1、 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- 亲亲核核试试剂剂 底底物物 产产物物 离离去去基基团团 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 + NaCl CH3CH2CH2ONa + CH3CH2ICH
2、3CH2CH2OCH2CH3 + NaI H2O 卤代烃卤代烃 X- ( R=Me, 1oor 2o ) OH- R-OH R-OR RO- RCOO- R-OCOR R3N R-NR3X- + CN- SH- R-SH 醇醇 醚醚 酯酯 铵铵盐盐 腈腈 硫硫醇醇 炔炔 R-CN R-CCR RCC- 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- 60oC H2O CH3OH + Cl- 反反应应速速率率 = k2CH3C
3、lOH- No CH3Cl OH- Rate(mol L-1 S-1) 1 0.0010 1.0 4.910-7 2 0.0020 1.0 9.8 10-7 3 0.0010 2.0 9.810-7 4 0.0020 2.0 19.610-7 HO- + C Cl H H H HO C H Cl H H HO C H H H + Cl- 反反应应物物 过过渡渡态态（T.S） 产产物物 HO- + C H Cl H H HO C Cl H HH HO C H H H + Cl- 势势 能能 - - - - 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
4、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- + C I CH3 H C6H13 CH3COCH3 *I C CH3 H C6H13 + I- R S Walden (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？ C L+Nn:-Nu C LNu C + :L- Sp2Sp3 p轨轨道道 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。 CH3 C CH3
5、 Br + OH- CH3 CH3COCH3 H2O CH3 C CH3 OH + Br- CH3 = k1(CH3)3CBr 2) 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 CH3 C CH3 Br CH3 CH3 C CH3 CH3 + + Br- CH3 C CH3 CH3 + + OH-CH3 C CH3 OH CH3 （1） （2） slow fast T1 T2 R3C-X + OH- R3C+Br- +OH- R3C-OH E 决定速率步骤仅涉及一决定速率步骤仅涉及一 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) 。 C
6、 R R R + Nu:-Nu C R R R + C R R R Nu+ 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： CH3CHCl Ph OH- H2O Ph CH3CHOH87% 外外消消旋旋 13% 构构型型转转化化 离子对机制解释：离子对机制解释： RXR+X- R+ X-R+ + X- 紧紧密密离离子子对对 溶溶剂剂分分离离子子对对 自自由由碳碳正正离离子子 较大的外消旋化百分比说明主要发生了较大的外消
7、旋化百分比说明主要发生了SN1反应。反应。 H2O SN1 + 重重排排 CH3 C- CH CH3 CH3H3C + H2O CH3- C- CH- CH3 CH3H3C OH CH3-C-CH-CH3 CH3 Br H3C CH3-C-CH-CH3 CH3 H3C -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。 CH3CH2CH2CCH2CH3 Br H3C CH3CH2CH2CCH2CH3 ( ) OH H3C + -
8、 SN1 H CH3CCH2CH3 SR C OCH3 CH2CH2CH3 C2H5 H3C ( ) + _ H3C H H NHR H C2H5 H C2H5 OH CH3 CH3 OH + 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） CH3CCH2CH3 BrH + -SR SN2 (a) (b) C Br CH2CH2CH3 C2H5 H3C + CH3OH SN1 (c) Br H3C HH + RNH2 SN2 (d) CH3 Cl H C2H5 + H2O SN1 2. 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
9、结构的影响 在在SN2反应中反应中 RBr + I- CH3COCH3 RI + Br- Compound Relative Rate CH3Br 30 CH3CH2Br 100 CH3CH2Br 1 CH3CH2CH2Br 28 (CH3)2CHBr 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
10、在HCOOH-H2O中水解反应相对速率中水解反应相对速率 Compound Relative Rate (CH3)3CBr (CH3)2CHBr CH3CH2Br CH3Br 108 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 R3C SN2 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
11、较高。反应，活性都较高。 在在SN1反应中反应中(中间体中间体)： CH2+ C H H （苄苄基基碳碳正正离离子子） + 在在SN2反应中反应中(过渡态过渡态)： CH2=CHCH2Br SN2 过过渡渡态态 H H H H Nu Br Relative rate of SN2 reaction CompoundRelative rate CH2Cl CH2=CHCH2Cl CH3CH2Cl 93 33 1 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？ (
