第十章醇、酚、醚(3)

2019-02-15 13:53

成两个σ键,剩余一个杂化轨道被一对未共用电子对占据,还有一个也被一对未共用电子对占据的p轨道,此p轨道垂直于苯环并与环上的π键发生侧面重叠,形成大的p—π共轭体系。p—π共轭体系中,氧起着给电子的共轭作用,氧上的电子云向苯环偏移,苯环上电子云密度增加,苯环的亲电活性增加,氧氢之间的电子云密度降低,增强了羟基上氢的解离能力。

······¨OH

OHOHp-? 共轭

分类:一元酚、二元酚和多元酚

命名:一般酚为母体,加上其它取代基的名称和位次。

OHOH±?·ó(?×???Dêˉì??á)

OH?è±?·ó Cláú|á-Yá·ó

二、酚的物理性质

大多为固体,沸点很高,因为可形成分子间氢键。

O-硝基苯酚有分子内氢键,沸点比m-和p-硝基苯酚低得多,而m-和p-硝基苯酚则可与水形成氢键,因而在水中有较大的溶解度。

三、酚的光谱性质

IR: ?—OH 3200—3600 cm-1 伸缩振动吸收带。 ?C-O 1230 cm-1

1H NMR: δAr—OH 4.0—8.0 ppm 单体

δAr—OH 6.0—12.0 ppm 分子内氢键

四、酚的化学性质

酚中羟基与苯环形成大的p—π共轭体系,由于氧的给电子共轭作用,与氧相连的碳原子上电子云密度增高,所以酚不象醇那样易发生亲核取代反应;相反,由于氧的给电子共轭作用使苯环上的电子云密度增高,使得苯环上易发生亲电取代反应。 1、酸性

酚比醇的酸性大,这是因为酚中的氧的给电子作用,使得电子向苯环转移,氧氢之间的电子云密度降低,氢氧键减弱,易于断裂,显示出酸性。由下列pKa值可知,苯酚的酸性比羧酸、碳酸弱,比水、醇强。

OHORCOHH2CO3OHH2OROH pKa ~5 ~6.35 9.65 9.98 14 16~19

酚可以与氢氧化钠反应生成酚钠,故酚可以溶于氢氧化钠溶液中。

OH+NaOHONa+H2O酚的酸性比碳酸的酸性弱,向酚钠溶液中通入二氧化碳,酚又可以游离出来。利用此反应可以把酚

ONa+CO2OH+NaHCO3同其它有机物分离。

酚的酸性受到与芳环相连的其它基团的影响,当芳环上连有`吸电子基团时,由于共轭效应和诱导效应的影响,使的氧氢之间的电子云向芳环上移动,氧氢之间的电子云密度减小,更易解离出氢离子,从而显示出更强的酸性。相反,当芳环上连有给电子基团时,由于共轭效应和诱导效应的影响,使的氧氢之间的电子云增大,氧氢之间的共价键增强,难解离出氢离子,表现为酸性降低。例: p K a 10.2 9.98 8.11 7.1 4.09 0.38

NO2NO2NO2OHOHOHO2NNO2OHClH3COHOHNO2OHNO2NO2>OH>NO2OHNO2>OH>NO2OH>OHCH3

2. 成醚及成酯反应

RXOROHNaOH-O(CH3)2SO4COOHOCH3COOHO-C-CH3Oòò?£?????á(°¢???¥á?)

OH+(CHCO)OH3PO43285??酚酯的重排---Fries重排

OHOCH3CClOOCCH3AlCl3OHOHOCCH3+COCH3

3、与的FeCl3显色反应

具有烯醇式结构的化合物大多数能与三氯化铁的水溶液反应,显出不同的颜色,称之为显色反

应,酚中具有烯醇式结构,也可以与三氯化铁起显色反应。结构不同的酚所显颜色不同(见表7—3),此反应可用于鉴别含有烯醇式结构的化合物。

OH+FeCl3H3FeO6+HCl×?é? 化合物 间苯二酚 对苯二酚 1,2,3-苯三酚 1,3,5-苯三酚 α-萘酚 生成的颜色 紫 暗绿色结晶 淡棕红色 紫色沉淀 紫色沉淀 表7—3 酚和三氯化铁产生的颜色 化合物 苯 酚 邻甲苯酚 间甲苯酚 对甲苯酚 邻苯二酚 4、苯环上的亲电反应

