情境4 2,4-二硝基苯酚的合成教案
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情境 4 化工中间体 2,4-二硝基苯酚的合成（一） 一、产品的主要用途 2,4-二硝基苯酚是一种重要的化工中间体，主要用于制染料（特别是硫化染料）、苦味酸 和显影剂、农药植物生长调节剂等。
二、产品合成任务书 在化工企业，产品合成任务书通常是由研发部门主管下达给研发人员的一种正式
的产品开发文件。任务书中明确了合成的项目、规格及要求，是研发人员（项目组）完 成任务的根据。（结合教材上有关内容进行概括讲解）
（1）一元取代苯的定位规律和定位基的分类
在一元取代苯上要导入新的取代基时，新取代基进入苯环的位置，主要由苯环上原
有取代基的性质决定。苯环上原有的取代基称为定位基。定位基对新取代基进入苯环的
位置以及对苯环取代反应活性的影响，称为苯环上的取代定位效应或定位规律。
常见的定位基可分为两类：
第一类为邻、对位定位基。支配新的取代基主要进入其邻位和对位（邻、对位产物
基。
第二类为间位定位基。支配新的取代基主要进入它的间位（间位取代产物大于 40%），
属于这一类定位基的主要有：
-N(CH3 )3 、-NO2 、-CN、-SO3H、-CHO、-COCH3 、-COOH、-COOCH3 、-CONH2 等。
定位效应大致依次减弱
此类定位基的特点是：
①定位基与苯环直接相连的原子有不饱和键（-CCl3 例外）或带有正电荷； ②是吸电子基，能使苯环上的电子云密度降低，不利于亲电取代反应，即它有钝化
从文献资料上可以查出，目前 2,4-二硝基苯酚的生产方法主要有下面的两种方法。 （1）由苯酚经混酸硝化的方法
该法以苯酚为原料，用混酸进行硝化。
OH
+ 2HNO3 H2SO4
OH NO2
NO2
由于硝化反应剧烈放热，温度难以控制，反应时有多种副反应发生，后处理步骤 多且复杂。
（2）由2,4-二硝基氯苯在碱性条件下水解的方法 该法以2,4-二硝基氯苯为原料，从原理上可分为两步反应： ①水解反应
CnH2n+1Cl ＋ NaOH
CnH2n ＋ Na Cl ＋ H2O
反应中，OH－攻击位置不是 α-碳原子，而是 β-碳上的氢。所以碱性脱氯化氢反应的
活泼性随 β-碳上的氢的酸性增加而增加。
（3）羟基化反应的其他形式 对于芳磺酸盐，可以采用碱熔的方式进行羟基化。即将芳磺酸盐在高温下与熔融的
苛性碱或苛性碱溶液作用，使得磺酸基置换为羟基。由于芳磺酸盐碱熔法具有工艺简单 成熟，对设备要求不高等优点，故在生产中很受重视。
（2）硝化剂类型及选择
①硝酸
②硝酸与乙酸酐的混合硝化剂
③有机硝酸酯
④氮的氧化物
⑤硝酸盐与硫酸
（3）不同溶剂下的硝化
在不同溶剂中进行硝化，常能改变产物异构体的比例。带强给电子基的化合物如苯
甲醚、乙酰苯胺等，在非质子极性溶剂中硝化，得到较多的邻位异构体；在质子极性溶
剂中硝化，对位异构体较多。
各种硝化方法适用的溶剂有：a. 混酸硝化：二氯甲烷、—氯乙烷 b.稀硝酸硝化：氯
的总和大于 60%），属于这类定位基的主要有：
-O 、-N(CH3)2 、-NH2、-OH、-OCH3、-NHCOCH3、-CH3、-X 等。
定位效应大致依次减弱
此类定位基的特点是：（1）定位基与苯环直接相连的原子上，一般只具有单键，有 的带负电荷(CH2=CH- 例如)或具有孤电子对；（2）一般是斥电子基（卤原子除外），能使 苯环上电子云密度增大，有利于亲电取代反应，即它有活化苯环的作用，所以称为活化
卤素的水解是亲核置换反应。脂肪链上卤素水解时活泼次序是 I＞Br＞Cl。脂肪链上
