大学化学课件
合集下载
大学基础化学课件PPT幻灯片
⊿P ＝ K·CB
难挥发电解质稀溶液的拉乌尔定律变化
对于难挥发的电解质稀溶液，由于电解质 会解离，溶液中实际的自由移动的溶质质 点数目会增加，因此，需要对拉乌尔定律 进行校正。方法是乘以校正系数。
⊿P ＝i·K·bB
强电解质的拉乌尔定律
对强电解质，因为每个电解质都会解离，因此 溶液中实际的自由移动的溶质质点数目仅需乘 以简单的倍数即可。
溶液的蒸气压下降原因
当纯溶剂中溶有难挥发性的溶质后，部分溶质分子会占 据溶剂的部分表面，因此在单位时间逸出液面的溶剂分 子数就比全为纯溶剂时少，同时溶质分子对溶剂的吸引 作用也使凝结程度加大。
溶液蒸气压下降的依数性
温度一定时，难挥发的非电解质稀溶液的蒸气 压下降与溶质摩尔分数成正比，而与溶质的本 性无关。称为拉乌尔（Raoult）定律。
P0＞P
P0
P
溶质
结论
当液体溶剂中溶解一种难挥发性的物质成为 溶液后，该溶液的蒸气压总是低于同温度下 纯溶剂的蒸气压。
这种现象称为溶液的蒸气压下降。
注意：蒸气压均由溶剂分子组成。
溶液的蒸气压下降示意图
同温度下溶液的蒸气压总是低于纯溶剂的蒸气压
蒸气压
纯溶剂 溶液
P0 P
T
⊿P ＝ P0－ P 温度
蒸气压下降，凝固点下降，沸点升高等；
而引起这一溶剂物理性质变化的原因与溶质的 本性无关，仅与溶液中溶质的相对颗粒数的多 少有关。
2－1 溶液的蒸气压下降
蒸气压下降是溶液的依数性中最重要的性 质。凝固点下降、沸点升高的原因都能从 这一性质得到解释。
纯物质蒸气压
在一定的温度下把纯液体注入一空的密闭 容器中，一段时间后气相和液相间将达到 动态平衡，这时气相分子的密度不再发生 变化。
难挥发电解质稀溶液的拉乌尔定律变化
对于难挥发的电解质稀溶液，由于电解质 会解离，溶液中实际的自由移动的溶质质 点数目会增加，因此，需要对拉乌尔定律 进行校正。方法是乘以校正系数。
⊿P ＝i·K·bB
强电解质的拉乌尔定律
对强电解质，因为每个电解质都会解离，因此 溶液中实际的自由移动的溶质质点数目仅需乘 以简单的倍数即可。
溶液的蒸气压下降原因
当纯溶剂中溶有难挥发性的溶质后，部分溶质分子会占 据溶剂的部分表面，因此在单位时间逸出液面的溶剂分 子数就比全为纯溶剂时少，同时溶质分子对溶剂的吸引 作用也使凝结程度加大。
溶液蒸气压下降的依数性
温度一定时，难挥发的非电解质稀溶液的蒸气 压下降与溶质摩尔分数成正比，而与溶质的本 性无关。称为拉乌尔（Raoult）定律。
P0＞P
P0
P
溶质
结论
当液体溶剂中溶解一种难挥发性的物质成为 溶液后，该溶液的蒸气压总是低于同温度下 纯溶剂的蒸气压。
这种现象称为溶液的蒸气压下降。
注意：蒸气压均由溶剂分子组成。
溶液的蒸气压下降示意图
同温度下溶液的蒸气压总是低于纯溶剂的蒸气压
蒸气压
纯溶剂 溶液
P0 P
T
⊿P ＝ P0－ P 温度
蒸气压下降，凝固点下降，沸点升高等；
而引起这一溶剂物理性质变化的原因与溶质的 本性无关，仅与溶液中溶质的相对颗粒数的多 少有关。
2－1 溶液的蒸气压下降
蒸气压下降是溶液的依数性中最重要的性 质。凝固点下降、沸点升高的原因都能从 这一性质得到解释。
纯物质蒸气压
在一定的温度下把纯液体注入一空的密闭 容器中，一段时间后气相和液相间将达到 动态平衡，这时气相分子的密度不再发生 变化。
大学化学课件
3.2.2 弱酸、 弱酸、弱碱解离平衡 1、标准解离平衡常数
活度 ：α = γ i b
