《石化酚教案》PPT课件.ppt

主要内容 酚的分类、异构及命名 酚的物理性质 酚的化学性质 重要的酚,5-2 酚,酚,对乙酰氨基酚,甲磺酸酚妥拉明,苯酚,酚：分子中羟基与苯环直接相连的有机化合物属于酚类。,19世纪末期，英国爱丁堡一家医院的外科医生约瑟夫李斯特，发现在某化工厂附近的污水沟里，沟水清澈，浮在水面上的草根很少腐烂。原来，这是从化工厂流出的废弃物苯酚混杂在沟水里。李斯特用苯酚对手术器械、纱布等一系列用品进行了消毒，病人手术后伤口化脓、感染的现象立即减少。,化学史话,约瑟夫李斯特 （18271912）,苯酚有哪些用途呢？,你知道吗：,医药,染料,酚醛树脂,消毒剂,防腐剂,酚：羟基直接与芳环相连的化合物称为酚,其官能团称为酚羟基,通式：Ar-OH,结构,（一） 酚 的 分 类,1、根据羟基所连芳环的不同,分为苯酚、萘酚、蒽酚等,2、根据羟基的数目,分为一元酚、二元酚和多元酚,1,3,5-苯三酚 1,2,3-苯三酚,一、酚的分类、命名,苯酚 phenol,2-萘酚,2、酚的互变异构体,酮式 烯醇式为主 酮式 （因为形成封闭的共轭体系）,（二） 酚 的 命 名,1）酚羟基为主官能团：将酚羟基与芳环一起作为母体， 某基某酚 含一个羟基称为酚；含二个羟基称为二酚，含三个羟基称为三酚 其它基团为取代基,一元酚：,(1)a-萘酚,苯 酚 phenol,2-羟基-4-甲氧基苯乙酮 （丹皮酚）,4-羟基-3-甲氧基苯甲醛 （香兰素） （香草醛）,5-甲基-2-异丙基苯酚 （麝香草酚） （百里香酚）,(石炭酸),5-甲基-2-萘酚,9-蒽酚,2-甲基-苯酚 3-甲基苯酚 4-甲基苯酚,煤 酚 三种甲酚的混合物,对-苯二酚(氢醌）,(金鸡钠酚),邻-苯二酚,间-苯二酚,(儿茶酚),(雷锁辛),1, 2, 3- 苯三酚,1, 2, 4-苯三酚,1, 3, 5-苯三酚,连苯三酚,偏苯三酚,均苯三酚,二元酚：,三元酚：,（焦性没食子酸）,当酚羟基不作为化合物的主官能团时，将羟基作为取代基处理,通常作为主官能团的优先顺序为,COOH，SO3H，COOR，COX，CONH2，CN，CHO，C=O，OH（醇），OH（酚），SH，NH2，OR， 炔 ， C=C， R，X，NO2,【练习】命名下列化合物。,邻硝基苯酚,对氨基苯酚,间甲氧基苯酚,4-硝基-3-氯苯酚,5-硝基-1-萘酚,二、 酚的物理性质,甲酚（甲苯酚三种异构体的混合物）的皂溶液俗称来苏儿 (Lysol)，也称煤酚皂液。临床上用作消毒剂， 2.5%的煤酚皂液，30min可杀灭结核杆菌。,纯酚无色，在空气中易被氧化而带红色至褐色。,烯醇式片断 （有烯醇的性质）,活泼氢 （易离解出质子而呈酸性 ）,氧上未共用电子对,活化的芳环取代 邻、对位活性增加,三、 酚 的 化 学 性 质,（一）酚羟基的反应 1酸性：比醇强，比碳酸弱，但不能使指示剂变色。,酸性比较：叔丁醇 环已醇 乙醇 水 甲醇 苯酚 碳酸 PKa 19 18 17 15.7 15.6 10 6.38,RCOOHH2CO3 Ar-OH H2O R-OH,弱酸不能置换强酸所形成的盐,酸性的应用：有机物的纯化和分离,其它有机物,例：,环上取代基对酚羟基酸性的影响,吸电子基的影响（使酸性增强）,邻对位取代苯酚的酸性比间位强,硝基愈多，酸性愈强,(与无机强酸接近),给电子基的影响（使酸性减弱）,【练习】 不查表，请把下列化合物按酸性由弱到强的顺序排列起来。 (1)苯酚 （2）对氨基苯酚 （3）对硝基苯酚 （4）二硝基苯酚 （5）三硝基苯酚, ,2、生成酚醚,酚不能两分子间成醚，C-O键很牢固，需采用间接法制备,1、Williamson法（酚钠与伯卤烷反应）,俗名：大茴香醚 配制香料,二芳基醚用芳卤化合物，卤原子不活泼，需催化，加热。,2，4-二氯-4-硝基二苯醚,应 用,1）制备功能分子,2）酚醚比较稳定，不易氧化，可用于保护酚羟基 酚醚与HI作用，分解得原来的酚,示例,例如：,3、生成酚酯,水杨酸 乙酰水杨酸,4、与三氧化铁的显色反应,淡棕红色,蓝绿色,蓝色,暗绿色结晶,深绿色,蓝紫色,连苯三酚,1,2,4-苯三酚,对甲苯酚,对苯二酚,邻苯二酚,苯酚,【练习】试用化学方法鉴别下列各组化合物。