的氟非常稳定，很难水解；而氯则相当活泼，水解可得相当的醇或环醚，而且氯比溴价
廉易得。所以工业上主要采用氯基水解引入羟基，仅在个别情况下使用溴基水解。氯化
物常用的水解试剂是氢氧化钠及碳酸钠的水溶液或是石灰乳。
在卤化物水解的同时，有可能发生碱性脱氯化氢生成烯烃的副反应。
（这部分内容可以在课外进行）
对于 2,4-二硝基苯酚而言，逆向合成步骤如下，可以有两种：
第一种：
OH
OH
OH
OH
NO2 FGR
或
NO2 FGR
NO2
第二种：
NO2
OH
Cl
Cl
Cl
Cl
NO2 FGI
NO2 FGR
或
NO2 FGR
NO2
NO2
NO2
相应的合成路线如下，也有两条合成路线： 合成路线一：以苯酚为原料
苯环上的取代基及其定位规律有机合成技巧的讨论
苯环上的氢可以通过取代成为其他原子或基团；同时，苯环上氢以外的其他原子或
基团也可以被置换，所以用不同的苯衍生物进行芳环上的取代反应，就能制备许多苯芳
香衍生物。芳环上取代反应从历程上区分，包括：亲电取代、亲核取代和自由基取代，
其中以亲电取代最为重要和常见．亲核取代次之。
对氯苯磺酸。如果先硝化，将得到邻硝基氯苯和对硝基氯苯两种产物，故应采取先磺化 后硝化。
【小结】1、2,4-二硝基苯酚的相关性质；2、硝化、羟基化的相关知识。 【作业】查阅资料。
扬州工业职业技术学院教案
序 号 7 周 次 3 授课形式
讲授
授课章节名称 情境 4 化工中间体 2,4-二硝基苯酚的合成 （二）
对于多环芳基伯胺，水解一般需要在较高的温度下，多数可以用酸作为催化剂，少 数也可以用碱催化。少数芳胺磺酸在亚硫酸钠水溶液中可以被水解。
重氮盐在酸性介质中水解可以制得酚，这是在芳环上引入羟基的好方法。常用的重 氮盐是硫酸氢盐，水解在硫酸溶液中进行。重氮盐水解不宜使用盐酸及重氮盐酸盐，因 为氯离子的存在，会导致重氮基被氯离子置换的副反应的发生。
OH NO2
NO2
因此要想从这些合成路线中确定最理想的一条路线，并成为工业生产上可用的工艺路线， 则需要综合而科学地考察设计出的每一条路线的利弊，择优选用。 三、有关知识点讲解 1．关于硝化反应 （1）硝化反应
硝化反应是非常重要的单元反应。除氢原子之外，有机化合物分子中的卤素、磺基、 酰基和羧基等也可以被硝基所取代。随着与氢或其他被取代基因相连接的原子不同，硝
解、环烷的氧化——脱氢、芳羧酸的氧化——脱羧、芳环上直接引入羟基以及其他的一
些方法等。
工业生利用羟基化可制得各种酚、醇及烯醇体等，产品大量用于生产染料、塑料、
合成树脂、农药、医药、各种助剂、香料和食品添加剂等。另外，通过酚类可以进一步
合成烷基酚醚、二芳醚、芳伯胺和二芳基仲胺等中间体。
（2）常见羟基化反应的形式
1．2,4-二硝基苯酚的产品合成任务书及相关信息内容 2. 2,4-二硝基苯酚的合成方案 1．2,4-二硝基苯酚的产品合成任务书及相关信息内容 2. 2,4-二硝基苯酚的合成方案
使 用 教 具 多媒体教室
课 外 作 业 查阅资料
课后体会
授课主要内容
【复习】阿斯匹林合成路线？ 【引入】2,4-二硝基苯酚是一种重要的化工中间体，具有广泛的应用。 【讲授新课】
苯环的作用，所以称为钝化基。
定位规律能判断苯环取代反应的主要产物，但要注意：1）定位基的定位效应是指它 们使新导入的基团主要进入苯环上的某个位置，而不是只进入这个位置；2）同一个一元 取代苯在不同反应中，得到的二元取代产物异构体的比例不同；3）同一个一元取代苯， 进行同样的取代反应，当反应条件不同时，二元取代产物异构体的比例也不同，但只要
OH HNO3
OH
或
OH NO2
HNO3
OH NO2
合成路线二：以氯苯为原料 Cl HNO3
NO2
Cl NO2