12、B) (B) a. CH3CH2CH2CHCH3 CH3CH2CCH3 BrBr CH3 b. (A) (B) (A) (B) CH Br CH2Br a. CH3CH2CH2CCH3 CH3 Cl CH3CH2CH2CHCH3 Cl (A) (B) b. CH3CCHCH3 IH3C CH3 CH3CH2CHCHCH3 I (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- - 共轭使 共轭使C C- -X X键具有部分双键的性质键具有部分双键的性质 RX + AgONO2 乙乙醇醇 R
13、ONO2 + AgX CH2=CHCH2X 室室温温 CH2X ( ) CH2=CH(CH2) X n (n 2 ) 加加热热 CH2=CH-X X ( ) 加加热热无无 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-不不易离去；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 离离去去基基团团 F- Cl- Br- I- 相相对对速速率率 10-2 1 50 150 C-X键键强弱与强
14、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。 S O O O CH3CH3OSOCH3 O O S O O- O CH3OSO- O O 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
15、试剂的可极化性有关。 a. 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。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 H2O b. 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
16、酸 RO- ROH ; HO- H2O ; NH2- NH3 4）溶剂极性的影响）溶剂极性的影响 RX + HSRXHSR+ + XHS - 质质子子溶溶剂剂 + - 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:-H H H H O O O O H H H H Nu:- + R-
17、L NuRL - - - - 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
18、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-CH3 O H-C-N O CH3 CH3 DMSO DMF CH3I + Cl- 25oC CH3Cl + I- 例例： 溶溶剂剂 CH3OH DMF 相相对对速速率率 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 (Substituti
19、on Nucleophilic internal) NH2 Br NH2 + SNi2 -H+ NH Br Br -H+ N Br SNi2 N+ 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。 4 邻基参与邻基参与 CH2 OH CH2 Cl OH-, H2O 加加热热 或或Ca(OH)2, 加加热热 CH2CH2 O CH2 OH CH2 Cl OH- -H2O CH2 O- CH2 Cl -Cl- CH2CH2 O SNi2 邻基参与使邻基参与使反应速率加快。反应速率加快。 CH3
20、CH2SCH2CH2Cl + H2O k CH3CH2SCH2CH2OH CH3CH2CH2CH2CH2CH2Cl + H2O K CH3CH2CH2CH2CH2CH2OH K : 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。 C Br COO- CH3 H OH- COH COO- CH3 H (S) (S) C2H5S: CH2 CH2 Cl -Cl- C2H5S+ CH2CH2 :OH2 C2H5S CH2CH2 +OH2 -H+ C2H5S CH2CH2 OH 反应经历环状过渡态反应经历环状过渡态 C C
21、 :O-O Br H3C H SNi2 C C O O H3CH :OH- SN2C C O OH H3C H O- C6H5CH=CHCH2CH2CH2Cl OH- H2O C6H5CH OH CH2 CH2 Cl CH2 C6H5CH=CH C6H5CH + H2O OH- CC HO +C H C Br C2H5 H CH3 C H C OH C2H5 H CH3 CH3 H C2H5 H CC HH + 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（
22、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 CH3CHCH3 Br C2H5ONa C2H5OH, CH3CH=CH2 + NaBr + C2H5OH CH3CCH3 CH3 Br C2H5ONa C2H5OH, CH3C=CH2 CH3 + NaBr + C2H5OH -消除反应、消除反应、1，2-消除反应消除反应 CC X H + :B-C=C+ HB + :X- 二二. 消除反应消除反应 (Elimination reaction) CH3-CH2-CH-CH3 Br KOH-C2H5OH CH3CH=
23、CHCH3 (81%) CH3CH2CH=CH2 (19%) H CH3 Br H3C C2H5ONa C2H5OH CH3 CH3 2. E2机制机制 CC H X ROH CC RO- 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） CC H X -HX C=C 反式共平面消除反式共平面消除 （能量低）（能量低） CC HX -HX C=C
24、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- H H Br H C2H5 NaOH C2H5OH CH3 ? C2H5 CH3 H CH3 Br H H C2H5 H 3. E1机制机制 step 1CH3CCl CH3 CH3 slow CH3C+ + Cl- CH3 CH3 step 2 HO:- C+ CH3 CH3 C H H
