10.2酚(课件）-《有机化学》同步教学（高教版）

第十章 醇 酚 醚 醇酚醚的分类和命名； 醇酚醚的制备； 醇酚醚的物理性质； 醇酚醚的化学性质。 主要内容： 了解醇分子间氢键对其沸点的影响； 理解醇酚醚的结构特点及其对性质的影响； 掌握醇酚醚才命名及化学性质； 理解环氧乙烷的结构特征及其在合成上的应用。 学习目标： 　 羟基与芳环相连的化合物叫酚。酚可以看作是水分子中的一个氢原子被芳烃基取代后的生成物，也可看是芳烃中的氢原子被羟基取代后的生成物。 　　酚类命名时，一般把“酚”字前加上芳烃的名称作母体，苯环上连接的其他基团作取代基。如： 第二节 酚 一、酚的命名 　　酚大多为无色结晶固体，少数烷基酚为高沸点液体(如间甲苯酚)。酚微溶于水，能溶于酒精、乙醚等有机溶剂。酚类在空气中易被氧化而呈粉红色或红色。 　　由于酚分子间可形成氢键，因此酚的沸点都比较高。邻硝基苯酚可形成分子内氢键，对硝基苯酚则形成分子间氢键，因此二者的沸点差别较大。 二、酚的物理性质 　　酚与醇分子中都有极性的C-O键和O-H键，它们能发生相似的反应。但由于酚羟基参与芳烃共轭，使O-H键极性增大，C-O键加强，因此，酚一方面酸性比醇大，另一方面较难发生羟基被取代的反应。酚羟基使芳环活化，容易发生环上的亲电取代。 1.酚羟基的反应 （1）酸性 三、酚的化学性质 　　从上述表格中可以看出，酚是比醇、水强，比碳酸弱的酸，因此酚能溶于氢氧化钠水溶液生成酚钠，但不能与碳酸氢钠反应，相反将二氧化碳通入水溶液，酚既游离出来。 此性质可以用于区别、分离不容与水的醇、酚等。 苯酚的酸性为什么比醇强？ 　　苯酚呈酸性是由于苯氧负离子上的负电荷可以通过共轭作用而分散到苯环共轭体系中，使苯氧负离子比苯酚更稳定，因此，苯酚容易离解出质子而呈酸性。 　　当苯环上有供电子取代基时，可使取代苯氧负离子不稳定，苯酚的酸性减弱；而当苯环上有吸电子取代基，可使取代苯氧负离子更稳定，苯酚的酸性增强。例如： 所以，苯酚的邻对位上吸电子基团越多，酸性越强。 （2）酚醚的生成 　　酚与醇相似，可生成醚，但因酚羟基的碳氧键比较牢固(P-π共轭的结果)，一般不能通过酚分子间脱水来制备，而是由酚金属与烷基化试剂（卤烷或硫酸酯）在弱碱性溶液作用而制得。例如： 二芳基醚需在铜催化下加热制得： 酚醚在氢碘酸作用下，酚醚分解为酚和烃基碘： （3）酚酯的生成 　　与醇不一样，酚与羧酸直接酯化比较难，一般须与酸酐或酰氯作用才能生成酯。例如： （4）与氯化铁的显色反应 　　酚类与三氯化铁生成有颜色的络合物： 不同的酚其相应的络合物呈现不同颜色，例如： 　　这种特殊的显色反应可用来检验酚羟基的存在。除酚类外，凡具有烯醇结构的化合物与FeCl3都有显色反应。 2.芳环上的反应 　　羟基是强的邻对位定位基，可使苯环活化。该类反应有： （1）卤代反应 　　酚很容易发生卤化反应。苯酚与溴水作用，生成2,4,6-三溴苯酚的白色沉淀。三溴苯酚在水中的溶解度极小，含有10μg·g-1苯酚的水溶液也能生成三溴苯酚沉淀，故这个反应常用于苯酚的定性检验和定量测定。 如溴水过量，则生成黄色的四溴衍生物沉淀。 　　如要生成一元取代对溴苯酚，则可在低温下，于非极性溶剂(如CS2、CCl4)中，控制溴不过量而进行反应： 混合物可用水蒸汽蒸馏方法分开。 （2）磺化反应 　 苯酚与浓硫酸作用，发生磺化反应而生成羟基苯磺酸。随磺化条件不同而分别得到不同产物，例如： （3）硝化 　　酚很容易硝化，与稀硝酸在室温下作用，即可生成邻硝基苯酚和对硝基苯酚混合物。 混合物可用水蒸汽蒸馏方法分开。 (4)傅瑞德尔-克拉夫茨反应 　　由于酚羟基的影响，酚比芳烃容易进行傅-克反应中，在傅-克反应中，如用AlCl3作催化剂，因为酚羟基与三氯化铝可形成络合物(ArOAlCl2)，故需用较多的AlCl3。一般酚的烷基化反应是用醇或烯烃作烷基化试剂。例如： 3.氧化和加氢 　　(1)氧化反应 　　酚易被氧化，产物较复杂。例如，在空气中，无色的苯酚被氧化而颜色逐渐变为粉红色、红色甚至暗红色。 多元酚更易被氧化，例如： （2）加氢反应 　 酚可通过催化加氢生成环烷基醇。如：工业生产中，苯酚在雷内镍催化下于140~160℃通入氢气可生成环乙醇。环已醇是制备聚酰胺类合成纤维的原料。 1.苯酚 　　苯酚俗名石炭酸。纯净的苯酚是无色透明针状晶体，熔点43℃，具有特殊气味，在光照和空气中放置易因氧化而变成红色。苯酚微溶于冷水，在65℃以上可与水混溶，易溶于乙醇、乙醚和苯等有机溶剂。 　　苯酚用途与制备 　　a.苯酚是有机合成的重要原料，多用于制造塑料、医药、农药、染料等。 　　b.苯酚有毒性，可用作防腐剂，在医学上可用作消毒剂。