H2O（羟基化）
NO2
OH NO2
NO2
H+
NO2
其中，在第二条路线中，如果以其中的中间体为原料则又有下面的合成路线：
合成路线三：以对硝基氯苯为原料
Cl
HNO3
NO2
Cl NO2
NO2
H2O（羟基化） H+
主要产物
主要产物
主要产物
混合物
②两个取代基属于不同类型时，第三个取代基进入苯环的位置由邻、对位定位基决定。
例如：
定位规律不仅可以用来解释某些实验事实，而且可以预测在苯环上引入新取代基的位 置，从而选择适当的合成路线，指导多元取代苯的合成。
例 1.由对硝基甲苯合成 2，4-二硝基苯甲酸。
例 2.由苯合成间硝基对氯苯磺酸。 反应的第一步应该是卤化，因为氯是邻、对位定位基；反应的第二步应该是磺化， 因为氯苯在较高温度磺化时，主要产物是对位为主，如氯苯在 100℃时磺化，几乎都生成
有文献提出温度每升高10反应速度常数的增加为原来的3硝化反应是强烈的放热反应反应速度提高放出的热量也增大如不及时移出势必又会使反应温度迅速上升引起更多副反应还使硝酸分解产生大量红棕色的二氧化氮气体轻则冲料重则发生爆炸因此温度要严格控制在规定的范围内
扬州工业职业技术学院教案
序 号 10 周 次
授课形式
化后的产物可有 C-硝基、N-硝基和 O-硝基化合物。硝化反应是包括范围极广的有机反应。
芳烃、烷烃、烯烃以及它们的胺、酞胺、醇等衍生物都可以在适当的条件下进行硝化。
引入硝基的目的大体可以归纳为：
①作为制备氨基化合物的一条重要途径；
②利用硝基的极性，使芳环上的其他取代基活化进行；
③在染料合成中，利用硝基的极性，加深染料的颜色。有些硝基化合物可作为烈性炸药。
是苯环的亲电取代反应，一般不会改变原有取代基的定位效应。以上几点可由表*5-1 说
明：
表*5-1 各种取代苯在取代反应中二元取代产物异构体的比例
反应物 反 应
反应产率（%）
邻位
对位
间位
甲苯
硝化（0℃）
43
53
4
甲苯
硝化（100℃）
13
79
8
甲苯
磺化
32
62
6
硝基苯 百度文库化
6.4
0.3
93.3
由此可见，影响反应的因素往往是很复杂的，温度、催化剂、介质等反应条件及原
1、完成实训项目的预习报告。 2、复习思考题
授课主要内容
【引入】上节课我们复习回顾有关硝化、羟基化反应的知识，并检索了现有文献中关于 2,4-二硝基苯酚合成的合成资料，现在我们就 2,4-二硝基苯酚合成的合成方案的制定进行 讨论。 【讲授新课】
情境 4 化工中间体 2,4-二硝基苯酚的合成 （二） 一、合成路线分组讨论 1．由各小组对所查阅资料进行综述，并讨论他们提出的小试合成方案的设想意见。 2．点评学生意见，教师提出修正方案，期间把相关知识点贯穿其中。 （1）2,4-二硝基苯酚的合成主要原料与路线 2,4-二硝基苯酚合成路线的文献资料
三、合成路线设计
1. 2,4-二硝基苯酚分子结构进行剖析 画出 2,4-二硝基苯酚的分子结构式，提问结构中的有关基团。
2．2,4-二硝基苯酚的合成路线资料检索 分小组，学生查找有关本项目所有相关的参考资料，包括产品用途、市场价格、合
成方法、精制方法、常见生产设备的使用方法、产品检测方法、三废治理方法等
有取代基的空间位阻等，对反应生成各种异构体的比例也有一定的影响。
（2）二元取代苯的定位规则
如果苯环上已有两个取代基存在时，第三个取代基进入的位置，由原来两个取代基
的位置和定位效能的大小来决定。一般有下列情况：
1) 两个取代基的定位效应一致时，第三个取代基进入的位置（用箭头表示）按定位
规律定位。例如：
①卤化物的水解
卤化物中羟基置换卤素的反应简称水解。水解的通式可以简单表示为
X－Y 十 H－OH
