1、专题四专题四 卤代烃、酚和醇卤代烃、酚和醇 一一.亲核取代反应亲核取代反应(Nucleophilic Substitution Reaction)Nu-+CXNuC+X-亲核试剂 底物 产物 离去基团 亲核试剂亲核试剂(Nu)：带负电荷的离子或带未共用电子对的中性分子。带负电荷的离子或带未共用电子对的中性分子。底物：底物：反应中接受试剂进攻的物质。反应中接受试剂进攻的物质。离去基团：离去基团：带着一对电子离去的分子或负离子。带着一对电子离去的分子或负离子。C5H11Cl +NaOHC5H11OH +NaClCH3CH2CH2ONa +CH3CH2ICH3CH2CH2OCH2CH3 +NaIH2
2、O卤代烃卤代烃X-(R=Me,1oor 2o)OH-R-OHR-ORRO-RCOO-R-OCORR3NR-NR3X-+CN-SH-R-SH醇醚酯铵盐腈硫醇炔R-CNR-CCRRCC-RX(X=Cl,Br,I)1.亲核取代反应的机理及其立体化学亲核取代反应的机理及其立体化学1）双分子亲核取代反应）双分子亲核取代反应(SN2)机理及其立体化学机理及其立体化学CH3Cl +OH-60oCH2OCH3OH+Cl-反应速率=k2CH3ClOH-No CH3Cl OH-Rate(mol L-1 S-1)1 0.0010 1.0 4.910-7 2 0.0020 1.0 9.810-7 3 0.0010 2
3、.0 9.810-7 4 0.0020 2.0 19.610-7HO-+C ClHHHHOCHClHHHOCHHH+Cl-反应物 过渡态（T.S）产物HO-+C HClHHHO C ClHHHHOCHHH+Cl-势能-反应一步完成。过渡态为势能最高点、控制反应速率，双分子反应一步完成。过渡态为势能最高点、控制反应速率，双分子 参与。参与。双分子亲核取代双分子亲核取代(SN2)。*I-+CICH3HC6H13CH3COCH3*I CCH3HC6H13+I-R SWalden(瓦尔登瓦尔登)转化。转化。构型转化是构型转化是SN2反应的立体化学特征。反应的立体化学特征。为什么亲核试剂总是从离去基团的
4、背面进攻中心碳原子？为什么亲核试剂总是从离去基团的背面进攻中心碳原子？基团的排斥；过渡态能量；亲核试剂与离去基团的距离。基团的排斥；过渡态能量；亲核试剂与离去基团的距离。CH3CCH3Br +OH-CH3CH3COCH3H2OCH3CCH3OH +Br-CH3 =k1(CH3)3CBr2)单分子亲核取代反应单分子亲核取代反应(SN1)机理及其立体化学机理及其立体化学CH3CCH3Br CH3CH3CCH3CH3+Br-CH3CCH3CH3+OH-CH3CCH3OH CH3（1）（2）slowfast T1T2R3C-X +OH-R3C+Br-+OH-R3C-OHE决定速率步骤仅涉及一决定速率步
5、骤仅涉及一种分子种分子(底物底物)。单分子单分子亲核取代亲核取代(SN1)。CRRR+Nu:-NuCRRR +CRRRNu+50%50%外消旋产物外消旋产物 进攻概率相等进攻概率相等 SN1反应的立体化学特征是外消旋化。反应的立体化学特征是外消旋化。但，实际上外消旋化往往伴随某种程度的构型转化：但，实际上外消旋化往往伴随某种程度的构型转化：CH3CHClPhOH-H2OPhCH3CHOH87%外消旋13%构型转化离子对机制解释：离子对机制解释：RXR+X-R+X-R+X-紧密离子对 溶剂分离子对 自由碳正离子较大的外消旋化百分比说明主要发生了较大的外消旋化百分比说明主要发生了SN1反应。反应。
6、H2OSN1+重排CH3 C-CH CH3CH3H3C+H2OCH3-C-CH-CH3CH3H3COHCH3-C-CH-CH3CH3BrH3CCH3-C-CH-CH3CH3H3C-H+SN1反应的另一个特点：反应伴有反应的另一个特点：反应伴有重排重排。试解释试解释(S)-3-甲基甲基-3-溴己烷在水溴己烷在水-丙酮中反应丙酮中反应,结果结果 旋光性消失的实验事实。旋光性消失的实验事实。CH3CH2CH2CCH2CH3BrH3CCH3CH2CH2CCH2CH3 ()OHH3C+-SN1 HCH3CCH2CH3SRCOCH3CH2CH2CH3C2H5H3C()+_H3CHHNHRHC2H5HC2H