近似处理： 近似处理：利用浓度来代替活度
13
思考1：相同质量的葡萄糖和甘油分别溶 于相同质量的水中， 于相同质量的水中，所得溶液的凝固 点、沸点变化和渗透压是否相同？ 沸点变化和渗透压是否相同？ 思考2：相同物质的量的甘油分别溶于相同 质量的水和乙醇中， 质量的水和乙醇中，所得溶液的凝固点、 所得溶液的凝固点、 沸点变化和渗透压是否相同？ 沸点变化和渗透压是否相同？
5
∆ f Gm
θ
Sm
θ
P414：3、 2NO + Cl2═2NOCl基元反应 基元反应。 反应。
r = k ⋅ c 2 ( NO ) ⋅ c(Cl2 )
（3）NO浓度增加2倍
c′( NO ) = 3c( NO )
1 dc NO 1 dcCl2 1 dc NOCl = = （ 4） r = −2 dt −1 dt 2 dt
Kθ(1042K)=4.6,Kθ(940K)=0.05。求上述反应的 ΔrHmθ 、ΔrSmθ 、ΔrGmθ (940K)。
θ ϑ T2 − T1 K2 ∆r Hm ln ϑ = K1 R T2T1
θ 4.6 ∆ r H m ln = 0.05 8.314
1042 − 940 1042 × 940
第三章 水溶液中酸碱平衡和沉淀解离平衡 §3.1 溶液
3.1.1 溶液浓度的表示方法 [例3-1] 23g乙醇溶于500g水中， 水中，此溶液的密度是 0.992g·mL-1。计算： 计算：(1)乙醇的质量摩尔浓度b； (2) 乙醇的体积摩尔浓度c(物质的量的浓度)； (3) 乙醇的质量分数； 乙醇的质量分数； (4) 乙醇的摩尔分数。 乙醇的摩尔分数。 m溶质 溶质B的物质的量（ 的物质的量（mol ) wB = bB = m溶液 溶剂的质量( kg )
《大学化学教学课件》化学平衡
化学平衡与生命过程
化学平衡在生命过程中扮演着至关重要的角色。生物体内的各种化学反应都是在一定的平衡 状态下进行的，如酸碱平衡、离子平衡和氧化还原平衡等。
维持生命所需的正常生理功能需要保持这些平衡状态的稳定。例如，人体内的酸碱平衡对于 维持正常的生理功能至关重要，如果失衡可能导致酸中毒或碱中毒等严重后果。
平衡常数的意义
平衡常数是化学反应达到平衡状态时， 生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之 积的比值。
平衡常数是化学反应特征常数之一， 它反映了化学反应在平衡状态下反应 物和生成物之间的相对浓度关系。
平衡常数表达式
根据化学反应方程式，平衡常数表达 式通常由生成物浓度幂之积除以反应 物浓度幂之积得到。
平衡常数的计算
平衡的意义
化学反应限度
平衡状态反映了化学反应的限 度，即反应所能达到的最大程 度。
工业应用
了解化学平衡有助于优化工业 生产中的反应过程，提高产物 的产率和纯度。
理论价值
化学平衡理论对于理解化学反 应的本质和规律具有重要价值 ，是化学学科中的重要基础理 论之一。
02
化学平衡的原理
平衡常数
平衡常数定义
的方向移动。
勒夏特列原理
如果改变影响平衡的条件，平衡 就会向着能够减弱这种改变的方
向移动。
平衡常数
在一定温度下，可逆反应达到平 衡时各生成物浓度的化学计量数 次幂的乘积除以各反应物浓度的 化学计量数次幂的乘积所得的比
值。
平衡移动的影响因素
01
02
03
浓度对平衡的影响
增加反应物的浓度或减少 生成物的浓度，平衡向正 反应方向移动；反之，平 衡向逆反应方向移动。
动态平衡
