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酚的分類和命名

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酚的分類和命名

酚(phenols),芳環上的一個或多個氫原子爲羥基取代而生成的化合物。酚以遊離的形式,更多的是以衍生物的形式廣泛存在於自然界,例如植物香精或香精油中,以及煤和木材的乾餾產物中。苯酚是從煤焦油中發現的,故又稱石炭酸。苯酚是醫藥上常用的防腐殺菌劑。 

酚的分類:一般以苯酚爲母體,苯環上的其它基團爲取代基→當取代基的序列優先於酚羥基時,則按取代基的排列次序的先後,來選擇母體。 根據分子中酚羥基的多少,分爲一元酚、二元酚、多元酚等。 電子效應:p-π共軛(+C) C-O鍵:C-O鍵結合更牢固,極性更小,不易斷裂 O-H鍵:極性更大,易於離解 性質:弱酸性、OH不易被取代,-OH是致活基,苯環上更易親電取代。

酚的命名:是以酚羥基所取代的芳烴加酚字命名。如苯酚、鄰苯二酚、萘酚等。有許多酚用俗名,例如鄰苯二酚又叫兒茶酚,因它是由乾餾原兒茶酸得到的。

性質

多數酚在室溫是固體,有些是液體,大多數酚有不好聞的氣味,有些有香味。例如,百里香酚具有百里香的香味。苯酚爲無色固體有刺鼻性氣味熔點43°C,沸點181.7°C,相對密度 1.0576(20/4°C)含少量水時室溫即爲液體,經光照容易變爲粉紅直至深棕色。酚類化合物皆有殺菌作用,殺菌能力隨羥基數目的增加而增大,苯酚經烷基化或經吸電子基團取代(見取代反應)可增強其殺菌能力。苯酚常作評定殺菌能力的標準。苯酚和萘酚類皆有腐蝕性和毒性。

酚可以進行酚羥基上的和芳核上的兩大類反應。酚羥基的氫容易離解爲氫離子,具有明顯的酸性,例如苯酚的電離常數pKa約爲 9.94。苯酚與氫氧化鈉水溶液作用生成酚鹽,如:

但酚的酸性強度低於羧酸和碳酸,如果在苯酚鈉水溶液中通入二氧化碳,可遊離出苯酚:

酚鈉與醇鈉相似,與鹵代烴反應,可生成相應的醚。酚與醇相似,也可生成酯,但須與酰滷或酸酐反應。

酚的芳核上的反應主要是親電取代反應,包括鹵化、磺化、硝化、亞硝基化、烷基化、酰基化、羧化及與重氮鹽的偶聯等反應。反應主要發生在羥基的鄰、對位上。

製法

工業上生產酚皆以芳烴爲原料,例如,制苯酚最早是從苯開始,先經磺化製成苯磺酸,然後再與氫氧化鈉在高溫下反應:

現代製備苯酚的方法,是以異丙苯作原料,經氧化成過氧化物,再經重排反應等形成苯酚和丙酮。實驗室中常用水解重氮鹽的方法或格利雅試劑-硼酸酯法制備,例如:

應用

酚類化合物是非常重要的工業原料。苯酚是製造塑料、染料、香料、醫藥、農藥、防腐劑等的重要原料。