7、5OHCH3CH3OH+写出下列反应的产物结构（用构型式表示）写出下列反应的产物结构（用构型式表示）CH3CCH2CH3BrH+-SRSN2(a)(b)CBrCH2CH2CH3C2H5H3C+CH3OHSN1(c)BrH3CHH+RNH2SN2(d)CH3ClHC2H5+H2OSN12.影响亲核取代反应速率的因素影响亲核取代反应速率的因素1）烃基结构的影响）烃基结构的影响 在在SN2反应中反应中RBr +I-CH3COCH3RI +Br-Compound Relative Rate CH3Br 30 CH3CH2Br 100CH3CH2Br 1 CH3CH2CH2Br 28(CH3)2CHBr
8、 0.02 (CH3)2CHCH2Br 3 (CH3)3CBr 0 (CH3)3CCH2Br 0.00001 Compound Relative Rate 主要影响因素是主要影响因素是位阻效应位阻效应(steric effect)或称空间效应。或称空间效应。空阻越大空阻越大，SN2 反应速率越小。反应速率越小。在在SN1反应中反应中 RBr在在HCOOH-H2O中水解反应相对速率中水解反应相对速率 CompoundRelative Rate(CH3)3CBr (CH3)2CHBr CH3CH2Br CH3Br108 45 1.7 1.0 生成碳正离子稳定，所需活化能低，反应速率快。生成碳正离子
9、稳定，所需活化能低，反应速率快。离解成碳正离子的倾向：离解成碳正离子的倾向：3oRX 2oRX 1oRX CH3X 从烷基结构看亲核取代反应的活性：从烷基结构看亲核取代反应的活性：CH3 RCH2 R2CH R3CSN2 SN2 SN2 SN1 SN1 苯甲型和烯丙型卤化物进行苯甲型和烯丙型卤化物进行SN1或或SN2反应，活性都较高。反应，活性都较高。在在SN1反应中反应中(中间体中间体)：在在SN2反应中反应中(过渡态过渡态)：Relative rate of SN2 reactionCompoundRelative rateCH2ClCH2=CHCH2ClCH3CH2Cl93331 下列每
10、一对化合物，哪一个更易进行下列每一对化合物，哪一个更易进行SN1反应？反应？(B)(A)下列每一对化合物，哪一个更易进行下列每一对化合物，哪一个更易进行SN2反应？反应？(B)(B)a.CH3CH2CH2CHCH3 CH3CH2CCH3 BrBrCH3b.(A)(B)(A)(B)CHBrCH2Bra.CH3CH2CH2CCH3CH3ClCH3CH2CH2CHCH3Cl(A)(B)b.CH3CCHCH3IH3CCH3CH3CH2CHCHCH3I (A)(B)H3C 乙烯型卤化物与芳香型卤化物是否容易发生亲核取代反应，乙烯型卤化物与芳香型卤化物是否容易发生亲核取代反应，为什么？为什么？p-p-共轭
11、使共轭使C-XC-X键具有部分双键的性质键具有部分双键的性质RX +AgONO2乙醇RONO2 +AgXCH2=CHCH2X 室温 CH2X()CH2=CH(CH2)Xn(n 2)加热CH2=CH-XX()加热无CH3CH=CH-ClCH3CH-CH=Cl+_ 2）离去基团）离去基团卤原子的影响卤原子的影响 C-X键弱，键弱，X-容易离去；容易离去；C-X键强，键强，X-不易离去；不易离去；X-离去倾向：离去倾向：I-Br-Cl-F-离去基团离去基团(X-)在亲核取代反应中的相对速率在亲核取代反应中的相对速率离去基团 F-Cl-Br-I-相对速率 10-2 1 50 150 C-X键键强弱与强
12、弱与X-的电负性有关、与碱性强弱有关。的电负性有关、与碱性强弱有关。碱性较弱的基团是好的离去基团。碱性较强的基团是不好的碱性较弱的基团是好的离去基团。碱性较强的基团是不好的 离去基团。离去基团。如：如：RO-OH-NH2-是不好的离去基团。是不好的离去基团。一些酯的酸根是好的离去基团。一些酯的酸根是好的离去基团。SOOO CH3CH3OSOCH3OOSOO-OCH3OSO-OO 3）亲核试剂的影响）亲核试剂的影响 对对SN1反应影响不大。在反应影响不大。在SN2反应中反应中:试剂的亲核性与试剂的浓度、碱性及试剂的可极化性有关。试剂的亲核性与试剂的浓度、碱性及试剂的可极化性有关。a.在亲核原子相
13、同的一组亲核试剂中，亲核性顺序与碱性一致。在亲核原子相同的一组亲核试剂中，亲核性顺序与碱性一致。碱性越强，亲核性越强。碱性越强，亲核性越强。RO-HO-ArO-RCOO-ROH H2Ob.在同一周期中的各种原子，其亲核性顺序与碱性一致。在同一周期中的各种原子，其亲核性顺序与碱性一致。R3C-R2N-RO-F-R3P R2S c.在同族元素中，周期高的原子亲核性大。在同族元素中，周期高的原子亲核性大。I-Br-Cl-F-;RS-RO-;R3P R3N d.负离子的亲核性大于它的共轭酸负离子的亲核性大于它的共轭酸RO-ROH ;HO-H2O ;NH2-NH3 4）溶剂极性的影响）溶剂极性的影响RX