X—H 十 Y 一 OH
这是机化合物 X—Y 与水的复分解反应，水中的氢进入一个产物，氢氧根则进入另
一个产物。水解反应的方法很多．最常用的方法是碱性水解，其次是酸性水解，另外，
还有气固相接触催化水解和酶催化水解等方法。
（1）
（2）
（3）
（4）
有时也受到其他因素的影响，例如（4）式所示，由于空间位阻效应的影响，两个甲
基之间的位置就很难进入取代基。
2) 两个取代基的定位效应不一致时，有两种情况：
①两个取代基属于同一类时，第三个取代基进入苯环的位置，主要由较强的定位基
决定；如果两个取代基定位作用的强弱相差较小时，则得到混合物。例如：
讲授
授课章节名称 情境 4 化工中间体 2,4-二硝基苯酚的合成（一）
教学目的
教学重点 教学难点
1．了解：硝化反应、羟基化反应的分类、特点，资料检索方法， 安全环保的知识，溶剂效应； 2. 理解：2，4-二硝基苯酚的合成路线，硝化反应、羟基化反应过 程的基本规律和影响因素； 3．掌握（或应用）：能应用硝化反应、羟基化反应原理进行氯化反 应、硝化反应、羟基化反应方案的制订。
苯、邻二氯苯；c.均相硝化：浓硫酸、醋酸、过量浓硝酸。
（4）工业上硝化的方法
关于羟基化反应
（1）羟基化反应
在有机化合物分子引入羟基（—OH）制取醇、酚、烯醇体的化学反应称为羟基化反
应。工业生产中向有机物分子中引入羟基的方法主要有：芳磺酸盐的碱熔、卤素化合物
的水解、芳伯胺的水解、重氮盐的水解、硝基化合物的水解、烷基芳烃过氧化氢物的酸
教学目的
1.通过讨论，制定 2,4-二硝基苯酚的合成小试方案； 2．掌握制定 2,4-二硝基苯酚合成小试方案考虑的各种因素。
教 学 重 点 掌握制定 2,4-二硝基苯酚合成小试方案考虑的各种因素。
教 学 难 点 掌握制定 2,4-二硝基苯酚合成小试方案考虑的各种因素。
使用教具 课外作业 课后体会
多媒体。
二、产品合成任务书 在化工企业，产品合成任务书通常是由研发部门主管下达给研发人员的一种正式
的产品开发文件。任务书中明确了合成的项目、规格及要求，是研发人员（项目组）完 成任务的根据。（结合教材上有关内容进行概括讲解）
（1）一元取代苯的定位规律和定位基的分类
在一元取代苯上要导入新的取代基时，新取代基进入苯环的位置，主要由苯环上原
有取代基的性质决定。苯环上原有的取代基称为定位基。定位基对新取代基进入苯环的
位置以及对苯环取代反应活性的影响，称为苯环上的取代定位效应或定位规律。
常见的定位基可分为两类：
第一类为邻、对位定位基。支配新的取代基主要进入其邻位和对位（邻、对位产物
基。
第二类为间位定位基。支配新的取代基主要进入它的间位（间位取代产物大于 40%），
属于这一类定位基的主要有：
-N(CH3 )3 、-NO2 、-CN、-SO3H、-CHO、-COCH3 、-COOH、-COOCH3 、-CONH2 等。
定位效应大致依次减弱
此类定位基的特点是：
①定位基与苯环直接相连的原子有不饱和键（-CCl3 例外）或带有正电荷； ②是吸电子基，能使苯环上的电子云密度降低，不利于亲电取代反应，即它有钝化
从文献资料上可以查出，目前 2,4-二硝基苯酚的生产方法主要有下面的两种方法。 （1）由苯酚经混酸硝化的方法
该法以苯酚为原料，用混酸进行硝化。
OH
+ 2HNO3 H2SO4
OH NO2
NO2
由于硝化反应剧烈放热，温度难以控制，反应时有多种副反应发生，后处理步骤 多且复杂。
（2）由2,4-二硝基氯苯在碱性条件下水解的方法 该法以2,4-二硝基氯苯为原料，从原理上可分为两步反应： ①水解反应
CnH2n+1Cl ＋ NaOH
CnH2n ＋ Na Cl ＋ H2O