平衡状态并不是静止不变的，而是处于动态平衡中 ，即正逆反应速率相等但并不为零。
大学无机化学第四版第三章课件
{c(H 2CO3 )}
= 4.2 10-7
第二步：HCO－3 (aq) + H 2O(l)
H
3O
+
(aq)
+
CO
2－ 3
(aq)
{ { }{ } } Ka2 (H2CO3 ) =
c(H3O+ )
c(CO
2－ 3
)
c(HCO－3 )
= 4.7 10-11
K a1
Байду номын сангаас
103
K a2
溶液中的H 3 O + 主要来自于第一步解离反应，
平衡浓度
•由于同离子效应的存在，通常用初始浓度 c0(HA) ,c0(A－)代替c(HA) ,c(A－) 。
例1：H2CO3 - NaHCO 3 Ka1 = 4.2 10-7
pH
=
pK a1
-
lg
c(H 2CO3 )
c(HCO
3
)
例 2：H3PO4 - NaH2PO4
H3PO4 (aq) + H 2O(l)
H3O+
(aq)
+
H
2
PO
4
(aq)
ceq /mol L-1 cHA - x
x
cA- + x
x (cA- + cHA - x
x)
=
K a1
=
6.7 10-3
因为 Ka1 较大，x不能忽略，必须解一元 二次方程，
此时，缓冲溶液 pH值公式中的 c(HA)，c(A- )应是平衡
浓度，不能用初始浓度 代之。
c(H3O+ )的计算可按一元弱酸的解离平衡
= 4.2 10-7
第二步：HCO－3 (aq) + H 2O(l)
H
3O
+
(aq)
+
CO
2－ 3
(aq)
{ { }{ } } Ka2 (H2CO3 ) =
c(H3O+ )
c(CO
2－ 3
)
c(HCO－3 )
= 4.7 10-11
K a1
Байду номын сангаас
103
K a2
溶液中的H 3 O + 主要来自于第一步解离反应，
平衡浓度
•由于同离子效应的存在，通常用初始浓度 c0(HA) ,c0(A－)代替c(HA) ,c(A－) 。
例1：H2CO3 - NaHCO 3 Ka1 = 4.2 10-7
pH
=
pK a1
-
lg
c(H 2CO3 )
c(HCO
3
)
例 2：H3PO4 - NaH2PO4
H3PO4 (aq) + H 2O(l)
H3O+
(aq)
+
H
2
PO
4
(aq)
ceq /mol L-1 cHA - x
x
cA- + x
x (cA- + cHA - x
x)
=
K a1
=
6.7 10-3
因为 Ka1 较大，x不能忽略，必须解一元 二次方程，
此时，缓冲溶液 pH值公式中的 c(HA)，c(A- )应是平衡
浓度，不能用初始浓度 代之。
c(H3O+ )的计算可按一元弱酸的解离平衡
大学无机化学第一章ppt课件
解：已知 m=0.7790g,T=298.15K,P=111.46KPa,V=0.4448L
MmRT PV
M0.79g980.31J4K 6 P0a.44L48
Ar =39.95
P M 1.3 0K 2 1 5 3 P .9 9 g a 5 m 1o 1 .7 lg 8 L 1 2 RT 8 .3J 1 m 精选4 p p1 t课件K o 202 11 l2.1 7 K 5 3 15
即pV常数 T
精选ppt课件2021
5
理想气体状态方程式：
pV = nRT
