苯酚与炔烃反应成环的反应是什么

经典的方法是把苯磺化，然后用烧碱碱熔，这个最早是1923年孟山都开发的传统方法。因为浓硫酸和氢氧化钠都是非常常见而且容易获取的试剂，所以这个路线是在没有大型设备的情况下少量制备苯酚的首选。缺点也很明显，就是对混酸和烧碱的消耗量非常大，成本很高。从现在的工艺角度来看，用于大规模工业生产的话已经过时了。现在工业界最经典的方法是异丙苯氧化法。简单来说就是把苯和丙烯在磷酸诱导下发生Friedel-Crafts烷基化反应制备异丙苯，然后将异丙苯氧化为过氧化氢异丙苯，最后让过氧化氢异丙苯在酸性条件下水解-重排，生成苯酚和丙酮。异丙苯法的最大优点在于原子经济性，即反应的底物全部被用于制造产品了——苯酚和丙酮都是非常重要的基础化工原料。与此同时，异丙苯氧化法的初级原料苯和丙烯都是石油化工的基础产品，廉价而且易得。.异丙苯氧化：异丙苯用空气氧化生成过氧化物,在稀硫酸存在下,过氧化物分解,生成苯酚和丙酮C6H5-CH（CH3)2-O2-->C6H5-C（CH3)2-OOH--H＋--->C6H5OH＋CH3COCH3

磺化碱熔法：用浓硫酸磺化剂，将苯进行磺化生成苯磺酸。苯磺酸用氢氧化钠中和得到苯磺酸钠，后者与氢氧化钠共熔得到苯酚钠。苯酚钠经酸化得到苯酚。

异丙苯法：丙烯与苯在三氯化铝的催化下，于80-90摄氏度进行烃基化反应，得到异丙苯。异丙苯用空气在100-120摄氏度和300-400kPa压强下氧化生成过氧化氢异丙苯。过氧化氢异丙苯用硫酸在60℃下常压裂解为丙酮和苯酚。氯苯水解法：苯和氯气在铁的催化下氯代，得到氯苯。氯苯与氢氧化钠水溶液在高温高压下进行催化水解，生成苯酚钠，经酸化得到苯酚。氯苯的氯很不活泼，需要在高温高压下，并且用催化剂催化才能顺利水解。

主要有磺化碱熔法、异丙苯法、氯苯水解法等.

磺化碱熔法：用浓硫酸或三氧化硫作为磺化剂,将苯进行气相磺化生成苯磺酸.苯磺酸用亚硫酸钠中和得到苯磺酸钠,后者与氢氧化钠共熔得到苯酚钠和亚硫酸钠（亚硫酸钠循环使用）.苯酚钠经酸化得到苯酚.

异丙苯法：丙烯与苯在三氯化铝的催化下,于80-90摄氏度进行烃基化反应,得到异丙苯.异丙苯用空气在100-120摄氏度和300-400kPa压强下氧化生成过氧化氢异丙苯.过氧化氢异丙苯用硫酸在60℃下常压裂解为丙酮和苯酚.

氯苯水解法：氯苯与氢氧化钠水溶液在高温高压下进行催化水解,生成苯酚钠,经酸化得到苯酚.

