河北化工医药职业技术学院教案

河北化工医药职业技术学院教师授课计划表班次制药30501、0230503、04授课日期2006．5．15编号24基本课题§6醇、酚、醚§6.2酚教学目的了解酚的分类、结构、物理性质，掌握酚的命名和化学性质。重点命名、化学性质难点化学性质的应用课型讲授课教具教学过程时间分配能力培养Ⅰ.复习提问，引入新课醇的化学性质15min让学生学会反复提高的学习技巧Ⅱ.讲新课§6醇、酚、醚§6.2酚§6.2.1酚的结构、分类和命名§6.2.2酚的物理性质§6.2.3酚的化学性质（与醇作对比）§6.2.4重要的酚75minⅢ.作业：思考与练习6-10~15课后记：所学的化合物越来越多，学生对各类化合物的化学性质开始出现混淆现象。授课时要注意及时总结归纳，加强课后辅导。河北化工医药职业技术学院教案学习目标了解酚的分类、结构、物理性质，掌握酚的命名和化学性质。讲授重点酚的化学性质讲授内容第二节酚一、酚的结构、分类和命名1．酚的结构酚是具有Ar-OH通式的化合物，羟基是酚的官能团，也称酚羟基。酚羟基中氧原子为sp2杂化，氧上两对孤对电子，一对占据sp2杂化轨道，另一对占据未杂化的p轨道，并与苯环的大π键形成p-π共轭，如图所示。苯酚分子中的p-π共轭体系酚分子中的p-π共轭，使氧的p电子云向苯环移动，苯环电子云密度增加，受到活化而更易发生取代反应；另一方面，p电子云的转移导致了氢氧之间电子云进一步向氧原子转移，使氢更易离去。2．酚的分类和命名据羟基的数目，可将酚分为一元酚、二元酚、三元酚等，含两个以上酚羟基的统称为多元酚。酚的命名按照官能团优先规则。若苯环上没有比-OH优先的基团，则-OH与苯环一起为母体，环上其他基团为取代基，按位次和名称写在前面，称为“某酚”。如：3-硝基苯酚（间硝基苯酚）2，4-二甲基苯酚若苯环上有比-OH优先的基团，则-OH作取代基。如：邻羟基苯甲酸对羟基苯甲醛OHNO2OHCH3H3COHCOOHOHCHO河北化工医药职业技术学院教案苯甲醚又称大茴香醚，是具有芳香气味的无色液体，是常用的香料及医药中间体。乙酰水杨酸又称阿司匹林，是白色针状晶体，为解热镇痛药，也用于防治心脑血管病。二、酚的物理性质大多数酚为结晶性固体，仅少数烷基酚为液体。纯的酚类化合物无色，氧化后呈红色或红褐色。酚类化合物在水中有一定的溶解度，且羟基越多，在水中溶解度越大。由于分子间氢键的形成，使酚类化合物的沸点较高。而熔点和分子的对称性有关，对称性大的酚，其熔点比对称性小的酚要高。三、酚的化学性质酚的化学性质包括苯环的性质和羟基的性质，而这两部分又相互影响，使各自的性质发生相应变化。1．弱酸性酚羟基中的氢易以H+的形式离去，而使酚显弱酸性，俗称石炭酸，它与氢氧化钠反应生成酚钠，溶于氢氧化钠水溶液中。苯酚的pKa为9.98，碳酸的pKa为6.38，因此苯酚是比碳酸还弱的弱酸。根据强酸强碱制弱酸弱碱的原理，通二氧化碳于酚钠水溶液中，酚即从碱液中游离出来：酚的这种能溶于碱，而又可用酸将它从碱溶液中游离出来的性质，工业上常用来回收和处理含酚污水。酚的酸性也与芳环上所连的取代基有关。当芳环上连有吸电子基时，会使酚的酸性增强，且吸电子能力越强，酸性也越强；当芳环上连有给电子基时，会使酚的酸性减弱，且给电子能力越强，酸性越弱。2．成醚、成酯反应酚钠与卤代烷或硫酸二甲酯等烷基化试剂作用可生成酚醚。苯甲醚苯酚还可发生酯化反应，但直接酯化较困难，常用酸酐或酰氯为原料。乙酸酐乙酰水杨酸OH+NaOHONa+H2OONa+CO2+H2OOH+NaHCO3ONa+(CH3)2SO4OH-OCH3+CH3OSO3NaOH+COOH(CH3CO)2OCOOHOCCH3O+CH3COOHH2SO485℃河北化工医药职业技术学院教案3．