R---- 摩尔气体常量 在STP下，p =101.325kPa, T=273.15K n=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.414×10-3m3
精选ppt课件2021
6
R
pV nT
101P3 a2252.4 11 034m3 1.0m 2o 7.1l3K 5
nT
1.0m 2o 7.1l3K 5
62m 36 m .m 4 H m l 1 g o K l1
精选ppt课件2021
8
1.1.2 理想气体状态方程式的应用
1. 计算p，V，T，n四个物理量之一。
2.气体摩尔质量的计算 3.气体密度的计算
精选ppt课件2021
9
1. 计算p，V，T，n四个物理量之一。注意！
19
分压的求解：
pB
nBRT V
p
nRT V
pB p
nB n
xB
pB
nB n
pxBp
x B B的摩尔分数
精选ppt课件2021
20
例题：某容器中含有NH3、O2 、N2等气 体的混合物。取样分析后，其中
MmRT PV
M0.79g980.31J4K 6 P0a.44L48
Ar =39.95
P M 1.3 0K 2 1 5 3 P .9 9 g a 5 m 1o 1 .7 lg 8 L 1 2 RT 8 .3J 1 m 精选4 p p1 t课件K o 202 11 l2.1 7 K 5 3 15
即pV常数 T
精选ppt课件2021
5
理想气体状态方程式：
pV = nRT
R---- 摩尔气体常量 在STP下，p =101.325kPa, T=273.15K n=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.414×10-3m3
精选ppt课件2021
6
R
pV nT
101P3 a2252.4 11 034m3 1.0m 2o 7.1l3K 5
nT
1.0m 2o 7.1l3K 5
62m 36 m .m 4 H m l 1 g o K l1
精选ppt课件2021
8
1.1.2 理想气体状态方程式的应用
1. 计算p，V，T，n四个物理量之一。
2.气体摩尔质量的计算 3.气体密度的计算
精选ppt课件2021
9
1. 计算p，V，T，n四个物理量之一。注意！
19
分压的求解：
pB
nBRT V
p
nRT V
pB p
nB n
xB
pB
nB n
pxBp
x B B的摩尔分数
精选ppt课件2021
20
例题：某容器中含有NH3、O2 、N2等气 体的混合物。取样分析后，其中
大学有机化学课件ppt课件
大。
烯烃的化学性质
活泼，可发生加成、氧化、聚 合等反应。
炔烃
炔烃的定义和通式
含有碳碳三键的烃类化合物，通 式为CnH2n-2。
炔烃的命名
选择含有三键的最长碳链为主链， 从靠近三键的一端开始编号。
炔烃的物理性质
随着碳原子数的增加，炔烃的熔 沸点逐渐升高，密度逐渐增大。
炔烃的化学性质
活泼，可发生加成、氧化、聚合 等反应。
质谱法应用
在有机化学中，质谱法可用于确定有机化合物的 分子量、分子式及结构信息。
核磁共振波谱法
核磁共振基本原理
01
利用核自旋磁矩在外加磁场中的能级分裂和跃迁产生的信号进
行检测。
核磁共振波谱仪的构成
02
包括磁体、射频系统、检测系统、数据处理系统等部分。
核磁共振波谱法应用
03
在有机化学中，核磁共振波谱法可用于确定有机化合物的结构、
有机化学在日常生活中的应用
有机高分子材料、功能材料和复 合材料等广泛应用于建筑、交通、 电子和航空等领域。