,【练习】完成下列反应方程式。,1. 卤代反应,(二） 苯环上的取代反应,极性溶剂,酸性条件,用于性、定量分析,低温 非极性溶剂,2. 硝化反应,苯酚在室温下很容易用稀硝酸硝化得到邻位和对位硝基混合物：,用水蒸气蒸馏法分离,由于苯酚较易被氧化，所以苯酚不宜用混酸直接硝化，酚类的硝化也可 采用间接法。,苦味酸 ( 2, 4, 6-三羟基苯酚),4羟基1, 3苯二磺酸,制备苦味酸的原料,3. 磺 化,苦味酸为黄色固体，味苦，有毒，有强爆炸性，是军事上最早的一种炸药。用于染料（酸性黄色）、医药（外科收敛剂），化工分离用于生物碱的提纯。,二个SO3H使苯环钝化，不易被HNO3氧化，与浓HNO3作用时，SO3H同时被取代。,（1）烷 基 化,在质子酸催化下酚的烷基化反应比酰基化反应容易进行得多：,4. Friedel-Crafts付-克反应,易进行，常用的催化剂：H2SO4、H3PO4，HF、BF3、AlCl3 烷基化剂：卤烷，烯烃等。,2，6-二叔丁基-甲基苯酚（二六四）,“二六四”抗氧剂为白色固体，m.p70,用作石油产品及高聚物的抗氧剂。目前正在向食品抗氧剂开发应用。,在较高温度下还是能够发生酰基化反应。,（2）酰基化,特点：酚的芳环上的电荷密度较高，因此烷基化、酰基化反应可在 较弱的催化剂作用下进行,39,酚的酰基化反应当用BF3或ZnCl2作催化剂时可直接用羧酸为烷基化试剂，而不必用酰氯。,苯酚在浓硫酸或无水氯化锌的作用下，与邻苯二甲 酸酐不发生傅氏反应，而发生缩合反应生成酚酞。,由于酚环上的电子密度高，酚比芳烃和醇都容易发生氧化反应,（三）氧化反应,酚类易被氧化。苯酚在空气中被氧化，颜色逐渐加深:无色浅粉粉色褐色，利用酚类的自动氧化性质，常用于石油、橡胶、塑料、食品的抗氧剂。,（黄色）,邻苯醌 （1,2-苯醌）,对苯醌 （1,4-苯醌）,(红色),五、重要的酚 （一）苯酚（石炭酸） 无色透明晶体m.p43,b.p182f.p40.9，常带粉红至褐色。 微溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂，有毒，能使蛋白质变性。 苯酚是重要的有机化工原料。广泛用于树脂及高分子材料的合成。 用于医药、农药、香料、染料、涂料、炼油工业中。 还用于作溶剂。消毒剂、防腐剂。,毒性 苯酚有毒。苯酚及其浓溶液对皮肤有强烈的刺激作用，若不慎将苯酚沾到皮肤上，应用酒精或聚乙二醇清洗；若量较大或者混有氯仿，则需要进行急救。沾到衣服上也需用大量水冲洗。 致病性 苯酚及其化合物所引起的病理变化主要取决于其浓度。低浓度苯酚被人体吸收后，肝脏组织的解毒功能将使其失去大部分毒性，并随尿排出。但可能会造成慢性中毒，如出现不同程度的头昏、头痛等神经症状，以及食欲不振、吞咽困难、呕吐和腹泻等消化道症状。这种慢性中毒，经治疗后一般不会留下后遗症。饮水中的苯酚加氯消毒后会产生使人厌恶的异味，也会引起消化道症状，如恶心、呕吐、腹泻等。,苯酚的用途,酚醛树脂,合成纤维,合成香料,医药,消毒剂,染料,农药,防腐剂,外科消毒之父李斯特,利用苯酚外科消毒,塑料之父贝克兰,利用苯酚制取酚醛塑料,开启了苯酚改变世界的时代,苯酚,丁香酚,葡萄酚,酚对世界的影响,酚,饮品,医药,塑料,香料,染料,存在,转化,水果,正,被酚污染的水体,09年盐城受含酚废水污染全城断水,你知道吗？,日本利用蟹壳清除工业废水中有毒物质苯酚,据报道，研究人员向含苯酚的工业废水中添加遇热凝固的脱乙酰壳多糖（从蟹壳中提炼）和少量能使苯酚变成苯酚类化合物的酶 然后将其加热到37至45摄氏度，脱乙酰壳多糖受热凝固并把苯酚类化合物和酶包裹其间。 滤去沉淀的脱乙酰壳多糖，并使其温度降到30摄氏度以下，这时脱乙酰壳多糖由固态变成液态，苯酚类化合物和酶从中分离。 研究人员通过实验证实，按照这种方法处理过的工业废水中苯酚含量能达到环保要求。同时，脱乙酰壳多糖几乎可以100回收再利用，酶也有70左右能再利用。