与三氯化铁的显色反应大多数酚、烯醇类化合物能与三氯化铁溶液反应生成络合物。6C6H5OH+FeCl3[Fe(OC6H5)6]3-+3HCl+3H+不同的酚类化合物呈现不同的特征颜色（见表），根据反应过程中的颜色变化可以鉴别它们。表酚类化合物与三氯化铁的显色化合物显色化合物显色苯酚蓝紫邻苯二酚绿邻甲苯酚红间苯二酚蓝～紫对甲苯酚紫对苯二酚暗绿邻硝基苯酚红～棕α-萘酚紫对硝基苯酚棕β-萘酚黄～绿4．氧化反应酚类化合物容易被氧化，不仅可用氧化剂如重铬酸钾等氧化，就是较长时间与空气接触，也可被空气中的氧氧化，颜色逐渐变为粉红、红直至红褐色。苯被氧化时，不仅羟基被氧化，羟基对位的碳氢键也被氧化，结果生成对苯醌：酚的这一性质可用作抗氧剂。5．芳环上的亲电取代反应酚类化合物可发生芳环上的亲电取代反应，由于-OH是致活基团，使酚的亲电取代反应比苯更易进行。(1)卤化反应苯酚在室温下与溴水立即反应，生成2，4，6-三溴苯酚白色沉淀。除苯酚外，凡是酚羟基的邻、对位上还有氢的酚类化合物都可与溴水反应，生成溴代物沉淀。这类反应很灵敏，用作酚类物质的定性检验和定量检测。H2O+OO[O]OH3HBr+BrBrBrOH+3Br2OH河北化工医药职业技术学院教案(2)硝化反应苯酚在室温下就可被稀硝酸酸化，生成邻硝基苯酚和对硝基苯酚的混合物。邻硝基苯酚可形成分子内氢键，与对硝基苯酚相比，邻硝基苯酚沸点较低，挥发性强，水溶性小，因此可用水蒸气蒸馏法使之随水蒸气一起蒸出，将两种异构体分开。对硝基苯酚是无色或淡黄色晶体，能溶于水和乙醇，有毒。在医药上为合成非那西丁和扑热息痛的中间体。邻硝基苯酚是浅黄色针状晶体，是化工及医药原料。（3）烷基化酚的烷基化反应也比较容易进行。例如工业上用异丁烯作烷基化试剂，在催化剂存在下，与对甲苯酚作用制取4-甲基-2，6-二叔丁基苯酚：4-甲基-2，6-二叔丁基苯酚4-甲基-2，6-二叔丁基苯酚又叫防老剂264，是白色或微黄色晶体。熔点70.5℃，不溶于水，可溶于有机溶剂。主要用作橡胶和塑料的防老化剂，也可用作汽油、变压器油的抗氧剂。作业：列表比较苯酚和苯甲醇的化学性质NO2OH+NO225℃20%HNO3OHOHH2SO4+2(CH3)2CCH2CH3OH(CH3)3COHCH3C(CH3)3河北化工医药职业技术学院教案四、重要的酚1．苯酚苯酚俗称石炭酸，为无色棱形结晶，有特殊气味。由于易氧化，应装于棕色瓶中避光保存。苯酚能凝固蛋白质，对皮肤有腐蚀性，并有杀菌作用。2．甲苯酚甲苯酚有邻、间、对3种异构体，它们的沸点相近，不易分离，在实际中常混合使用。甲苯酚有苯酚气味，毒性与苯酚相同，但杀菌能力比苯酚强，医药上用含47%～53%的肥皂水消毒，这种消毒液俗称“来苏尔”，由于它来源于煤焦油，也称作“煤酚皂溶液”。3．苯二酚及其衍生物苯二酚有邻位、间位和对位3种异构体，邻苯二酚又称儿茶酚，间苯二酚又称雷锁辛，对苯二酚称氢醌。在生物体内，它们都以衍生物的形式存在。苯二酚不仅是重要的化工原料，也是重要的医药原料。邻苯二酚可用于合成肾上腺素、黄连素。但自身有毒，能引起持续性高血压、贫血和白细胞减少，与皮肤接触可导致湿疹、皮炎。间苯二酚具有抗细菌、抗真菌和角质促成作用，在医药上可用于治疗皮肤病。4．维生素E维生素E是一种天然存在的酚，广泛存在于植物中，麦胚油中含量最高，豆类及蔬菜中含量也很高。其结构式为：维生素E为黄色油状物，其熔点为2.5～3.5℃，无氧条件下对热稳定。由于它与动物生殖有关，又名生育酚，临床上用以治疗先兆流产和习惯流产，以及胃、十二指肠溃疡。另外，维生素E也有延缓衰老，预防动脉硬化、神经和皮肤病变等。OH3CHOCH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3