14、 +HSRXHSR+XHS-质子溶剂+-过渡态因溶剂化而稳定，活化能降低，反应速率加快。过渡态因溶剂化而稳定，活化能降低，反应速率加快。溶剂溶剂 乙醇乙醇 乙酸乙酸 醇醇 水水=2 3 醇醇 水水=1 4 水水 相对速率相对速率 1 2 100 14000 105 在在SN1反应中，增加溶剂的极性或使用质子溶剂，有利于卤反应中，增加溶剂的极性或使用质子溶剂，有利于卤 代烷的离解。代烷的离解。:X:-HHHHOOOOHHHHNu:-+R-LNuRL -卤负离子溶剂化程度：卤负离子溶剂化程度：F-Cl-Br-I-卤负离子亲核性顺序：卤负离子亲核性顺序：I-Br-Cl-F-在非质子偶极溶剂中，负离子
15、的亲核性比溶剂化的负离子大，在非质子偶极溶剂中，负离子的亲核性比溶剂化的负离子大，有利于有利于SN2反应。反应。SN2反应中反应中,增加溶剂极性增加溶剂极性,使负离子亲核试剂溶剂化使负离子亲核试剂溶剂化,降低降低 试剂的亲核性，反应速率减慢。试剂的亲核性，反应速率减慢。1.210106 6非质子偶极溶剂的结构特征：非质子偶极溶剂的结构特征：偶极正端藏于分子内部，偶极负端露于分子外部。偶极正端藏于分子内部，偶极负端露于分子外部。CH3CH2CH2CH2I +N(CH3)3CH3CH2CH2CH2N(CH3)3I+-（不带电荷的试剂）（不带电荷的试剂）CH3-S-CH3OH-C-NOCH3CH3D
16、MSODMFCH3I +Cl-25oCCH3Cl +I-例：溶剂 CH3OH DMF 相对速率 1 3 成环的成环的SN2反应与卤代环烷烃的反应与卤代环烷烃的SN2反应反应 离去基团和进攻试剂处于分子内合适的位置，易发生分子内离去基团和进攻试剂处于分子内合适的位置，易发生分子内 的的SN2反应。反应。SNi(Substitution Nucleophilic internal)NH2BrNH2+SNi2-H+NHBrBr-H+NBrSNi2N+Br-五元、六元环，成环时环张力小，过渡态势能低、活化能低，五元、六元环，成环时环张力小，过渡态势能低、活化能低，成环反应容易进行。成环反应容易进行。B
17、rBrNHCCF3NClOSNi275%?F3CCNOBrNCl 卤代环烷烃的卤代环烷烃的SN2反应反应CH3CH3ClCH3CH3Cl(A)(B)HHHCH3CH3HHHCH3CH3ClClNuNu反应活性与过渡态势能有关。反应活性与过渡态势能有关。-4 邻基参与邻基参与CH2OHCH2Cl OH-,H2O 加热或Ca(OH)2,加热CH2CH2OCH2OHCH2ClOH-H2OCH2O-CH2Cl -Cl-CH2CH2O SNi2 邻基参与使邻基参与使反应速率加快。反应速率加快。CH3CH2SCH2CH2Cl +H2OkCH3CH2SCH2CH2OHCH3CH2CH2CH2CH2CH2Cl
18、 +H2OK CH3CH2CH2CH2CH2CH2OHK:K=3103:1 邻基参与使产物具有一定的立体化学特征邻基参与使产物具有一定的立体化学特征,即即构型保持。构型保持。CBrCOO-CH3HOH-COHCOO-CH3H(S)(S)C2H5S:CH2CH2Cl-Cl-C2H5S+CH2CH2:OH2C2H5SCH2CH2+OH2-H+C2H5SCH2CH2OH 反应经历环状过渡态反应经历环状过渡态CC:O-OBrH3CHSNi2CCOOH3CH:OH-SN2CCOOHH3CHO-C6H5CH=CHCH2CH2CH2ClOH-H2OC6H5CHOHCH2CH2ClCH2C6H5CH=CHC6
19、H5CH+H2OOH-CCHO+CHCBrC2H5HCH3CHCOHC2H5HCH3CH3HC2H5HCCHH+CH3C2H5 邻基参与有时得到一定构型的邻基参与有时得到一定构型的重排产物。重排产物。邻基参与的主要类型：邻基参与的主要类型：（1）含杂原子的邻近基团（如：）含杂原子的邻近基团（如：COO-、OH、OR、NH2、SR、Cl、Br、I.）（2）邻近双键参与）邻近双键参与（3）邻近芳基参与）邻近芳基参与 CH3CHCH3BrC2H5ONaC2H5OH,CH3CH=CH2 +NaBr +C2H5OHCH3CCH3CH3BrC2H5ONaC2H5OH,CH3C=CH2CH3 +NaBr +