,课后探究,苹果切开后变色,乳白色的生漆会变色,52,对苹果变色的思考,53,哦，原来，水果和蔬菜虽然被采摘了下来，但是，它们的内部的代谢活动却没有停止，各种酶仍在“工作”，当它们被削了皮或剥开后，其体内含有的一种多酚类化学物质单宁，就会在酶的作用下，与空气中的氧气产生化学反应生成醌类化合物，食物的颜色也随之变成褐色。,54,浸泡在柠檬水里的苹果粒（这样就不会变色）,生 漆,又名大漆，天然漆，国漆，是从漆树的韧皮层割流出来的一种乳白色粘稠液体。,生漆含水较多，干燥快，但光度较弱。 生漆经过日晒或低温烘烤，脱去部分水分后，便成“熟漆”，熟漆干燥较慢，但光度较生漆强。,熟漆加油（如桐油、亚麻油）可得各种漆类。加入颜料，可制得各种色漆。 任何合成涂料在坚牢度、耐久性等性能方面都不能与生漆媲美，为一种优质的天然涂料。,生 漆,生漆的化学组成：生漆是一种天然的乳胶漆，在显微镜下观察可看到大小不等的水珠分散在油一样的乳液中，属于“油中水珠”型乳胶漆。 （1）漆酚：50-70% （2）漆酶：10% （3）多糖：10% （4）水：20-30% （5）其他物质：1%,生 漆,（1）漆酚：为生漆的主要物质，是漆液涂布后的成膜物，不溶于水，易溶于乙醇、丙酮、二甲苯等有机溶剂和植物油，在空气中极易氧化为黑色粘稠物。漆酚为多种不同不饱和脂肪酸基取代的邻苯二酚组成的混合物。,生 漆,生漆的固化成膜机理： 生漆在常温下不断与空气接触，在漆酶的催化作用下，自然干燥氧化聚合成膜，由于有酶参与反应，需要特定的环境条件：温度20-30 ，相对湿度80-90%。生漆在成膜过程中的化学、物理变化，产物的结构都非常复杂。 将反应简化，不考虑金属元素、多糖、蛋白等参与反应，可将反应分为四个阶段。,生漆常温自然干燥固化成膜机理,第一阶段 成漆酚醌：表观现象是乳白色的漆液表面逐渐变为红棕色可用下式表示：,生漆常温自然干燥固化成膜机理,第二阶段 成漆酚二聚体：主要产物是以下二种漆酚二聚体在此阶段，漆层由红棕色变为褐色。,生漆常温自然干燥固化成膜机理,第三阶段 成长链或网状高分子化合物：漆酚二聚体侧链氧化聚合，生成长链或网状高分子化合物，在这一阶段，漆层的颜色由褐色逐渐 变黑，粘度也增大。,生漆常温自然干燥固化成膜机理,第四阶段 成体型结构高聚物：在氧化聚合反应的基础上，漆酚侧链上的不饱和键进一步聚合，形成体型结构的聚合物。,（二）对苯二酚,为一强还原剂、用作显影剂，高分子单体阻聚剂。,对苯二酚，有机化合物，白色结晶。 毒有，成人误服1g，即可出现头痛、头晕、耳鸣、面色苍白等症状。遇明火、高热可燃。与强氧化剂接触可发生化学反应。受高热分解放出有毒的气体。主要用于制取黑白显影剂、蒽醌染料、偶氮染料、橡胶防老剂、稳定剂和抗氧剂。,（三）苯酚（甲酚）O.M.P-混合物 “煤酚皂”（来苏儿）：4753%甲酚的肥皂水溶液。 用于生产磷酸三甲酯，表面活性剂，防腐剂，浮选剂，染料，炸药，农药、电木，还用于木材，枕木的防腐剂。,茶叶中含有茶多酚。,茶多酚（Tea Polyphenols）是茶叶中多酚类物质的总称，包括黄烷醇类、花色苷类、黄酮类、黄酮醇类和酚酸类等。其中以黄烷醇类物质（儿茶素）最为重要。 茶多酚又称茶鞣或茶单宁，是形成茶叶色香味的主要成份之一，也是茶叶中有保健功能的主要成份之一。,1 具有很强的消除有害自由基的作用。 2 抗衰老作用。 3 抗辐射作用。 4 对癌细胞的抑制作用。 5 抗菌、杀菌作用。 6 对艾滋病病毒的抑制作用。 7. 对烟民有好处,可以清洗肺部尼古丁。,美国农业部的研究结果表明，花生红衣与仁中也含有相当多的白藜芦醇。白藜芦醇的实验研究已经证实具有对心血管疾病和癌症的有益作用。白藜芦醇对激素依赖性肿瘤（包括乳腺癌、前列腺癌、子宫内膜癌和卵巢癌等）有明显的预防作用。还可对骨质疏松、痤疮（青春痘）及老年痴呆症有预防作用，具有抗病毒及免疫调节作用。,白藜芦醇是一种生物性很强的天然多酚类物质，又称为芪三酚，是肿瘤的化学预防剂，也是对降低血小板聚集，预防和治疗动脉粥样硬化、心脑血管疾病的化学预防剂。20世纪