酚和醌

有机化学酚和醌，介绍了酚的分类和命名、 酚的制备、酚的结构、 酚的物理性质、酚的化学性质等知识点。

酚和醌

• 酚的分类和命名
  • 命名
    • 酚的命名，按照官能团优先次序规则，选择母体。若苯环上没有比-OH优先的基团，则-OH与苯环一起为母体，称为“某酚” 按-COOH,-SO3H,-COOR,-COX,-CONH2,-CN,-CHO,>C=O,-OH（醇），-OH（酚），-SH,-NH2,-OR,-R,-NO2的顺序。
    • 若苯环上有比-OH优先的基团，则-OH作取代基
    • 萘：萘的编号固定，萘分子的1，4，5，8位是等同的位置，称为a位，2，3，6，7位也是等同·位置，称为β位。
    • 芳醇的命名与脂肪醇相似，将苯环作为取代基 eg：苯甲醇，2-苯乙醇
  • 分类
    • 一元酚 eg：邻甲苯酚
    • 二元酚 eg：邻本二酚，间苯二酚，对苯二酚
    • 三元酚 eg：连苯三酚，均苯三酚，偏苯
  • 定义：酚是羟基与苯环直接相连的化合物，可以看作是芳烃分子上氢原子被羟基取代产生的化合物。
• 酚的制备
  • 1.从异丙苯制
  • 2.从芳卤衍生物制备
  • 3.从芳磺酸制备
• 酚的结构
  • 苯酚中氧原子采用sp2杂化，酚羟基中氧原子的p轨道与苯环的大Π键形成p-Π共轭
  • 由于-OH上p电子可以向苯环进行转移，最终使得苯酚的酸性要比醇强。
  • O：sp2杂化；C-Oσ键：sp2-sp2；O-Hσ键：sp2-1s；剩余的p轨道和sp2轨道分别被未共用电子对占据。
• 酚的物理性质
  • 分子间氢键
  • 苯酚在冷水中微溶，加热时可无限溶解
  • 纯的酚无色无味的针状结晶，但易被空气中的氧气氧化而呈粉红色
  • 熔沸点比相对分子量相近的芳烃，卤代烃高，酚相对密度都大于1
  • 酚具有毒性，皮肤吸收引起烧伤和中毒
  • 邻位取代酚的沸点比对位取代酚低，邻位取代酚的溶解度比对位取代酚低。
  • 对硝基苯酚能形成分子间氢键，加强了分子间力，沸点较高；邻硝基苯酚有分子内氢键，减小了分子间力，导致沸点降低。
• 酚的化学性质
  • 由于p-Π共轭，C-O键加强，O-H键消弱，易异裂---酚的碱性和亲核性比醇弱；酸性比醇强，不易发生醇羟基的取代和消除反应
  • 由于p-Π共轭，酚羟基是第一类定位基，电子云向苯环转移，苯环电子密度增高--环上亲电取代反应活性比苯高
  • 酚羟基的反应--酸性，成酯，成醚等；苯环上的反应--亲电取代反应等
  • ①酚的酸性
  • ②与Fecl3的显色反应
    • 可用于鉴别苯酚，萘酚等含有烯醇结构的化合物
  • ③成醚反应
  • ④成酯反应
  • ⑤苯环上的亲电取代反应
    • ①硝化反应
    • ②卤化反应
    • ③磺化反应
    • ④烷基化和酰基化反应
    • ⑤酚的氧化
  • 总结：1.苯酚具有弱酸，弱碱性，酸性比醇强，环上有吸电子基酸性增强；2.酚不易发生羟基被取代的反应和脱水反应，在碱性条件下和卤代烷烃反应可制备醚，也可与酰卤，酸酐反应制得酯。3.酚容易发生环上亲电取代反应，也容易被氧化。
• 重要的酚
  • 苯酚
  • 甲苯酚
  • 对苯二酚
  • 萘酚
• 醌类化合物
  • 定义：分子内具有不饱和环二酮结构或容易转变为这样结构的天然有机化合物 苯醌只有两个异构体---邻苯醌和对苯醌。醌类没有芳香性。其与二元酚在结构和性质上有密切联系。
  • 分类：苯醌，萘醌，菲醌，蒽醌
  • 命名：醌的命名一般在醌字前面加上芳基的名称 eg：对苯醌；邻苯醌；1，4-萘醌；1，2-萘醌
  • 苯醌的化学性质
    • 亲核加成：和羟胺生成肟
    • 还原：醌易被还原成对酚
    • 醌上可以发生D-A反应
    • 发生1，4-加成反应
    • 苯醌可通过氧化反应制得：①邻苯醌和对苯醌可由相应的二元酚氧化制得②苯胺氧化可制得对苯醌
• 萘醌和蒽醌
  • 蒽醌的检验：蒽醌性质很稳定，不易被氧化，不被弱还原剂（如亚硫酸）还原，但在低压硫酸钠的碱溶液中可被还原生成9，10-二羟基蒽的血红色溶液，用来检验蒽醌的存在。