20、C2H5OH -消除反应、消除反应、1，2-消除反应消除反应CCXH+:B-C=C+HB +:X-二二.消除反应消除反应(Elimination reaction)CH3-CH2-CH-CH3BrKOH-C2H5OH CH3CH=CHCH3 (81%)CH3CH2CH=CH2 (19%)HCH3BrH3CC2H5ONaC2H5OHCH3CH3 2.E2机制机制CCHXROHCCRO-C=C+ROH +X-X -1.消除的取向消除的取向saytZeff(查依切夫查依切夫)规则规则氢从含氢较少的氢从含氢较少的 碳上脱去，生成取代基较多的稳定烯烃。碳上脱去，生成取代基较多的稳定烯烃。消除需符合消除需
21、符合共平面共平面几何要求（几何要求（H-CC-X 共平面）共平面）CCHX-HXC=C 反式共平面消除反式共平面消除 （能量低）（能量低）CCHX-HXC=C 顺式共平面消除顺式共平面消除 当反式不能消除时用顺式消除当反式不能消除时用顺式消除C-H键和键和C-X键的断裂、键的断裂、键的形成协同进行，经过渡态一步键的形成协同进行，经过渡态一步完成。底物与试剂参与形成过渡态。完成。底物与试剂参与形成过渡态。双分子消除。双分子消除。反应速率反应速率=RXB-HHBrHC2H5NaOHC2H5OHCH3?C2H5CH3HCH3BrHHC2H5H 3.E1机制机制step 1CH3CClCH3CH3sl
22、owCH3C+Cl-CH3CH3step 2 HO:-C+CH3CH3CHHHfastC=CHHCH3CH3+H2O 反应经历碳正离子中间体，伴有反应经历碳正离子中间体，伴有重排发生。重排发生。反应速率反应速率=RXCH3CCH3CH3CH2BrC2H5OH解离CH3CCH3CH3CH2+-CH3迁移CH3CCHCH3CH3H+-H+C=CHCH3CH3CH34.邻二卤代烷失卤素邻二卤代烷失卤素共平面反式消除。共平面反式消除。中间体：中间体：碳负离子。碳负离子。1)碘化物与邻二卤代烷作用碘化物与邻二卤代烷作用 BrHCH3CH3HBr-I-CCCH3CH3HHBrBrHCH3HCH3I-2)金
23、属锌与邻二卤代烷作用金属锌与邻二卤代烷作用 CCXXZnCC+ZnX2BrBr-I-?BrBrBrBr-I-?BrBr-I-OHOHBr2(1 mol)BrBrCH3CO3HNa2CO3BrBrOH+H2OBrOHOHBrNaI三三.亲核取代与消除反应的竞争亲核取代与消除反应的竞争 SN2与与E2：RO：-HCCXa bE2SN2abC=C+ROH +X-HCCOR+X-SN1与与E1：CH3CClCH3CH3slowCH3C+CH3H2CHC2H5OH(H2O)SN1E1(CH3)3COC2H5H+(CH3)3COHH+-H+-H+(CH3)3COC2H5(CH3)3COHC=CH2CH3C
24、H31.烷基结构的影响烷基结构的影响CH3CH2ONa+CH3CH2BrC2H5OH55oCCH3CH2OCH2CH3+CH2=CH2SN ECH3CH2ONa +CH3CHCH3BrC2H5OH55oCCH3CH2OCHCH3CH3+CH2=CHCH3CH3CH2ONa +CH3CCH3BrCH3C2H5OH55oCCH3CCH3CH3OCH2CH3+CH2=CCH3CH390%10%21%79%9%91%3oRX 2oRX 1oRX CH3X难 易SN2难易E1、E2 2.试剂的影响试剂的影响 强碱、位阻碱或增加碱的浓度，有利于消除反应。强碱、位阻碱或增加碱的浓度，有利于消除反应。CH3C
25、BrCH3CH325oCC2H5OHC2H5OHC2H5ONa(CH3)2C=CH2(CH3)2C=CH219%93%3.反应温度的影响反应温度的影响4.溶剂的影响（略）溶剂的影响（略）CH3CHCH3+OH-Br80%C2H5OHCH3CHCH3+CH3CHCH3+CH3CH=CH2OHOC2H5SNE50oC 42%58%80oC 39%61%100oC 34%66%CH3(CH2)16CH2BrCH3ONaCH3OH,65oC(CH3)3CONa(CH3)3COH,40oCCH3(CH2)16CH2OCH3CH3(CH2)15CH=CH299%1%CH3(CH2)16CH2OC(CH3)