有机化学在环境监测、污染治理 和可持续发展等方面也发挥着重 要作用，为保护环境、维护生态 平衡做出了贡献。
医药领域 材料领域 农业领域 环境领域
有机化学在药物合成、新药研发 和药物分析中发挥着重要作用， 为人类健康事业做出了巨大贡献。
大学有机化学课件ppt课件
目录
• 有机化学概述 • 烃类化合物 • 烃的衍生物 • 有机合成与反应机理 • 有机化学分析方法与技术 • 有机化学前沿领域及挑战
01
有机化学概述
Chapter
有机化学定义与发展
定义
有机化学是研究有机化合物的结 构、性质、合成和反应机理的科
学。
烯烃的化学性质
活泼，可发生加成、氧化、聚 合等反应。
炔烃
炔烃的定义和通式
含有碳碳三键的烃类化合物，通 式为CnH2n-2。
炔烃的命名
选择含有三键的最长碳链为主链， 从靠近三键的一端开始编号。
炔烃的物理性质
随着碳原子数的增加，炔烃的熔 沸点逐渐升高，密度逐渐增大。
炔烃的化学性质
活泼，可发生加成、氧化、聚合 等反应。
质谱法应用
在有机化学中，质谱法可用于确定有机化合物的 分子量、分子式及结构信息。
核磁共振波谱法
核磁共振基本原理
01
利用核自旋磁矩在外加磁场中的能级分裂和跃迁产生的信号进
行检测。
核磁共振波谱仪的构成
02
包括磁体、射频系统、检测系统、数据处理系统等部分。
核磁共振波谱法应用
03
在有机化学中，核磁共振波谱法可用于确定有机化合物的结构、
有机化学在日常生活中的应用
有机高分子材料、功能材料和复 合材料等广泛应用于建筑、交通、 电子和航空等领域。
有机化学在环境监测、污染治理 和可持续发展等方面也发挥着重 要作用，为保护环境、维护生态 平衡做出了贡献。
医药领域 材料领域 农业领域 环境领域
有机化学在药物合成、新药研发 和药物分析中发挥着重要作用， 为人类健康事业做出了巨大贡献。
大学有机化学课件ppt课件
目录
• 有机化学概述 • 烃类化合物 • 烃的衍生物 • 有机合成与反应机理 • 有机化学分析方法与技术 • 有机化学前沿领域及挑战
01
有机化学概述
Chapter
有机化学定义与发展
定义
有机化学是研究有机化合物的结 构、性质、合成和反应机理的科
学。
《大学化学课件》PPT课件
—
沙 多氢原子才能释放出许多谱线，我们在实验中所以能够
鸥
同时观察到全部谱线，是无数个氢原子受到激发到了高
能级，而后又回到低能级的结果。
2021/6/20
6
2、玻尔理论
大
氢原子核内只有一个质子，核外只有一个电子，它是
最简单的原子。在氢原子内，这个电子核外是怎样运动的
学 ？这个问题表面看来似乎不太复杂，但却长期使许多科学
学
Wave type
Hα
Hβ Hγ
Hδ
化
Calculated value/nm
656.2 486.1 434.0 410.1
Experimental value/nm 656.3 486.1 434.1 410.2
学
● 说明了原子的稳定性
课
● 对其他发光现象（如Ｘ光的形成）也能解释
件
● 计算氢原子的电离能
须搞清楚原子核外的电子排布，为此本章将重点从以上
鸥
几个方面来讨论。
2021/6/20
3
一、 氢原子光谱与Bohr理论
大
学 1、氢原子光谱
与日光经过棱镜后得到的七色连续光谱不同, 原子受高温
化
火焰、电弧等激发时，发射出来的是不连续的线状光谱。每
学
种元素的原子都有其特征波长的光谱线，它们是现代光谱分
析的基础。氢原子的发射光谱是所有原子发射光谱中最简单
这就是著名的德布罗意关系式.
