第十一章酚和醌剖析.doc

第十一章 酚和醌 （一） 酚 1、酚的构造、分类和命名 2、酚的制法 异丙苯氧化法；磺化碱熔法；芳卤衍生物水解法；重氮盐法（第16章） 3、酚的物理性质 4、酚的化学性质 （1） 酚羟基的反应：酸性；酚醚、酚酯的生成 （2） 芳环上的亲电取代反应； （3） 与FeCl3的显色反应 5、重要的酚：苯酚、甲苯酚、对苯二酚、萘酚 6、环氧树脂和离子交换树脂简介 （二） 醌 7、醌：苯醌、萘醌、蒽醌的结构及其化学性质(理解) 基本要求： 1.熟练掌握酚的命名。 2.掌握酚的结构及对性质的影响。 3.熟练掌握酚的化学性质。 4.掌握苯醌的结构特点与性质，了解萘醌、蒽醌的应用。 (一) 酚 11.1酚的结构，分类及命名 酚的通式是ArOH，属芳香族化合物。它的结构特点是羟基直接与芳环相连，由于芳环上的碳及羟基上的氧均为sp2杂化，羟基中氧原子上的孤对电子与芳环上的Π键形成Π78共轭体系。 苯酚和甲酚可以从煤焦油中分离得到，也可采用合成法。基于在芳香环上直接引入羟基较难，故目前采用间接方法制备。 苯磺酸钠碱熔法 将苯磺酸钠与氢氧化钠共熔，所得苯酚经酸化即得苯酚： 这是生产苯酚的成熟方法，产品纯，但耗料大，成本高，污染严重，故已逐步被其他方法代替。 异丙苯氧化法 这是目前生产苯酚的主要方法之一，属清洁工艺。反应如下： 卤代芳烃水解 与苯环直接相连的卤素很不活泼，故卤代芳烃水解须在高温高压下进行。例如： 由于原料消耗大，对环境污染严重，此法已逐渐被淘汰。不过若在羟基的邻、对位存在强的吸电子基如-NO2时，可使Cl变得活泼，水解可在常压下进行。 酚的物理性质酚中含有羟基，可形成分子间氢键。因此酚类化合物的熔点、沸点比相应的烃和卤代烃高（例如，苯酚熔点43℃，沸点182℃；而甲基熔点-93℃，沸点110。6℃）。 酚的化学性质酸性 酚的酸性比醇强，但比碳酸弱。 故酚可溶于NaOH但不溶于NaHCO3，不能与Na2CO3、NaHCO3作用放出CO2，反之羟基通CO2于酚钠水溶液中，酚即游离出来。 利用醇、酚与NaOH和NaHCO3反应性的不同，可鉴别和分离酚和醇。 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。 酚醚的生成 醚不能分子间脱水成醚，一般是由醚在碱性溶液中与烃基化剂作用生成。 在有机合成上常利用生成酚醚的方法来保护酚羟基。酚也可被卤素取代，但不象醇那样顺利。 酯的生成 酚也可以生成酯，但比醇困难。 与FeCl3的显色反应 不同的酚与FeCl3作用产生的颜色不同。 与FeCl3的显色反应并不限于酚，具有烯醇式结构的脂肪族化合物也有此反应。 11.4.2芳环上的亲电取代反应 卤代反应 苯酚与溴水在常温下可立即反应生成2，4，6三溴苯酚白色沉淀。 此反应可用作苯酚的鉴别和定量测定。 如需要制取一溴代苯酚，则要在非极性溶剂（CS2，CCl4）和低温下进行。 硝化反应 苯酚比苯易硝化，在室温下即可与稀硝酸反应。 磺化反应由于磺化反应的可逆性，酚的一磺化反应主要受平衡控制，温度越高，稳定的对位异构体增多。 苯酚与浓硫酸加热时，主产物是二磺化物。利用这一反应可以得到较高纯度的邻溴苯酚。 苯酚的磺化与温度有关，低温生成一磺化物，高温以多磺为主。 傅瑞德-克拉夫茨酰化反应苯环上发生烷基化反应，一般以H2SO4为催化剂，以醇或烯烃为烷基化试剂。如264抗氧剂的制备： 苯环上发生酰基化反应时，所用的催化剂AlCl3是过量的。如： 这个反应对温度控制很严格，温度过高，会产生副反应，生成酚酞 苯酚与酰氯发生反应，可得到酚酮： 间苯二酚的酰化反应活性更高，酰化剂可直接用羧酸： 与甲醛的缩合反应苯酚与甲醛作用，首先在苯酚的邻、对位上引入羟甲基： 酚醛树脂具有良好的绝缘性能，常用来制作绝缘材料。若使用的甲醛的量与苯酚相当，产物是热塑性酚醛树脂（线型大分子）；若甲醛过量，则生成热固酚醛树脂（体型大分子）： 热塑性酚醛树脂（线型大分子） 热固酚醛树脂（体型大分子） （）苯酚 　　（）甲苯酚 　　 邻甲苯酚甲苯酚甲苯酚　　（）苯二酚　　苯二酚有三种异构体： 　　 邻苯二酚苯二酚苯二酚 　　间苯二酚是具有抗细菌和真菌的作用，强度仅为苯酚的1/3。刺激性小，可用于治疗皮肤病如湿疹和癣症等。 　　对苯二酚常用作显影剂。 　　（）萘酚　　萘酚有α-和β-两种异构体。 　　 α-萘酚 β-萘酚 α-萘酚为黄色结晶，熔点96℃，能与FeCL3作用生成紫色沉淀。β-萘酚为无色结晶，熔点122℃和FeCL3作用生成绿色沉淀。这两种化合物都是合成染料的原料。β-萘酚还具有抗细菌、霉菌和寄生虫的作用 (二) 醌 11.8醌的构造和命名