反应中，OH－攻击位置不是 α-碳原子，而是 β-碳上的氢。所以碱性脱氯化氢反应的
活泼性随 β-碳上的氢的酸性增加而增加。
（3）羟基化反应的其他形式 对于芳磺酸盐，可以采用碱熔的方式进行羟基化。即将芳磺酸盐在高温下与熔融的
苛性碱或苛性碱溶液作用，使得磺酸基置换为羟基。由于芳磺酸盐碱熔法具有工艺简单 成熟，对设备要求不高等优点，故在生产中很受重视。
（2）硝化剂类型及选择
①硝酸
②硝酸与乙酸酐的混合硝化剂
③有机硝酸酯
④氮的氧化物
⑤硝酸盐与硫酸
（3）不同溶剂下的硝化
在不同溶剂中进行硝化，常能改变产物异构体的比例。带强给电子基的化合物如苯
甲醚、乙酰苯胺等，在非质子极性溶剂中硝化，得到较多的邻位异构体；在质子极性溶
剂中硝化，对位异构体较多。
各种硝化方法适用的溶剂有：a. 混酸硝化：二氯甲烷、—氯乙烷 b.稀硝酸硝化：氯
的总和大于 60%），属于这类定位基的主要有：
-O 、-N(CH3)2 、-NH2、-OH、-OCH3、-NHCOCH3、-CH3、-X 等。
定位效应大致依次减弱
此类定位基的特点是：（1）定位基与苯环直接相连的原子上，一般只具有单键，有 的带负电荷(CH2=CH- 例如)或具有孤电子对；（2）一般是斥电子基（卤原子除外），能使 苯环上电子云密度增大，有利于亲电取代反应，即它有活化苯环的作用，所以称为活化
卤素的水解是亲核置换反应。脂肪链上卤素水解时活泼次序是 I＞Br＞Cl。脂肪链上
的氟非常稳定，很难水解；而氯则相当活泼，水解可得相当的醇或环醚，而且氯比溴价
廉易得。所以工业上主要采用氯基水解引入羟基，仅在个别情况下使用溴基水解。氯化
物常用的水解试剂是氢氧化钠及碳酸钠的水溶液或是石灰乳。
在卤化物水解的同时，有可能发生碱性脱氯化氢生成烯烃的副反应。
（这部分内容可以在课外进行）
对于 2,4-二硝基苯酚而言，逆向合成步骤如下，可以有两种：
第一种：
OH
OH
OH
OH
NO2 FGR
或
NO2 FGR
NO2
第二种：
NO2
OH
Cl
Cl
Cl
Cl
NO2 FGI
NO2 FGR
或
NO2 FGR
NO2
NO2
NO2
相应的合成路线如下，也有两条合成路线： 合成路线一：以苯酚为原料
苯环上的取代基及其定位规律有机合成技巧的讨论
苯环上的氢可以通过取代成为其他原子或基团；同时，苯环上氢以外的其他原子或
基团也可以被置换，所以用不同的苯衍生物进行芳环上的取代反应，就能制备许多苯芳
香衍生物。芳环上取代反应从历程上区分，包括：亲电取代、亲核取代和自由基取代，
其中以亲电取代最为重要和常见．亲核取代次之。
对氯苯磺酸。如果先硝化，将得到邻硝基氯苯和对硝基氯苯两种产物，故应采取先磺化 后硝化。
【小结】1、2,4-二硝基苯酚的相关性质；2、硝化、羟基化的相关知识。 【作业】查阅资料。
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序 号 7 周 次 3 授课形式
讲授
授课章节名称 情境 4 化工中间体 2,4-二硝基苯酚的合成 （二）
对于多环芳基伯胺，水解一般需要在较高的温度下，多数可以用酸作为催化剂，少 数也可以用碱催化。少数芳胺磺酸在亚硫酸钠水溶液中可以被水解。
重氮盐在酸性介质中水解可以制得酚，这是在芳环上引入羟基的好方法。常用的重 氮盐是硫酸氢盐，水解在硫酸溶液中进行。重氮盐水解不宜使用盐酸及重氮盐酸盐，因 为氯离子的存在，会导致重氮基被氯离子置换的副反应的发生。
OH NO2
NO2
因此要想从这些合成路线中确定最理想的一条路线，并成为工业生产上可用的工艺路线， 则需要综合而科学地考察设计出的每一条路线的利弊，择优选用。 三、有关知识点讲解 1．关于硝化反应 （1）硝化反应