12
二、电子的波粒二象性
202动1/6量/20的量子化意味着轨道半径受量子化条件的制约。
8
2、关于轨道能量量子化的概念。电子轨道角动量的量子化也
大
意味着能量量子化。即原子只能处于上述条件所限定的几个
大学普通化学-课件
。
04
化学实验基础
实验安全与操作规范
01
实验安全须知
了解实验中可能存在的危险因素 ，遵守实验室安全规定，确保自 身和他人安全。
02
实验操作规范
03
实验器材使用
掌握实验操作流程，严格按照实 验步骤进行操作，避免因操作不 当引发事故。
正确使用实验器材，了解各类器 材的用途、使用方法和注意事项 。
实验设计与数据处理
有机化合物与高分子材料
01
02
03
04
有机化合物是指含碳元素的化 合物，其种类繁多，性质各异
。
有机化合物在工业、农业、医 药、环保等领域具有广泛的应 用，如塑料、合成纤维、农药
等。
高分子材料是指分子量较大的 有机化合物，其具有优良的力
学性能和化学稳定性。
高分子材料在工业、农业、交 通、通讯等领域具有广泛的应 用，如合成橡胶、合成纤维等
化学在工业生产中的应用
农业
化肥、农药、植物生长调节剂等。
制造业
材料合成、表面处理、电镀等。
能源
石油、天然气、太阳能等的开采和利用。
环保
污水处理、大气治理等。
化学前沿科技与发展趋势
纳米技术
纳米材料、纳米药物等。
绿色化学
环境友好型的合成方法、反应 条件等。
生物技术
基因工程、蛋白质工程等。
新能源
燃料电池、太阳能电池等。
大学普通化学-课件
目录
• 化学基本概念 • 化学反应原理 • 元素与化合物性质 • 化学实验基础 • 化学应用与前沿科技
01
化学基本概念
化学的定义与性质
总结词
理解化学的本质和特性是学习化学的基础。
04
化学实验基础
实验安全与操作规范
01
实验安全须知
了解实验中可能存在的危险因素 ，遵守实验室安全规定，确保自 身和他人安全。
02
实验操作规范
03
实验器材使用
掌握实验操作流程，严格按照实 验步骤进行操作，避免因操作不 当引发事故。
正确使用实验器材，了解各类器 材的用途、使用方法和注意事项 。
实验设计与数据处理
有机化合物与高分子材料
01
02
03
04
有机化合物是指含碳元素的化 合物，其种类繁多，性质各异
。
有机化合物在工业、农业、医 药、环保等领域具有广泛的应 用，如塑料、合成纤维、农药
等。
高分子材料是指分子量较大的 有机化合物，其具有优良的力
学性能和化学稳定性。
高分子材料在工业、农业、交 通、通讯等领域具有广泛的应 用，如合成橡胶、合成纤维等
化学在工业生产中的应用
农业
化肥、农药、植物生长调节剂等。
制造业
材料合成、表面处理、电镀等。
能源
石油、天然气、太阳能等的开采和利用。
环保
污水处理、大气治理等。
化学前沿科技与发展趋势
纳米技术
纳米材料、纳米药物等。
绿色化学
环境友好型的合成方法、反应 条件等。
生物技术
基因工程、蛋白质工程等。
新能源
燃料电池、太阳能电池等。
大学普通化学-课件
目录
• 化学基本概念 • 化学反应原理 • 元素与化合物性质 • 化学实验基础 • 化学应用与前沿科技
01
化学基本概念
化学的定义与性质
总结词
理解化学的本质和特性是学习化学的基础。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
特殊仪器
+ H2O K2CO3
碱: NaOH Na2CO3
2. 弗里斯重排
定义:酚酯与路易斯酸一起加热, 定义:酚酯与路易斯酸一起加热,可发生酰基重排生成邻羟基 和对羟基芳酮的衍生物.该重排反应称为弗里斯重排. 和对羟基芳酮的衍生物.该重排反应称为弗里斯重排. (酚的芳环上带有间位定位基的酯不能发生此重排) 酚的芳环上带有间位定位基的酯不能发生此重排)
SO3H
HO
SO3H
SO3H
H2SO4(稀) 回流
OH
应用: 定位; 芳核位置保护基; 引入酚羟基. 应用:1 定位; 2 芳核位置保护基;3 引入酚羟基.
3 酚的硝化
OH
OH
+ 稀HNO3(20%)
-H2O 室温
NO2
+ HO
NO2
35 % -40%
12 % -15%
*2,4,6-三硝基苯酚的制备 三硝基苯酚的制备
OCOCH3
AlCl3 165oC or TiCl4 CH3
O H3CC
H
O
CH3 COCH3
CH3
动力学产物
热力学产物
四 酚芳环上的一般亲电取代反应
1 酚的卤化
(1)酚在酸性条件下或在 2,CCl4等非极性溶液 )酚在酸性条件下或在CS 中进行氯化和溴化,一般只得到一卤代产物. 中进行氯化和溴化,一般只得到一卤代产物.