苯酚是重要的基本有机化工原料，其许多下游产品涉及到众多领域，在工业上的用途很广，主要用于制造酚醛树脂、双酚A和己内酰胺。此外，苯酚衍生物如卤代酚、硝基酚、烷基酚可用于医药、农药、油漆、染料、炸药、石油添加剂、脱漆剂、木材防腐剂、香料等的生产，在皮革领域还用来消毒。随着工业经济的发展，特别是合成材料的品种和产量迅速扩大和增长，可以预测在世界范围内对苯酚的需求量将持续增长，苯酚下游产品开发大有可为。酚醛树脂 酚醛树脂价格较低，用于制造齿轮等机械零部件，铸造模芯和砂轮，层压板和各种玻璃钢制品，胶粘剂、涂料和油漆，制造各种电器、仪表机壳和零件以及瓶盖、钮扣等日用品。酚醛树脂经改性后用途更为广泛，适用于电气绝缘材料，还用于各种汽车的刹车片、离合器片等。己内酰胺 以苯酚为原料生产己内酰胺是最早实现工业化的方法。己内酰胺绝大部分用于生产聚酰胺类产品，锦纶6主要用于袜类生产，在工业方面可制成工业用布、绳索、渔网、传动带、轮胎帘子布等。工程级聚酰胺还广泛用于制作轴承、齿轮、管材、医疗器械和电气绝缘材料等。双酚A 目前双酚A的需求量有超过酚醛树脂之势。双酚A主要用于生产聚碳酸酯和环氧树脂，还用于生产一些特种树脂和阻燃剂。聚碳酸酯是当今主要工程塑料之一，在电子和电器工业、摄影和光学仪器、办公用品设备和家用品生产中占有重要地位。环氧树脂可以制作层压板、清漆、涂料、胶粘剂等。以双酚A生产的特种树脂用于涂料、薄膜、纤维、机械、电器零件和管材等。双酚A经氯化和溴化可得四氯双酚A和四溴双酚A，用于生产阻燃剂。双酚F 双酚F与环氧氯丙烷缩合得到双酚F型环氧树脂，用于衬里材料、地板材料、浸渍材料和层压材料等，也可用于无溶剂型超高固体含量的涂料。双酚F与光气反应生成双酚 F型聚碳酸酯，用于生产成型材料和薄膜。双酚F还可生产油溶性酚醛树脂、阻燃剂、抗氧剂和表面活性剂等。双酚S 由苯酚直接磺化可制取双酚S。双酚S与双酚A结构相似，用途相近。利用它可生产双酚S型环氧树脂、聚碳酸酯、聚砜醚酮、聚砜与聚醚砜的复合树脂。双酚S作为填加剂加入多种树脂中以改善其性能，加入PU中起增塑剂作用；加入PVC中，可增强抗紫外线老化作用；加入酚醛树脂和环氧树脂中，可加速其固化。烷基酚 烷基酚是苯酚的烷基化产物，种类较多。主要品种有2，6-二甲酚、叔丁基酚、邻异丙基酚等。2，6-二甲酚由苯酚与甲醇高温反应生成，它是生产工程塑料聚苯醚的原料，还用于生产2，6-二甲苯胺，它是医药和农药的中间体。叔丁基酚由异丁烯和苯酚反应生成，用于运输、建筑、土木工程和制鞋，也可用于橡胶硫化剂和涂料。2，4-二叔丁基苯酚和2，6-二叔丁基苯酚主要作为生产聚烯烃时使用的抗氧剂、酚醛树脂、汽油添加剂和润滑油的抗氧剂等。邻异丙基酚是由丙烯和苯酚进行烷基化反应而制得的，它是氨基甲酸酯类杀虫剂的中间体。辛基酚是由苯酚和辛烯烷基化反应生成，可用于合成橡胶的硫化，也可制取辛基酚聚氧乙烯醚，用作洗涤剂、染色助剂、农药乳化剂、金属清洗剂等。以苯酚和十二烯为原料进行烷基化反应即得十二烷基酚，用于生产十二烷基酚钙盐，其次是镁盐和钡盐，用作润滑油添加剂，还用于生产十二烷基酚聚氧乙烯醚，用作农药喷洒辅助剂。十二烷基酚还可用于生产非离子型表面活性剂。对异丙基苯酚可由苯酚和α-甲基苯乙烯反应合成，主要用作非离子活性剂的原料；用以制取对异丙基苯酚甲醛树脂，用作涂料、清漆的胶粘剂；对异丙基苯酚杀菌、防腐能力强，用于木材的杀菌防霉；它还可用作环氧树脂分子量调节剂、塑料增塑剂和稳定剂原料。

羟基(-OH)直接连接在苯环上的物质

酚(phenol)，通式为ArOH，是芳香烃环上的氢被羟基(—OH)取代的一类芳香族化合物。最简单的酚为苯酚。

分类

依分子中羟基数分为一元酚、二元酚及多元酚；

羟基在萘环上的称为萘酚，在蒽环上称为蒽酚。

酸性

与普通的醇不同，由于受到芳香环的影响，酚上的羟基(酚羟基)有弱酸性，酸性比醇羟基强。

如苯酚(C6H5OH)自身在水中的电离:

酚可与强碱生成酚盐，如苯酚钠。

易被氧化

在空气中无色的晶体酚易被氧化为红色或粉红色的醌。

配合物

酚在溶液中与三氯化铁可形成配合物，并呈现蓝紫色，可以鉴定三氯化铁或酚。

反应

酚羟基的邻对位易发生各种亲电取代反应；

酚羟基可发生烷基化及酰基化反应。

制备

酚一般可由芳烃磺化后经碱熔融制得；

酚也可由卤代芳烃与碱在高温高压催化下反应制得；

芳香伯胺经重氮盐水解也可制得酚。

用途

酚是重要的化工原料，可制造染料、药物、酚醛树脂、胶粘剂等。

苯酚及其类似物可制做杀菌防腐剂。

邻苯二酚、对苯二酚可作显影剂。

近年来，人们对酚类化合物的地球化学行为感兴趣，酚类化合物的分布正在被用作油气运移的示踪剂以及作为油气藏亲近性的指标和石油生产过程中动态观测的新工具（Dale等，1996；李贤庆等，2001）。

应用毛细管等速电泳法，也可分析地层水中烷基酚含量（蔡春芳等，1997；李贤庆等，2003）。使用仪器为美国惠普公司生产的HP3DCE高效毛细管电泳仪、85cm×75μm（内径）熔融石英毛细管（有效长度80cm）、二极管阵列检测器。采用以47.5mmol/L硼酸盐，70mmol/L十三烷基硫酸钠为缓冲溶液，恒定电流100μA，管柱温度20℃，检测波长200nm，参比波长350nm，压力进样，以标准共注法定性，标准曲线法定量。样品预处理同有机酸测定。