26、315%CH3(CH2)15CH=CH285%四四.有机金属化合物（有机金属化合物（M-C）1.有机镁化合物有机镁化合物制备格氏试剂的卤代烷活性：制备格氏试剂的卤代烷活性：RIRBrRClBrCl+Mg无水乙醚OMgBrClMgBrMgClRX +Mg无水乙醚RMgX 格林雅(Grignard)试剂 格氏试剂RMgX +H2OROHRCOOHRNH2R-H+MgXOH(OR,OCR,NHR)O 与氧、二氧化碳反应与氧、二氧化碳反应RMgX +CO2RCOOMgXH3O+RCOOH 与活泼卤代烷发生偶联反应（形成碳碳键方法之一）与活泼卤代烷发生偶联反应（形成碳碳键方法之一）CH3CH2MgBr+
27、CH2=CHCH2BrCH3CH2CH2CH=CH294%Grignard试剂很活泼。试剂很活泼。与含活泼氢化合物反应与含活泼氢化合物反应.。格氏试剂被分解。格氏试剂被分解。2.有机锂化合物有机锂化合物RX+2LiRLi+LiX2RLi+CuXR2CuLi +LiX（二烃基铜锂）R2CuLi+RXR-R+RCu+LiX CH2=CBrCH3CH2=C LiCH3LiCuXCH2=C LiCH3CH2=CCH32CuLiBrCH3CH2=CCH3CH3(80%)格氏试剂与羰基化合物、羧酸衍生物等反应。格氏试剂与羰基化合物、羧酸衍生物等反应。Br+(CH3)2CuLidiethyl etherCH
28、3 RX 还原剂 RHClCH2H2/pdCH3 催化氢解CH3CH2CH2CHCH3BrZnCH3COOHCH3CH2CH2CH2CH3 还原试剂还原试剂:LiAlH4 NaBH4 Zn/HCl HI 催化氢解催化氢解 Na+NH3等等 五五.卤代烷的还原反应卤代烷的还原反应六六.卤代烷的合成卤代烷的合成1.烷烃烷烃卤代。卤代。2.醇与醇与SOCl2、HX或或PX3(X=I,Br,Cl)反应反应。3.烯烃与烯烃与HX加成或由烯烃加成或由烯烃a-H卤代。卤代。4.X2(X=Br,Cl)与烯烃反应制邻二卤化物与烯烃反应制邻二卤化物。5.RX+X-RX+X-(卤素交换)酚酚 一一.结构、命名与物性
29、结构、命名与物性 p-共轭共轭 苯环上电子云密度增加；苯环上电子云密度增加；酚羟基氢的离解能力增强。酚羟基氢的离解能力增强。OHCH3COOHClOHO2NCHCH2OHOHCH3 5-甲基甲基-2-萘酚萘酚 5-硝基硝基-3-羟基羟基-2-氯苯甲酸氯苯甲酸 2-(3-羟基苯基羟基苯基)-1-丙醇丙醇 二二.酚及其衍生物的反应酚及其衍生物的反应O-OHOHpka 10.0 18.0 OOOO_ 取代酚的酸性取代酚的酸性,与环上取代基的性质及其在环上的位置有关。与环上取代基的性质及其在环上的位置有关。1.酸性酸性H2CO3 H2O ROHOHpka 5 6.4 10.0 15.7 1619RCO
30、OHO_O_G(吸电子基)G(给电子基)电荷分散,负离子稳定化电荷集中,负离子去稳定化OHOHCH3OHClOHNO2pka 10.0 10.26 9.38 7.15 试试比较下列各组化合物的相对酸性：比较下列各组化合物的相对酸性：1)HOClHOHOCla b c2)OHOHNO2OHNO2OHNO2a b c d2.与与FeCl3的显色反应的显色反应6C6H5OH +FeCl3Fe(OC6H5)6+6H+3Cl-3-用于定性分析用于定性分析CCOHOH3.酚酯的形成和酚酯的形成和Fries(弗里斯弗里斯)重排重排OHCH3CClOor(CH3CO)2OOCOCH3+HCl(CH3COOH)
31、Fries重排重排：酚酯与路易斯酸共热，酰基重排生成邻羟基或：酚酯与路易斯酸共热，酰基重排生成邻羟基或 对羟基酚酮。对羟基酚酮。OCOCH3AlCl325oC165oCHOCOCH3OHCOCH3OCOHCH3 邻位与对位异构体的比例与温度有关。邻位与对位异构体的比例与温度有关。4.酚醚的形成与酚醚的形成与Claisen(克来森克来森)重排重排OH+CH3CH2BrNaOHH2OOCH2CH3 +NaBrOHClCl+ClCH2COOH30%NaOHreflux 45 h.OCH2COONaClClH3O+OCH2COOHClClOHNaOHH2OOCH3 +CH3OSOCH3OOCH3OSO