o
B(OCH3)2
苯基硼酸二甲酯
H+ H2O B(OH)2
苯基硼酸
15 % H2O2 CH3COOH
OB(OH)2
硼酸苯酯
H+ H2O
OH
+ B(OH)3
第四节 苯酚及其衍生物的反应 一 二 三 四 五 六 七 八 九 酸性 成醚反应和克莱森重排 成酯反应和弗里斯重排 酚芳环上的一般亲电取代反应 瑞穆尔--悌曼反应 瑞穆尔 悌曼反应 柯尔伯--施密特反应 柯尔伯 施密特反应 芳香醚的伯奇还原 苯酚与甲醛的缩合 三氯化铁试验
第十七章 酚 醌
exit
本章提纲
第一节 苯酚的结构 酚的命名, 第二节 酚的命名,物理性质和光谱特性 第三节 酚的制备 第四节 苯酚及其衍生物的反应 第五节 萘酚的取代反应 第六节 多元酚 第七节 醌
第一节 苯酚的结构 一 杂化和电子云分布
C,O均为 2杂化 , 均为 均为sp
H
O与苯环形成 π共轭,共轭的结果: 与苯环形成p-π共轭,共轭的结果: 与苯环形成 *1. 增强了苯环上的电子云密度 *2. 增加了羟基上的解离能力
二 苯酚的共振式
OH OH OH
+
OH
+
OH
+
(贡献最大) 贡献最大)
三. 酚的互变异构体
O CH3-C-CH3 酮式为主 OH CH3-C=CH2 烯醇式
O
OH
O
酮式
烯醇式为主
(因为形成封闭的共轭体系) 因为形成封闭的共轭体系)
酮式
酚的命名, 第二节 酚的命名,物理性质和光谱特性 酚的命名
酚的命名有二种: 酚的命名有二种: 1)若酚羟基为主官能团:将酚羟基与芳环一起作为母体, )若酚羟基为主官能团:将酚羟基与芳环一起作为母体, 含一个羟基称为酚,含二个羟基称为二酚, 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. 基称为三酚,其它基团为取代基. 2)若酚羟基不作为主官能团,酚羟基作为取代基. )若酚羟基不作为主官能团,酚羟基作为取代基.
路易斯酸(羧酸用 路易斯酸(羧酸用BF3)
酰卤 苯酚 + 酸酐 羧酸
对苯环酰基化有利
质子酸或碱
对酚羟基氧上的酰基化有利
具体分析
路易斯酸催化:路易斯酸使羟基进攻羧羰基的能力减弱; 路易斯酸催化:路易斯酸使羟基进攻羧羰基的能力减弱; 路易斯有利于酰基正离子的形成. 路易斯有利于酰基正离子的形成.
ArOH + AlCl3 ArOAlCl2 + HCl
(CH3)2SO4 NaOH H2O
OH OCH3 + CH3OSO3-Na+
CH2N2
醚
OCH3 + N2
芳基烃基醚的二个重要性质 *1. 被碘氢酸解
OCH3
HI
OH + CH3I
*2. 催化氢解
OCH2
H2/Pd
OH + CH3
CH2-A
A为杂原子时均易被氢解 为杂原子时均易被氢解
2. 克莱森重排
谱中羟基氢的δ 范围内. 酚羟基的1H NMR谱中羟基氢的δ值很不固定,在4-8 范围内. 谱中羟基氢的 值很不固定, 若由于形成氢键发生分子内缔合,氢的δ值在10.5-16 . 若由于形成氢键发生分子内缔合,氢的δ值在
第三节 酚的制备 一 芳香磺酸的碱融熔法 二 卤代苯的水解 三 异丙苯法 四 重氮盐法 格氏试剂--硼酸酯法 五 格氏试剂 硼酸酯法
定义: 定义:烯丙基芳基醚在高温下可以重排为邻烯丙基酚或 对烯丙基酚,这称为克莱森重排. 对烯丙基酚,这称为克莱森重排.
