SN2，即双分子亲核取代/消除历程
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SN2历程 E2历程
决速步骤
决速步骤
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SN2、E2何者为主，是控制或提高反应选择性须解 决的问题
影响SN2选择性因素： 底物的结构 介质的性质（溶剂） 水解剂的碱性
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[H ]
R C H O
R C H 2O H
（5）氧化
+K M nO 4(稀 )+O H -
HH H OO H
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本章重点：通过亲核取代反应合成醇、酚的方法 包括：氯化物的水解
芳磺基的羟基置换 芳伯胺经重氮盐所发生的水解 芳环上的直接引入-OH
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二．卤化物的水解——羟基化
1、氯化物的水解 历程：亲核取代 例如：
羟基化反应
一．概述： 1. 定义
羟基化反应：向分子中引入—OH的反应 2. 用途：用于制备醇、酚等
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3. 引入-OH的方法
（1）加成 亲电加成
CH2=CH2 + H2SO4 → CH3CH2OSO3H CH2=CH2 + H2O → CH3CH2OH
亲核加成
O C
+ RMgX
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H2O CHCH3 OH
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（3）碱熔时间和温度 碱熔的温度主要决定于磺酸的结构。
不活泼磺酸，用熔融碱在300~340℃进行常压碱 熔。一般在熔融碱中加完磺酸盐后数10分钟即到 终点。 温度过高或时间过长，都会增加副反应，但温 度太低会产生凝锅事故。
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比较活泼的磺酸，可选用70%~80%的苛性钠溶 解，在180~270℃之间进行碱熔。 更活泼的萘系多磺酸，则可在20%~30%稀碱溶 液中进行加压碱熔，反应时间：10-20h.
+N aO H （ 熔 融 ）
O N a
量 比 1： 2.3
30m in 90% ~95%
H+,H2O 60~80℃
OH
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（2）H酸的制备
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四．芳伯胺和重氮盐的羟基化 1、 -OH置换-NH2 ① 芳伯胺酸性水解法 在稀硫酸、磷酸和盐酸中进行，用于萘胺及衍生物的 水解
提高SN2反应选择性，需满足： A. 底物结构为1°RX（直链） B. 低极性溶剂 C. 水解试剂碱性相对较弱，亲核性强 D. 温度高
底物卤代烃结构对SN2、E2反应选择性的影响：
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RX水解反应中微量醚生成的原因:
举例 ①丙烯的次卤取代制环氧丙烷
C H 3 C H = C H 2+ H OC l
（2）RX水解 R-Cl+NaOH→ROH+NaCl
(3) 取代 芳磺基的水解或碱熔
SO3H + H2O
SO3 Na Na O H 325℃
ON a H+
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OH +H2SO4
OH
（4） 还原
R C O O R ' N a + C 2 H 5 O H R C H 2 O H + R 'O H