25、H fast C=C H H CH3 CH3 + 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= RX CH3C CH3 CH3 CH2Br C2H5OH 解解离离 CH3C CH3 CH3 CH2+ -CH3迁迁移移 CH3CCHCH3 CH3 H +-H+ C=CHCH3 CH3 CH3 4. 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 CC Br Br I- -BrI CC Br -Br- CC BrH CH3 CH3
26、HBr -I- CC CH3CH3 HH Br Br H CH3 H CH3 I- 2) 金属锌与邻二卤代烷作用金属锌与邻二卤代烷作用 CC X X Zn CC + ZnX2 Br Br -I- ? Br Br Br Br -I- ? Br Br -I- OH OH Br2 (1 mol) Br Br CH3CO3H Na2CO3 Br Br O H+ H2O Br OH OH Br NaI 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： - HCCX a b E2 SN2 a b C=C+ ROH + X- HCCOR + X- SN1与与E1： CH3C
27、Cl CH3 CH3 slow CH3C+ CH3 H2CH C2H5OH (H2O) SN1 E1 (CH3)3COC2H5 H + (CH3)3COH H + -H+ -H+ (CH3)3COC2H5 (CH3)3COH C=CH2 CH3 CH3 1. 烷基结构的影响烷基结构的影响 CH3CH2ONa + CH3CH2Br C2H5OH 55oC CH3CH2OCH2CH3 + CH2=CH2 SN E CH3CH2ONa + CH3CHCH3 Br C2H5OH 55oC CH3CH2OCH CH3 CH3 + CH2=CHCH3 CH3CH2ONa + CH3C CH3 Br CH3
28、 C2H5OH 55oC CH3CCH3 CH3 OCH2CH3 + CH2=C CH3 CH3 90% 10% 21% 79% 9% 91% 3oRX 2oRX 1oRX CH3X 难难 易易 SN2 难难 易易 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。 CH3CBr CH3 CH3 25oC C2H5OH C2H5OH C2H5ONa (CH3)2C=CH2 (CH3)2C=CH2 19% 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-
29、Br 80%C2H5OH CH3CHCH3 + CH3CHCH3 + CH3CH=CH2 OHOC2H5 SN E 50oC 42% 58% 80oC 39% 61% 100oC 34% 66% CH3(CH2)16CH2Br CH3ONa CH3OH, 65oC (CH3)3CONa (CH3)3COH,40oC CH3(CH2)16CH2OCH3 CH3(CH2)15CH=CH2 99% 1% CH3(CH2)16CH2OC(CH3)3 15% CH3(CH2)15CH=CH2 85% 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
30、性：制备格氏试剂的卤代烷活性：RIRBrRCl Br Cl + Mg 无无水水乙乙醚醚 O MgBr Cl MgBr MgCl RX + Mg 无无水水乙乙醚醚 RMgX 格格林林雅雅(Grignard)试试剂剂 格格氏氏试试剂剂 RMgX + H2O ROH RCOOH RNH2 R-H + Mg X OH(OR,OCR,NHR) O 与氧、二氧化碳反应与氧、二氧化碳反应 RMgX + CO2RCOOMgX H3O+ 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 + CH2=CHCH2BrCH3CH2CH2CH
31、=CH2 94% 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 （二二烃烃基基铜铜锂锂） R2CuLi + RXR-R + RCu +LiX CH2=CBr CH3 CH2=C Li CH3 Li CuX CH2=C Li CH3 CH2=C CH3 2 CuLi BrCH3 CH2=C CH3 CH3(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 + (CH
32、3)2CuLi diethyl ether CH3 RX 还还原原剂剂 RH ClCH2 H2/pd CH3 催催化化氢氢解解 CH3CH2CH2CHCH3 Br Zn CH3COOH CH3CH2CH2CH2CH3 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
33、)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- (卤卤素素交交换换) 酚酚 一一. 结构、命名与物性结构、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。 OH CH3 COOH Cl OH O2N CHCH2OH OH CH3 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 O H 1.6D sp2 . . 二二. 酚及其衍生物的反应酚及其衍生物的反应 O- OH OH pka 10.0 18.0 OOOO
34、 _ _ _ _ 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 ROH OH pka 5 6.4 10.0 15.7 1619 RCOOH O_ O_ G(吸吸电电子子基基) G(给给电电子子基基) 电电荷荷分分散散, 负负离离子子稳稳定定化化电电荷荷集集中中, 负负离离子子去去稳稳定定化化 OH OH CH3 OH Cl OH NO2 pka 10.0 10.26 9.38 7.15 2. 与与FeCl3的显色反应的显色反应 6C6H5OH + FeCl3Fe(OC6H5)6+ 6H+ + 3C
35、l- 3- 用于定性分析用于定性分析 CC OH OH 3. 酚酯的形成和酚酯的形成和Fries(弗里斯弗里斯)重排重排 OH CH3CCl O or(CH3CO)2O OCOCH3 + HCl (CH3COOH) 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。 OCOCH3 AlCl3 25oC 165oC HOCOCH3 OH COCH3 O C O H CH3 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 +