硝化反应是非常重要的单元反应。除氢原子之外，有机化合物分子中的卤素、磺基、 酰基和羧基等也可以被硝基所取代。随着与氢或其他被取代基因相连接的原子不同，硝
解、环烷的氧化——脱氢、芳羧酸的氧化——脱羧、芳环上直接引入羟基以及其他的一
些方法等。
工业生利用羟基化可制得各种酚、醇及烯醇体等，产品大量用于生产染料、塑料、
合成树脂、农药、医药、各种助剂、香料和食品添加剂等。另外，通过酚类可以进一步
合成烷基酚醚、二芳醚、芳伯胺和二芳基仲胺等中间体。
（2）常见羟基化反应的形式
1．2,4-二硝基苯酚的产品合成任务书及相关信息内容 2. 2,4-二硝基苯酚的合成方案 1．2,4-二硝基苯酚的产品合成任务书及相关信息内容 2. 2,4-二硝基苯酚的合成方案
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【复习】阿斯匹林合成路线？ 【引入】2,4-二硝基苯酚是一种重要的化工中间体，具有广泛的应用。 【讲授新课】
苯环的作用，所以称为钝化基。
定位规律能判断苯环取代反应的主要产物，但要注意：1）定位基的定位效应是指它 们使新导入的基团主要进入苯环上的某个位置，而不是只进入这个位置；2）同一个一元 取代苯在不同反应中，得到的二元取代产物异构体的比例不同；3）同一个一元取代苯， 进行同样的取代反应，当反应条件不同时，二元取代产物异构体的比例也不同，但只要
OH HNO3
OH
或
OH NO2
HNO3
OH NO2
合成路线二：以氯苯为原料 Cl HNO3
NO2
Cl NO2
H2O（羟基化）
NO2
OH NO2
NO2
H+
NO2
其中，在第二条路线中，如果以其中的中间体为原料则又有下面的合成路线：
合成路线三：以对硝基氯苯为原料
Cl
HNO3
NO2
Cl NO2
NO2
H2O（羟基化） H+
主要产物
主要产物
主要产物
混合物
②两个取代基属于不同类型时，第三个取代基进入苯环的位置由邻、对位定位基决定。
例如：
定位规律不仅可以用来解释某些实验事实，而且可以预测在苯环上引入新取代基的位 置，从而选择适当的合成路线，指导多元取代苯的合成。
例 1.由对硝基甲苯合成 2，4-二硝基苯甲酸。
例 2.由苯合成间硝基对氯苯磺酸。 反应的第一步应该是卤化，因为氯是邻、对位定位基；反应的第二步应该是磺化， 因为氯苯在较高温度磺化时，主要产物是对位为主，如氯苯在 100℃时磺化，几乎都生成
有文献提出温度每升高10反应速度常数的增加为原来的3硝化反应是强烈的放热反应反应速度提高放出的热量也增大如不及时移出势必又会使反应温度迅速上升引起更多副反应还使硝酸分解产生大量红棕色的二氧化氮气体轻则冲料重则发生爆炸因此温度要严格控制在规定的范围内
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化后的产物可有 C-硝基、N-硝基和 O-硝基化合物。硝化反应是包括范围极广的有机反应。
芳烃、烷烃、烯烃以及它们的胺、酞胺、醇等衍生物都可以在适当的条件下进行硝化。
引入硝基的目的大体可以归纳为：
①作为制备氨基化合物的一条重要途径；
②利用硝基的极性，使芳环上的其他取代基活化进行；
③在染料合成中，利用硝基的极性，加深染料的颜色。有些硝基化合物可作为烈性炸药。
是苯环的亲电取代反应，一般不会改变原有取代基的定位效应。以上几点可由表*5-1 说
明：
表*5-1 各种取代苯在取代反应中二元取代产物异构体的比例
反应物 反 应
反应产率（%）
邻位
对位
间位
甲苯
硝化（0℃）
43
53
4
甲苯
硝化（100℃）
13
79
8
甲苯