32、-Na+OOClaisen重排重排：烯丙基芳基醚在高温下，烯丙基重排生成邻烯丙：烯丙基芳基醚在高温下，烯丙基重排生成邻烯丙 基酚。基酚。200oCOCH2CH=CH2OHCH2CH=CH2*OO*OHCH2CH=CH2互变异构OHCH2CH=CH2*若邻位已被占领，烯丙基经两次连续重排迁移到对位。若邻位已被占领，烯丙基经两次连续重排迁移到对位。5.芳环上的反应芳环上的反应CH3CH3OCH2CH=CH2OHCH3CH3CH2CH=CH2*OH Br2H2OOHBrBrBrBr2CS2OHBr6.Reimer-Tiemann(瑞穆尔瑞穆尔-悌曼悌曼)反应反应 芳环上引入芳环上引入-CHO酚与氯仿
33、在碱性溶液中加热，生成邻位和对位羟基醛。酚与氯仿在碱性溶液中加热，生成邻位和对位羟基醛。硝化、磺化、硝化、磺化、F-C反应反应 为为什么邻硝基苯酚的沸点、水溶性比相应的异构体低什么邻硝基苯酚的沸点、水溶性比相应的异构体低？OH+CHCl310%NaOHOHCHOOHCHO+香兰素香兰素OHOCH3+CHCl3NaOHOHOCH3OHCOHCHOOCH3+H2OCHCl3 +OH-H2OCCl3-Cl-CCl2(二氯卡宾)-O-CCl2OHCCl2OH-H2OCHOOHH+-7.Kolb-Schmitt(柯尔伯柯尔伯-施密特施密特)反应反应 芳环上引入芳环上引入-COOH 干燥的酚钠干燥的酚钠(
34、钾钾)与二氧化碳，加热加压下生成羟基苯甲酸。与二氧化碳，加热加压下生成羟基苯甲酸。ONa+CO2150oCatmOHCOO-H+OHCOOHOHCOOH+(CH3CO)2OCOOHO-C-CH3O(Asprine)OHNH2+CO2KHCO33MpaCOOKOHNH2H+COOHNH2OHpara-amono-salicylic acidsalicylic acidO-OH-+COOOHCO-OH+OHCOO-OHCOOH8.与羰基化合物缩合与羰基化合物缩合 酸或碱催化酸或碱催化,酚邻、对位负碳对羰基发生亲核加成生成酚醇。酚邻、对位负碳对羰基发生亲核加成生成酚醇。O-+RCOH1)OH-2)H
35、+OHCHROH碱催化：碱催化：OH+RCOHH+OHCHROHRCHOH+RCHOH+RCOHH+酸催化：酸催化：orOHHCHOOHCH2OHOHCH2OHOH+CH3COCH32H+CCH3CH3OHHO-H2O 9.萘酚的取代反应萘酚的取代反应1)Bucherer(布赫尔布赫尔)反应反应 (制备制备萘胺的好方法萘胺的好方法)OHNH3,NaHSO3,NH2OHC6H5NH2,NaHSO3,NHC6H52)萘酚的磺化萘酚的磺化OH 94%H2SO4OHHO3S+SO3HHO3SOH+OHHO3S10.酚的氧化和氧化偶合酚的氧化和氧化偶合OOHOOOHOHOOO生物合成中的酚氧化偶合反应生
36、物合成中的酚氧化偶合反应OH等-e-,-H+OOOOOOOO异构化OHOHO异构化OOOOHHOOO异构化OOOHOH三三.酚的制备酚的制备 1.磺酸盐碱熔磺酸盐碱熔SO3Na+NaOH300oCONaOHH+2.异丙苯法异丙苯法+CH3CH=CH2AlCl3CH CH3CH3O2CO CH3CH3OHH3O+OH+CH3COCH33.重氮盐法重氮盐法NaNO2H2SO4N2HSO4-+H3O+OHNH24.卤苯水解卤苯水解NO2NO2ClNaOHH2ONO2NO2ONaH+NO2NO2OH抗氧剂抗氧剂HOOHOOHOHOHCH3C(CH3)3(CH3)3COHOHHO 一一.结构结构 优势构
37、象优势构象 优势构象优势构象 醇醇CHOHHH1090OHRSP3 OHHHHOHHHHClOHHH 二二.物理性质物理性质(分子间氢键缔合分子间氢键缔合)为什么醇具有较高的沸点？为什么醇具有较高的沸点？醇分子中烃基对氢键缔合有阻碍作用。醇分子中烃基对氢键缔合有阻碍作用。多元醇，分子中两个以上位置可形成氢键。多元醇，分子中两个以上位置可形成氢键。乙醇 乙二醇 丙三醇 78.5oC 197oC 290oC OHRORHOHRHOR低级醇与水互溶。醇在强酸中的溶解度比在水中大。低级醇与水互溶。醇在强酸中的溶解度比在水中大。ROHHOHHORHOHROH +HXROH X-H+CH3CH2CH2CH
38、2OH水 浓HCl8%互溶 醇和物醇和物 CaCl24C4C2 2H H5 5OHOH 三三.醇的反应醇的反应ROHROHROH 1.醇的酸碱性醇的酸碱性RCH2OH+HXRCH2OH2 X-+RCH2OH+NaRCH2ONa+1/2H2(CH3)3COH+K(CH3)3COK+1/2H2作碱性试剂或亲核试剂作消除反应试剂酸性：酸性：ROH HROH NaOHRONa NaOHRONa+H2OROH+NaOH 液态醇的酸性强弱顺序：液态醇的酸性强弱顺序：1o醇 2o醇 3o醇分析分析 烷氧负离子的稳定性烷氧负离子的稳定性2.取代反应（生成卤代烷）取代反应（生成卤代烷）1)与氢卤酸反应与氢卤酸反