14
OCH2CH=CH2 α β γ 200 C
o
OH
14
OH
CH2CH=CH2
γ
β
α
200oC
14
CH2CH=CH2
α
β
γ
克莱森重排的立体化学规律
H R O Me Z H
H Me O
一 芳香磺酸的碱融熔法
eg 1
+ H2SO4 SO3H Na2SO3 SO3Na
NaOH 300 C
o
+ ONa H
OH
eg 2
60 oC H2SO4 120 oC
SO3H NaOH H+
OH
t
SO3H OH NaOH H
+
t
二 卤代苯的水解
卤苯水解有两种反应机制: 卤苯水解有两种反应机制: 1 邻对位没有吸电子取代基的卤苯是按苯炔中 间体机制进行的. 间体机制进行的. 2 绝大多数邻,对位有吸电子取代基的卤苯是 绝大多数邻, 按加成消除机制进行的. 按加成消除机制进行的.
O
反应式
OCR AlCl3
OH
O CR + HO O CR
弗里斯重排的反应机制
O CH3CO
O C O CH3 AlCl3
O CH3CO
+
H C H3C
O _ AlCl2 Cl
O
O -HCl CH3CO H3C C
O H2O O AlCl2
O CH3CO
O CCH3
弗里斯重排的区域选择性
OH
AlCl3 25oC or PPA
(2) 亚硝基化可以在酸性介质中进行,也能在碱性介质 ) 亚硝基化可以在酸性介质中进行, 中进行. 中进行
(3)亚硝基苯酚的性质:能与苯酚缩合. )亚硝基苯酚的性质:能与苯酚缩合.
5 酚的傅 克反应 酚的傅-克反应
*芳环上的电荷密度较高,因此烷基化,酰基化反应可以 芳环上的电荷密度较高,因此烷基化, 芳环上的电荷密度较高 在较弱的催化剂作用下进行. 在较弱的催化剂作用下进行. *苯酚的羟基和苯环均可发生酰基化反应,情况如下: 苯酚的羟基和苯环均可发生酰基化反应,情况如下: 苯酚的羟基和苯环均可发生酰基化反应
实 例
OH
>
OH NO2
>
OH NO2
O2N
NO2 OH
NO2
pka 7.15 7.22 8.39
OH (CH3)3CCH2 CH2C(CH3)3 CH2C(CH3)3
4.09
O2N
NO2 OH NO2
0.25
pka
酸性极弱
二 成醚反应和克莱森重排
1. 酚的成醚反应
定义:酚在碱性溶液中与卤代烃作用生成芳香醚的反应. 定义:酚在碱性溶液中与卤代烃作用生成芳香醚的反应. 碱性溶液中与卤代烃作用生成芳香醚的反应
Me H
Me R Me E HO
H
Me
Me
H R
O
H E Me Me
O
H
H Me
Me E HO
H S
Me
三 成酯反应和弗里斯重排
1. 成酯反应 苯酚转变成羧酸酚酯的反应
O R-C-Cl
OH
酸或碱
OCOR
+ HCl
OCOCH3
+ (CH3CO)2O
酸或碱
+ CH3COOH
OCOR
RCOOH 酸:H2SO4 H3PO4
HO
OH
C O O
生成酚酞的反应机理
HO
O + OH O O
(浓)H2SO4 t 亲核加成 O
OH O
H+ -H2O
OH
芳香亲电取代
HO
O-H HO OH O O H+ C COOO
酚酞
苯酚傅克反应的实例
eg 1.
OH + (CH3)3CCl
HF
(CH3)3C
OH
eg 2.
一 酸性
苯环上的取代基对酚酸性强弱的影响 电子效应的影响: 吸电子基团使酸性增强, 电子效应的影响: 吸电子基团使酸性增强,给电子基团使 酸性减弱. 酸性减弱. 空间效应的影响: 空阻减弱溶剂化作用( 空间效应的影响: 空阻减弱溶剂化作用(溶剂化作用有利于 酚羟基的离解),从而使酸性减弱. 酚羟基的离解),从而使酸性减弱. ),从而使酸性减弱
O R-C-Cl + AlCl3
O R-C+
+ AlCl4O R-C H O R-C
O R-C+ +