有机化学 徐寿昌(第二版)第十一章
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OH + NaCl
OH +
Na2CO3
X
利用醇、酚与NaOH和NaHCO3反应性质的不同,可鉴别和分离酚和醇。 练习:P159 一、8
酚的性质
•酚酸性的比较:
当苯环上连有吸电子基团时,酚的酸性增强; 连有供电子基团时,酚的酸性减弱。
有机化学
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
酚的构造、分类和命名
一元酚 二元酚
三元酚
有机化学
酚的构造、分类和命名 *带有优先序列取代基的命名:
有机化学
-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
SO3 H
HO CH3
4-甲基-5-羟基-2-氯苯磺酸
酚的构造、分类和命名
OH CH3
2-甲基苯酚
有机化学
HO
COOH
OH
O2N
CHO OH
4-羟基苯甲酸 对羟基苯甲酸
6-硝基-1-萘酚
2-羟基苯甲醛 邻羟基苯甲醛(水杨醛)
酚的制法
有机化学
从异丙苯制备
+ CH3CH=CH2 H2SO4
酚的性质
邻硝基苯酚和对硝基苯酚可用 水蒸气蒸馏方法分开
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。
有机化学
酚的性质
下列化合物哪些能形成分子内氢键?
(Ⅰ) 邻硝基苯酚; (Ⅱ)对羟基苯乙酮; (Ⅲ)邻氯苯酚 (Ⅳ) 间溴苯酚; (Ⅴ)邻氨基苯酚; (Ⅵ)邻羟基苯甲酸 (Ⅶ) 邻氯甲苯; (Ⅷ)邻羟基苯甲醛
2,4,6--三羟甲基苯酚
2,6--二羟甲基苯酚
有机化学
酚的性质
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
练习:P158 一、4
有机化学
苯醌
苯醌:只有两个异构体——邻苯醌和对苯醌。
有机化学
可用价键理论分析无间位(无法生成两个双键)
酚的氢键
有机化学
酚与水分子之间的氢键
酚与酚分子之间的氢键
酚的性质
酚的化学性质
•酚羟基的反应 (1)酚的酸性
有机化学
• 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轨道与苯环共轭。 • 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。
第十一章 酚和醌
酚的构造、分类和命名 酚的制法 酚的性质 苯醌 萘醌 蒽醌
有机化学
1
酚的构造、Байду номын сангаас类和命名
有机化学
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。
CH3 CH CH3
CH3 CH3 C O-O-H
O2 (空气),110~120℃
过氧化物
稀 H2SO4 75~78℃
氢过氧化异丙苯
OH + CH3COCH3
1 : 0.6
酚的制法
从芳磺酸制备
有机化学
成本高;当环上已有-COOH、-Cl、-NO2等基团时,则副反应多
酚的性质
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。
1.酸催化时的反应过程
比甲醛有更 强的亲电性
亲电取代
邻羟甲基酚
酚的性质
2.碱催化时的反应过程
碱催化成 苯氧负离子
有机化学
苯氧负离子比苯酚 有更强的亲核性
羟甲基
酚的性质
醛过量
有机化学
酚过量
2,4--二羟甲基苯酚
2,6--二羟甲基苯酚
4,4’--二羟基二苯甲烷
2,2’--二羟基二苯甲烷
酚的性质
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
酚与酸酐或酰氯作用可得
有机化学
练习:P160 三、10
酚与羧酸直接酯化困难
酚的性质
4. 芳环上的亲电取代反应 (1)卤化反应
有机化学
练习:P160 三、3
白色沉淀 (~100%)
黄色沉淀
邻、对位上有磺酸基团 时,可同时被取代
酚的性质 (2)硝化反应
有机化学
练习:P160 三、4
酚羟基和环易被浓硝酸氧化,产率很低, 在氧化时要对酚羟基进行保护
苯醌
邻苯醌和对苯醌可由相应的二元酚氧化制得
有机化学
苯胺氧化可制得对苯醌
苯醌分子具有两个羰基,两个碳碳双键。 即可发生羰基反应,也可发生碳碳双键反应。
苯醌 (1)碳碳双键加成
(2)1,4-加成
有机化学
2,3,5,6-四溴环己二酮
苯醌 (3) 羰基加成
与羟胺反应
有机化学
pKa 练习:P158 一、3,6,7,9
酚的性质
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
有机化学
(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
酚的性质
合成
练习:P160 三、8,11
有机化学
酚的性质 3. 酯的生成
酚的性质
有机化学
酚的酸性比醇强,但比碳酸弱。
CH3CH2OH PKa 17
OH 10
H2CO3 6.5
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。
OH + NaOH
CO2+ H2O
ONa
HCl
OH + NaHCO3
有机化学
(Ⅰ)、(Ⅲ)、(Ⅴ)、(Ⅵ)、(Ⅷ)能形成分子内氢键
酚的性质 (3)磺化反应
OH
由苯酚合成:2,6-二溴苯酚
有机化学
酚的性质
(4)烷基化和酰基化反应
注意:在此一般不用AlCl3作催化剂(易形成络合物).