39、应R OH+HXR X +H2O 醇活性顺序：3o 2o 1o CH3OHHX活性：HI HBr HCl酸催化使羟基质子化，减弱酸催化使羟基质子化，减弱C-O键，然后以水的形式离去。键，然后以水的形式离去。SN1机制：（多数机制：（多数 2o 3o醇）醇）-+X-CCH3CH3CH3OH+HXCH3CCH3CH3OH2+CH3C+CH3CH3CH3CCH3CH3XSN2机制：（多数机制：（多数 1o醇醇）ROHH+ROH2+ROH2 X R+H2OXX-鉴别不同类型醇（六个碳以下的醇）鉴别不同类型醇（六个碳以下的醇）3o 醇、烯丙醇、苄醇 室温下反应液立即混浊、分层；2o醇 2 5 min.反
40、应液混浊、分层；1o醇 加热，反应液混浊、分层；反应按反应按SN1历程，有碳正离子重排。历程，有碳正离子重排。CH3C-CHCH3CH3OHHHClCH3C-CHCH3CH3OH2H+-H2OCH3C-CHCH3CH3H+重排CH3C-CH2CH3CH3+Cl-Cl-CH3C-CH2CH3ClCH3CH3C-CHCH3CH3H ClLucas试剂：浓试剂：浓HCl 无水无水ZnCl2RO H +H ClRCl+H2O 2）与）与 PX3、SOCl2 反应反应3(CH3)2CHCH2OHPBr33(CH3)2CHCH2Br+H3PO3 RCH2OH +Br PBr2 RCH2OPBr2 +HBr
41、Br-+RCH2OPBr2SN2RCH2Br +-OPBr2CH3CH2CH2CH2OH+SOCl2-HClCH3CH2CH2CH2OSClO-SO2CH3CH2CH2CH2Cl 反应不发生重排。反应不发生重排。ROH+SOCl2RCl+SO2+HCl+3HONO2+3H2O甘油三硝酸酯CH2OHCHOHCH2OHCH2ONO2CHONO2CH2ONO2CH3OH+H2SO4CH3OSOHOO硫酸氢甲酯CH3OH硫酸二甲酯CH3OSOCH3OOROH-H2O烷基磷酸酯三烷基磷酸酯二烷基磷酸酯ROH+HOPOHOOH-H2OROPOHOOHROPOHOORROH-H2OROPOROOR 3.成酯
42、反应成酯反应 腺苷-O-P-OP-OP-O-OOOO-O-O-ATP“P”“高能键”烷基二磷酸酯、烷基三磷酸酯在生物化学中非常重要。烷基二磷酸酯、烷基三磷酸酯在生物化学中非常重要。与磺酰氯作用生成磺酸酯与磺酰氯作用生成磺酸酯CH3SClOO对甲苯磺酰氯+CH3OH吡啶-HCl对甲苯磺酸甲酯CH3S-OCH3OOROOSORCH2Nu:-+NuCH2R+ROOS-O好的离去基团 4.脱水反应脱水反应1)生成烯烃（分子内脱水）生成烯烃（分子内脱水）OHHCCH+OH2HCC+-H2OHCC+-H+CC 醇脱水成烯的反应速率：醇脱水成烯的反应速率：3o醇醇 2o醇醇 1o醇醇消除取向消除取向Sayt
43、zeff规则规则E1机理机理氢从含氢较少的氢从含氢较少的-C碳上脱去，生成双键碳上取代基较多的稳碳上脱去，生成双键碳上取代基较多的稳定的烯烃。定的烯烃。CH3CH2CCH3CH3OH48%H2SO490oCCH3CH=C(CH3)2+CH3CH2C=CH2CH384%讨论讨论CH2OHH+170oC?CH2OHH+CH2OH2+CH2-H2O+重排H+-H+氧化铝催化加热脱水（不发生重排）氧化铝催化加热脱水（不发生重排）Al2O3350oCCH2OHCH2 2)生成醚（分子间脱水）生成醚（分子间脱水）CH3CHOHCH3H+CH3CHOH2CH3+-H2OCH3CH+CH3CH3CHOHCH3
44、CH3CHOCHCH3CH3CH3H+-H+CH3CHOCHCH3CH3CH3制简单醚（两个烃基相同的制简单醚（两个烃基相同的1o 或或2o醇）醇）制混合醚制混合醚（3o 与与1o醇）醇）H+(CH3)3COH(CH3)3COH2-H2O(CH3)3C+CH3CH2OH+(CH3)3COCH2CH3H-H+(CH3)3COCH2CH3 5.氧化氧化1).KMnO4(H+or OH-)、Na2Cr2O7-H2SO4、HNO31o醇 RCH2OHORCHOORCOOH2o醇 RCHOHRORC=OR3o醇 RCOHRRO不易被氧化 2）选择性氧化剂）选择性氧化剂a.MnO2 -C为不饱和键的为不饱