磺化
32
62
6
硝基苯 百度文库化
6.4
0.3
93.3
由此可见，影响反应的因素往往是很复杂的，温度、催化剂、介质等反应条件及原
1、完成实训项目的预习报告。 2、复习思考题
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【引入】上节课我们复习回顾有关硝化、羟基化反应的知识，并检索了现有文献中关于 2,4-二硝基苯酚合成的合成资料，现在我们就 2,4-二硝基苯酚合成的合成方案的制定进行 讨论。 【讲授新课】
情境 4 化工中间体 2,4-二硝基苯酚的合成 （二） 一、合成路线分组讨论 1．由各小组对所查阅资料进行综述，并讨论他们提出的小试合成方案的设想意见。 2．点评学生意见，教师提出修正方案，期间把相关知识点贯穿其中。 （1）2,4-二硝基苯酚的合成主要原料与路线 2,4-二硝基苯酚合成路线的文献资料
三、合成路线设计
1. 2,4-二硝基苯酚分子结构进行剖析 画出 2,4-二硝基苯酚的分子结构式，提问结构中的有关基团。
2．2,4-二硝基苯酚的合成路线资料检索 分小组，学生查找有关本项目所有相关的参考资料，包括产品用途、市场价格、合
成方法、精制方法、常见生产设备的使用方法、产品检测方法、三废治理方法等
有取代基的空间位阻等，对反应生成各种异构体的比例也有一定的影响。
（2）二元取代苯的定位规则
如果苯环上已有两个取代基存在时，第三个取代基进入的位置，由原来两个取代基
的位置和定位效能的大小来决定。一般有下列情况：
1) 两个取代基的定位效应一致时，第三个取代基进入的位置（用箭头表示）按定位
规律定位。例如：
①卤化物的水解
卤化物中羟基置换卤素的反应简称水解。水解的通式可以简单表示为
X－Y 十 H－OH
X—H 十 Y 一 OH
这是机化合物 X—Y 与水的复分解反应，水中的氢进入一个产物，氢氧根则进入另
一个产物。水解反应的方法很多．最常用的方法是碱性水解，其次是酸性水解，另外，
还有气固相接触催化水解和酶催化水解等方法。
（1）
（2）
（3）
（4）
有时也受到其他因素的影响，例如（4）式所示，由于空间位阻效应的影响，两个甲
基之间的位置就很难进入取代基。
2) 两个取代基的定位效应不一致时，有两种情况：
①两个取代基属于同一类时，第三个取代基进入苯环的位置，主要由较强的定位基
决定；如果两个取代基定位作用的强弱相差较小时，则得到混合物。例如：
讲授
授课章节名称 情境 4 化工中间体 2,4-二硝基苯酚的合成（一）
教学目的
教学重点 教学难点
1．了解：硝化反应、羟基化反应的分类、特点，资料检索方法， 安全环保的知识，溶剂效应； 2. 理解：2，4-二硝基苯酚的合成路线，硝化反应、羟基化反应过 程的基本规律和影响因素； 3．掌握（或应用）：能应用硝化反应、羟基化反应原理进行氯化反 应、硝化反应、羟基化反应方案的制订。
苯、邻二氯苯；c.均相硝化：浓硫酸、醋酸、过量浓硝酸。
（4）工业上硝化的方法
关于羟基化反应
（1）羟基化反应
在有机化合物分子引入羟基（—OH）制取醇、酚、烯醇体的化学反应称为羟基化反
应。工业生产中向有机物分子中引入羟基的方法主要有：芳磺酸盐的碱熔、卤素化合物
的水解、芳伯胺的水解、重氮盐的水解、硝基化合物的水解、烷基芳烃过氧化氢物的酸
教学目的
1.通过讨论，制定 2,4-二硝基苯酚的合成小试方案； 2．掌握制定 2,4-二硝基苯酚合成小试方案考虑的各种因素。
教 学 重 点 掌握制定 2,4-二硝基苯酚合成小试方案考虑的各种因素。
教 学 难 点 掌握制定 2,4-二硝基苯酚合成小试方案考虑的各种因素。
使用教具 课外作业 课后体会
多媒体。