酚中由于羟基的给电子作用,使得芳环上电子云密度增大,芳环的活性增大,容易发生亲电取代反应,如:卤代、硝化、磺化等

⑴、卤代

苯酚与溴水反应非常快,室温下立刻反应得到三溴苯酚白色沉淀,反应非常灵敏,现象明显,10ppm的苯酚溶液也可以检出,此反应可用于苯酚的定性鉴别和定量测定。

OH+Br2CS20?? 生成的颜色 紫 蓝 蓝 蓝 绿 +BrOHBr+3Br2BrBrBr°× SO3HBrBr°×OH+3Br2Br+HBr可作为苯酚的定性鉴别

⑵、硝化 室温下,苯酚与稀硝酸发生硝化反应,得到邻硝基苯酚和对硝基苯酚的混合物。

OH??HNO3OH+NO213%OHNO240%

邻硝基苯酚可形成分子内氢键,对硝基苯酚不能形成分子内氢键,因此邻硝基苯酚比对硝基苯酚沸点低,可用蒸馏的方法把二者分开。

苯酚与浓硝酸作用,可得到2,4,6-三硝基苯酚,俗名苦味酸,是烈性炸药。

?üOHOHOHOH+HBr

?üOH?¨HNO3OHO2NNO2NO2

⑶、磺化

室温下苯酚与浓硫酸作用,发生磺化反应,得到邻位产物,升高温度主要得到对位产物。

OHêò???????ú?SO3HOHOHSO3H?¨HO3SH2SO4OH?¨H2SO4100??·¢?ìH2SO4SO3HSO3HOH100??SO3HSO3H?????ú?

(4)、苯酚与甲醛的缩合----酚醛树脂

*OHOHn+nHCHOH2CCH2H2COHH2CCH2*CH2OH*

(5)、亚硝化

OHNaNO2H2SO4NO OH(6)、付-克反应

OH+(CH3)3CClHFOHOH+CH3COOHC(CH3)3.BF3 Et2OCOCH3 OH(7) 羧基化—Kolbe-Schmidt反应

ONa+CO2125oC0.5 MpaONaCOOHH+OHCOOH

O-(8) Remer--Tiemann反应

OHCHCl3,NaOH70CoOHCHOH+CHO

5、氧化反应

酚的活性高易被氧化,空气也能使之氧化。

OH[O]OOHAgBrOOHOHAgBrOOOOHO

CH3HOHCH3OCH3OOHCH3HOH10CH3OCH3OOO10 辅酶Q10

第三节 醚 一、结构和命名

(一)、结构:醚中的氧为sp3杂化,其中两个杂化轨道分别与两个碳形成两个σ键,余下两个杂化轨道各被一对孤电子对占据,因此醚可以作为路易斯碱,接受质子形成烊盐,也可与水、醇等形成氢键。醚分子结构为V字型,分子中C—O键是极性键,故分子有极性。

HHHHHCCOHHCCHH¨¨H醚的通式Ar-O-Ar;R-O-R;R-O-R`;Ar-O-R (二)、命名

(1)简单醚:写出烃基名称,加上“醚”字。CH3-O-CH3二甲醚(简称甲醚) (2)混合醚:一般把较小的烃基放在前面。CH3-O-CH2CH3甲乙醚

(3)结构复杂的醚:可当作烃的烷氧衍生物来命名,将较大的烃基当作母体。剩下的OR部分(烷氧基)看作取代基。

CH3CH2CH2CHCH2CH3OCH33-?×???ùò?íé

(4)环醚:一般叫做环氧某烃

CH2OCH2?·??òòíéCH3CHOCH2

1,2-?·??±?íéO

OOO

(5)多元醚:多元醇的衍生物(首先写出多元醇的名称,再写出另一部分烃基的数目和名称,最后加上“醚”字)

CH2OCH2CH3CH2OCH2CH3òò?t′??tòò??

(6) 冠醚

OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO

12-冠-4 18-冠-6 苯并-18-冠-6 二苯并-18-冠-6


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