45、和键的1o、2o 醇。双键保留。产物：醛或酮。醇。双键保留。产物：醛或酮。C=C-CH2OHMnO2C=C-CHO C=C-CHOHRMnO2C=C-C=ORHOCH2CH2CH=CHCH2OHMnO2HOCH2CH2CH=CHCHOCH3CHCH2CH2OHCH3OHMnO2CH3CHCH2CH2OHCH3Ob.CrO3吡啶、吡啶、CrO3H2SO4(稀稀)分子中双键、三键保留。分子中双键、三键保留。CH2OHCHOCrO32C5H5NOOOHCrO32C5H5NOOO 1o醇 2o醇 3o醇 CrO3-H2SO4无反应（3o醇）橙色变为蓝绿色（1o、2o醇）c.DCC-DMSO HODCC
46、-DMSO H3PO4（少量）O DCC:二环己基碳二亚胺N=C=N(Dicyclohexyl carbodimide)(Dimethyl sulfoxide)DMSO 3）欧芬脑尔氧化法（）欧芬脑尔氧化法（2o醇氧化成酮，不饱和键保留）醇氧化成酮，不饱和键保留）R2CHOH+CH3CCH3OAlOCH(CH3)23or AlOC(CH3)33RCR+CH3CHCH3OOHCH3CHCH2CH2CH=CCH=CH2OHCH3AlOC(CH3)33丙酮苯CH3CCH2CH2CH=CCH=CH2CH3O RCROHCROHIO-4RRCROCRORIO-OOHOH2R2C=O+IO3-+H2OR-
47、C-CH-CHOOHO2HIO4RCHO+HCOOH+HCOOHHR-CH-C-CH2OHHOO2HIO4RCHO+CO2+HCHO6.二醇的特有反应二醇的特有反应 CH2 CH CH CH2OHOHOHOH3HIO42HCHO+2 HCOOH反应定量进行，经环状高碘酸酯进行：反应定量进行，经环状高碘酸酯进行：1）高碘酸或四醋酸铅氧化）高碘酸或四醋酸铅氧化 -羟基酸、羟基酸、1,2-二酮、二酮、-氨基酮及邻氨基醇等有类似反应。氨基酮及邻氨基醇等有类似反应。CH2CH2NH2OH HIO42HCHO CH3 C C CH3O OHIO42CH3COOH 试写出下列化合物用高碘酸氧化的产物及消耗的
48、试剂用量。试写出下列化合物用高碘酸氧化的产物及消耗的试剂用量。2）邻二醇的重排反应）邻二醇的重排反应频哪醇频哪醇(pinacol)重排重排H2CHOH2CHOHHHOHHHOCH3 C C CH3H3C CH3 HO OHH2SO4CH3 C C CH3 CH3 H3C O四甲基乙二醇(pinacol)频哪酮(pinacolone)CHOHCHOHOCH2CH2 HCOOH+产物：试剂用量：2mol CH3 C C CH3H3C CH3 HO OHH+CH3 C C CH3H3C CH3 HO +OH2-H2OCH3 C C CH3H3C CH3+OH重排CH3 C C CH3 CH3 HO
49、CH3+-H+CH3 C C CH3 CH3 O CH3不对称的邻二醇，重排如何进行？不对称的邻二醇，重排如何进行？优先生成较稳定的碳正离子决定基团迁移及反应的产物。优先生成较稳定的碳正离子决定基团迁移及反应的产物。C C CH3 HO OHCH3H+-H2O C C CH3CH3OH+重排-H+C C CH3 H3C O 提供较多电子的基团优先迁移提供较多电子的基团优先迁移迁移能力：芳基迁移能力：芳基 烷基或烷基或H C C HO OHCH3H+-H2O+H3C C C CH3H3COH重排-H+OCH3 CH3CC讨论讨论C6H5H5C6KMnO4（冷）OH-H+ABBAphphHOHOp
50、hphO 四四.醇的制备醇的制备1）卤代烷水解）卤代烷水解 2）以烯烃为原料）以烯烃为原料 a.烯烃的硼氢化氧化烯烃的硼氢化氧化 b.烯烃的水合烯烃的水合 c.烯烃的羟汞化烯烃的羟汞化-脱汞化脱汞化 RCH=CH2Hg(OCOCH3)2H2O,25oCRCHCH2OHHgOCOCH3NaBH4RCHCH2OHHHg(OCOCH3)2H2ONaBH4CH3CCH=CH2CH3CH3CH3CCH3CH3CHOHCH2H 马氏加成，不发生重排马氏加成，不发生重排3）羰基化合物还原）羰基化合物还原CONaBH4EtOHCHOH4）羧酸、羧酸酯的还原）羧酸、羧酸酯的还原C2H5COOHLiAlH4H2O
