- describe the reaction with acyl chlorides to form esters using ethyl ethanoate
羟基化合物
A-Level 化学 · 第 32 主题
32.1
醇
大纲
来源:剑桥国际大纲
在 A Level 你遇到一个醇(alcohol)的又一个反应:它与一个酰氯(acyl chloride)反应生成一个酯(ester)。这比用一个羧酸更快、更完全。例如,乙醇和乙酰氯给出乙酸乙酯,加上 $\text{HCl}$ 的烟雾。
探索
Acyl chloride with alcohol route
Follow nucleophilic acyl substitution to an ester.
词汇表
训练
| 英文 | 中文 | 拼音 |
|---|---|---|
| alcohol | 醇 | chún |
| acyl chloride | 酰氯 | xiān lǜ |
| ester | 酯 | zhǐ |
32.2
苯酚
大纲
- recall the reactions (reagents and conditions) by which phenol can be produced: (a) reaction of phenylamine with $\text{HNO}_2$ or $\text{NaNO}_2$ and dilute acid below $10\text{ }^\circ\text{C}$ to produce the diazonium salt; further warming of the diazonium salt with $\text{H}_2\text{O}$ to give phenol
- recall the chemistry of phenol, as exemplified by the following reactions: (a) with bases, for example $\text{NaOH(aq)}$ to produce sodium phenoxide (b) with $\text{Na(s)}$ to produce sodium phenoxide and $\text{H}_2\text{(g)}$ (c) in $\text{NaOH(aq)}$ with diazonium salts, to give azo compounds (d) nitration of the aromatic ring with dilute $\text{HNO}_3\text{(aq)}$ at room temperature to give a mixture of 2-nitrophenol and 4-nitrophenol (e) bromination of the aromatic ring with $\text{Br}_2\text{(aq)}$ to form 2,4,6-tribromophenol
- explain the acidity of phenol
- describe and explain the relative acidities of water, phenol and ethanol
- explain why the reagents and conditions for the nitration and bromination of phenol are different from those for benzene
- recall that the hydroxyl group of a phenol directs to the 2-, 4- and 6-positions
- apply knowledge of the reactions of phenol to those of other phenolic compounds, e.g. naphthol
来源:剑桥国际大纲
苯酚(phenol)有一个直接连到一个苯(benzene)环上的 $\text{–OH}$ 基团。这改变了 $\text{–OH}$ 基团和环两者的化学性质。
制备苯酚
把苯胺(phenylamine)与 $\text{NaNO}_2$ 和稀酸在 $10\,°\text{C}$ 以下冷却,制出一个重氮盐(diazonium salt)。然后把这个盐与水一起加热就给出苯酚(和氮气)。
苯酚的反应
- 与一个碱如 $\text{NaOH(aq)}$:苯酚反应给出苯酚钠和水。(普通的醇不与 $\text{NaOH}$ 反应——这表明苯酚更酸。)
- 与钠金属:给出苯酚钠和氢。
- 与 $\text{NaOH(aq)}$ 中的一个重氮盐:形成一个有色的偶氮化合物(azo compound,用于染料)。
- 室温下用稀 $\text{HNO}_3$ 硝化(nitration):给出 2-硝基苯酚和 4-硝基苯酚的混合物。
- 室温下用溴水溴化(bromination,无催化剂):给出 2,4,6-三溴苯酚的白色沉淀。
苯酚的酸性
苯酚失去它的 $\text{H}^+$ 形成一个苯氧根离子。这个离子被稳定,因为它的负电荷散布(离域)进环。所以苯酚的酸性(acidity)高于水或乙醇:
$$\text{ethanol} < \text{water} < \text{phenol}$$
(苯酚仍是一种弱酸——比一个羧酸弱。)
为什么条件比苯的更温和
苯酚氧上的一个孤对电子部分离域(delocalised)进环。这使环更富电子,所以它更强地吸引亲电试剂。因此苯酚比苯反应得更快、在温和得多的条件下反应——不需要催化剂,稀试剂在室温下起作用。
$\text{–OH}$ 基团把新的取代基定位到 2-、4- 和 6- 位。同样的想法适用于其他酚类化合物,如萘酚。
例题。 把苯酚、乙醇和乙酸分别与 $\text{NaOH}$ 水溶液振荡,再与 $\text{Na}_2\text{CO}_3$ 水溶液振荡。预测各会发生什么,并按酸性排序。酸性取决于离去后剩下的阴离子被稳定得有多好。乙醇的乙氧负离子把电荷困在一个氧上,所以乙醇最弱,与两者都不反应。苯酚的苯氧负离子把电荷分散到环中,使苯酚的酸性足以与强碱 $\text{NaOH}$ 反应,但不能与较弱的 $\text{Na}_2\text{CO}_3$ 反应 - 所以不冒气泡。乙酸根把电荷分散到两个氧上,是三者中最有效的,所以乙酸与两者都反应,并与碳酸盐冒气泡。顺序:乙醇 < 苯酚 < 乙酸。碳酸盐是那个能区分的检验 - 只有羧酸才冒泡,这正是把苯酚与酸区分开的方法。
探索
Phenol reaction lab
Classify phenol reactions by the role of the aromatic OH group.
词汇表
训练
| 英文 | 中文 | 拼音 |
|---|---|---|
| phenol | 苯酚 | běn fēn |
| benzene | 苯 | běn |
| phenylamine | 苯胺 | běn àn |
| diazonium salt | 重氮盐 | zhòng dàn yán |
| azo compound | 偶氮化合物 | ǒu dàn huà hé wù |
| nitration | 硝化 | xiāo huà |
| bromination | 溴化 | xiù huà |
| acidity | 酸性 | suān xìng |
| delocalised | 离域 | lí yù |
32.2
考试技巧
- 苯酚是比醇更强的酸(它的阴离子被离域稳定)但比羧酸弱——它不与碳酸盐反应。
- 苯酚使溴水褪色并无催化剂地给出一个白色沉淀(环被氧活化)。
- 酰氯与醇/酚反应容易地给出酯(优于可逆的酸路线);雾状的 HCl 烟雾是观察结果。
本主题的互动课程
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