36、 CH3CH2Br NaOH H2O OCH2CH3 + NaBr OH Cl Cl + ClCH2COOH 30%NaOH reflux 45 h. OCH2COONa Cl Cl H3O+ OCH2COOH Cl Cl OH NaOH H2O OCH3 + + CH3OSOCH3 O O CH3OSO-Na+ O O Claisen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。 200oC OCH2CH=CH2OH CH2CH=CH2 * * O O * * * O H CH2CH=CH2 互互变变异异构构 OH CH2CH=
37、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 CH3CH3 OCH2CH=CH2 OH CH3CH3 CH2CH=CH2 * * OH Br2 H2O OH Br Br Br Br2 CS2 OH Br 6. 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
38、的沸点、水溶性比相应的异构体低？ OH + CHCl3 10%NaOH OH CHO OH CHO + 香兰素香兰素 OH OCH3 + CHCl3 NaOH OH OCH3OHC OH CHO OCH3 + H2O CHCl3 + OH- -H2O CCl3 -Cl- CCl2 (二二氯氯卡卡宾宾) - O- CCl2 O H CCl2 OH- H2O CHO OH H+ - 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(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 +
39、 CO2 150oC atm OH COO-H+ OH COOH OH COOH + (CH3CO)2O COOH O-C-CH3 O (Asprine) OH NH2 + CO2 KHCO3 3Mpa COOK OH NH2 H+ COOH NH2 OH para-amono-salicylic acid salicylic acid O-O H - + C O O O H CO- O H+ OH COO- OH COOH 8. 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- + RC O
40、H 1) OH- 2) H+ OH CHROH 碱催化：碱催化： OH + RCO H H+ OH CHROH RC H O H+ RC H OH + RCOH H + 酸催化：酸催化： or OH HCHO OH CH2OH OH CH2OH OH + CH3C O CH32 H+ C CH3 CH3 OHHO -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) OH NH3, NaHSO3, NH2 OH C6H5NH2, NaHSO3, NHC6H5 2) 萘酚的磺化萘酚的磺化 OH 94% H2SO4 OH
41、 HO3S + SO3H HO3S OH + OH HO3S 10. 酚的氧化和氧化偶合酚的氧化和氧化偶合 O OHO O OH OH O O O 生物合成中的酚氧化偶合反应生物合成中的酚氧化偶合反应 OH 等等 -e-,-H+ OO O O OOOO 异异构构化化 OHOH O 异异构构化化 O O O OH HO O O 异异构构化化 O O OH OH 三三. 酚的制备酚的制备 1. 磺酸盐碱熔磺酸盐碱熔 SO3Na + NaOH 300oC ONaOH H+ 2. 异丙苯法异丙苯法 + CH3CH=CH2 AlCl3 CH CH3 CH3 O2 CO CH3 CH3 OH H3O+ O
42、H + CH3COCH3 3. 重氮盐法重氮盐法 NaNO2 H2SO4 N2HSO4- + H3O+ OHNH2 4. 卤苯水解卤苯水解 NO2 NO2 Cl NaOH H2O NO2 NO2 ONa H+ NO2 NO2 OH 抗氧剂抗氧剂 HO OH O OH OH OH CH3 C(CH3)3 (CH3)3C OH OHHO 一一. 结构结构 优势构象优势构象 优势构象优势构象 醇醇 C H O H H H 1090 O H R SP3 O H H H H O H H H H Cl OH HH 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
43、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。 乙乙醇醇 乙乙二二醇醇 丙丙三三醇醇 78.5oC 197oC 290oC O H R O R HO H R H O R 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。 R O H H O H H O R H O H ROH + HX ROH X- H + CH3CH2CH2CH2OH 水水 浓浓HCl 8% 互互溶溶 醇和物醇和物 CaCl24C4C2 2H H5 5OHOH 三三.
44、 醇的反应醇的反应 ROHROH ROH 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 作作碱碱性性试试剂剂 或或亲亲核核试试剂剂 作作消消除除反反应应试试剂剂 酸性：酸性：ROH NaOH RONa + H2OROH + NaOH 液态醇的酸性强弱顺序：液态醇的酸性强弱顺序： 1o醇醇 2o醇醇 3o醇醇 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应 R OH +
45、 HXR X + H2O 醇醇活活性性顺顺序序：3o 2o 1o CH3OH HX活活性性：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- CCH3 CH3 CH3 OH + HXCH3C CH3 CH3 OH2 + CH3C+ CH3 CH3 CH3C CH3 CH3 X SN2机制：（多数机制：（多数 1o醇醇 ） ROH H+ ROH2 + ROH2 X R + H2O X X- 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 醇醇 、烯烯丙丙醇醇、苄苄醇醇 室室温温下下反反应应液液立立即即混混浊浊、分分层层； 2o醇醇 2 5 min. 反反应应液液混混浊浊、分分层层； 1o醇醇 加加