1. 醇或烯烃为烷 基化剂
有机化学
2. 羧酸为酰 基化剂
对羟基苯乙酮
酚的性质 酰氯为酰基化剂--Fries重排
注意重排
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。
有机化学
热力学控制
动力学控制 对羟基苯乙酮
酚的性质
有机化学
(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。
OH +
Na2CO3
X
利用醇、酚与NaOH和NaHCO3反应性质的不同,可鉴别和分离酚和醇。 练习:P159 一、8
酚的性质
•酚酸性的比较:
当苯环上连有吸电子基团时,酚的酸性增强; 连有供电子基团时,酚的酸性减弱。
有机化学
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
酚的构造、分类和命名
一元酚 二元酚
三元酚
有机化学
酚的构造、分类和命名 *带有优先序列取代基的命名:
有机化学
-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
SO3 H
HO CH3
4-甲基-5-羟基-2-氯苯磺酸
酚的构造、分类和命名
OH CH3
2-甲基苯酚
有机化学
HO
COOH
OH
O2N
CHO OH
4-羟基苯甲酸 对羟基苯甲酸
6-硝基-1-萘酚
2-羟基苯甲醛 邻羟基苯甲醛(水杨醛)
酚的制法
有机化学
从异丙苯制备
+ CH3CH=CH2 H2SO4
酚的性质
邻硝基苯酚和对硝基苯酚可用 水蒸气蒸馏方法分开
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。
有机化学
酚的性质
下列化合物哪些能形成分子内氢键?
(Ⅰ) 邻硝基苯酚; (Ⅱ)对羟基苯乙酮; (Ⅲ)邻氯苯酚 (Ⅳ) 间溴苯酚; (Ⅴ)邻氨基苯酚; (Ⅵ)邻羟基苯甲酸 (Ⅶ) 邻氯甲苯; (Ⅷ)邻羟基苯甲醛
2,4,6--三羟甲基苯酚
2,6--二羟甲基苯酚
有机化学
酚的性质
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
练习:P158 一、4
有机化学
苯醌
苯醌:只有两个异构体——邻苯醌和对苯醌。
有机化学
可用价键理论分析无间位(无法生成两个双键)
酚的氢键
有机化学
酚与水分子之间的氢键
酚与酚分子之间的氢键
酚的性质
酚的化学性质
•酚羟基的反应 (1)酚的酸性
有机化学
• 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轨道与苯环共轭。 • 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。
第十一章 酚和醌
酚的构造、分类和命名 酚的制法 酚的性质 苯醌 萘醌 蒽醌
有机化学
1
酚的构造、Байду номын сангаас类和命名
有机化学
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。
CH3 CH CH3
CH3 CH3 C O-O-H
O2 (空气),110~120℃
过氧化物
稀 H2SO4 75~78℃
氢过氧化异丙苯
OH + CH3COCH3
1 : 0.6
酚的制法
从芳磺酸制备
有机化学
成本高;当环上已有-COOH、-Cl、-NO2等基团时,则副反应多
酚的性质
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。
1.酸催化时的反应过程
比甲醛有更 强的亲电性
亲电取代
邻羟甲基酚
酚的性质
2.碱催化时的反应过程
碱催化成 苯氧负离子
有机化学
苯氧负离子比苯酚 有更强的亲核性
羟甲基
酚的性质
醛过量
有机化学
酚过量
2,4--二羟甲基苯酚
2,6--二羟甲基苯酚
4,4’--二羟基二苯甲烷
2,2’--二羟基二苯甲烷
酚的性质
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
酚与酸酐或酰氯作用可得
有机化学
练习:P160 三、10
酚与羧酸直接酯化困难
酚的性质
4. 芳环上的亲电取代反应 (1)卤化反应
有机化学
练习:P160 三、3
白色沉淀 (~100%)
黄色沉淀
邻、对位上有磺酸基团 时,可同时被取代
酚的性质 (2)硝化反应
有机化学
练习:P160 三、4
酚羟基和环易被浓硝酸氧化,产率很低, 在氧化时要对酚羟基进行保护
苯醌
邻苯醌和对苯醌可由相应的二元酚氧化制得
有机化学
苯胺氧化可制得对苯醌
苯醌分子具有两个羰基,两个碳碳双键。 即可发生羰基反应,也可发生碳碳双键反应。
苯醌 (1)碳碳双键加成
(2)1,4-加成
有机化学
2,3,5,6-四溴环己二酮
苯醌 (3) 羰基加成
与羟胺反应
有机化学
pKa 练习:P158 一、3,6,7,9
酚的性质
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
有机化学
(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
酚的性质
合成
练习:P160 三、8,11
有机化学
酚的性质 3. 酯的生成
酚的性质
有机化学
酚的酸性比醇强,但比碳酸弱。
CH3CH2OH PKa 17
OH 10
H2CO3 6.5
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。
OH + NaOH
CO2+ H2O
ONa
HCl
OH + NaHCO3
有机化学
(Ⅰ)、(Ⅲ)、(Ⅴ)、(Ⅵ)、(Ⅷ)能形成分子内氢键
酚的性质 (3)磺化反应
OH
由苯酚合成:2,6-二溴苯酚
有机化学
酚的性质
(4)烷基化和酰基化反应
注意:在此一般不用AlCl3作催化剂(易形成络合物).
1. 醇或烯烃为烷 基化剂
有机化学
2. 羧酸为酰 基化剂
对羟基苯乙酮
酚的性质 酰氯为酰基化剂--Fries重排
注意重排
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。
有机化学
热力学控制
动力学控制 对羟基苯乙酮
酚的性质
有机化学
(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。