笔者对鄂尔多斯盆地中部气田马家沟组地层水样中烷基酚含量进行了测定，结果见表3-7。本研究定性定量可靠的酚类化合物有苯酚、一甲基酚和二甲基酚，其中一甲基酚常见有邻、间、对三个异构体，未检测出C3以上的烷基酚（李贤庆等，2003）。

表3-7　鄂尔多斯盆地中部气田马家沟组地层水样中烷基酚含量测定结果

注：n.d.—低于检测限；一甲基酚和二甲基酚因浓度低，给出峰面积。

从表3-7可看出，在所测定的地层水样中，苯酚浓度占绝对优势，一般占烷基酚总浓度的90%以上，这与塔里木盆地大多数古生界海相地层水相似（苯酚浓度超过烷基酚总浓度的80%），而与国外报道的北海油田侏罗系砂岩地层水中苯酚占总酚的50%有较大差异。中部气田马家沟组地层水样中，苯酚含量为0.57～4.73mg/L，平均1.77mg/L，其中苯酚含量在1.0mg/L以下的样品占47.6%,1.0～3.0mg/L的占35.29%,＞3.0mg/L的占17.65%。酚这种浓度值与我国其他含油气盆地一样，处于相同的数量级范围（表3-6），也与北海油田大多数地层水中酚浓度处于一个数量级上，且均未发现有酚浓度值超过10mg/L的样品。

图3-15　中部气田马家沟组地层水中苯酚含量平面分布

总体来说，中部气田苯酚含量＜1.0mg/L的地层水中，一甲基酚浓度低，邻、间、对三个异构体分布不全，较难区分；苯酚含量＞2.0mg/L的地层水中，尽管一甲基酚浓度也低，但一甲基酚的邻、间、对三个异构体分布较齐全（如陕78、陕58、陕74、陕33井等），区分明显，它们的峰面积呈现邻—一甲基酚＜间—一甲基酚＜对—一甲基酚的变化趋势，这可能与它们在油气相/水相中的分配系数不同（Taylor,1994）有关。

从平面分布（图3-15）来看，中部气田马家沟组地层水中苯酚含量分布不均匀，出现二个高值区（＞2.0mg/L），即陕33—陕74—陕78—陕91井、陕57井区，而且中区苯酚含量高于北区，这种分布与该区天然气藏分布不无关系，含伴生烃的中高产气井往往含有较高的苯酚含量。

已有研究报道（Dale等，1996；梅博文等，1998），烷基酚含量是油气运移的示踪剂，随着运移距离的增加，烷基酚含量增加。按此原理，鄂尔多斯盆地中部气田马家沟组地层水中苯酚含量变化有可能指示其天然气运移方向（图3-15）。

研究还表明，中部气田马家沟组地层水中苯酚含量与总有机酸含量具有一定的相关性（图3-16），高的总有机酸含量往往对应着较高的苯酚含量，这种关系及其意义有待进一步研究。

图3-16　中部气田马家沟组地层水中苯酚含量与总有机酸含量的关系

烃的组成元素是：氢和碳，仅此而已，比如乙烷（c2h6)，比如苯（c6h6）。而烃的衍生物却含有氢，氧和其他元素。比如甲醛，作为烃的衍生物，它便包括碳，氢，氧三种元素；比如尿素，就含有碳，氢，氮，氧四种元素；可见，烃的衍生物含有的元素至少是3种。

互溶。经查询三溴苯酚和烷烃类的相关资料得知，三溴苯酚和烷烃类是互溶的，但溶化速度慢。互溶指两种液体（如水和酒精）能以任何比例互相溶解，其互溶程度随温度而变化，部分互溶变为互溶的温度称为会溶温度。

每一种显微组分由于其生物先质不同，其化学组成与化学结构各不相同，因而表现为聚合程度与富氢程度的差异，从而决定了各种显微组分生烃时间和生烃潜力的差异，为此，有必要剖析各种显微组分生烃的化学基础。

一、镜质组

镜质组主要来源于高等植物的植物茎、叶的木质纤维组织，其主要前身物质为纤维素、木质素、丹宁。按照煤结构的新观点，镜质组的主体结构是复杂的大分子网络骨架，其间夹杂包络有各种分子量较低的化合物，前者称为刚性相，后者称为流动相(Given等，1984；Lin等，1987)。流动相是镜质组中可溶有机质的主要来源。构成主体结构的大分子网络骨架的生物先质主要是高等植物的木质素。

木质素是一种非晶三维交联聚合物。它的基本结构单元是被一些羟基、甲氧基和丙基取代的苯(多为1，4-；1，3，4-；或1，3，4，5-取代)。其中丙基常被氧化为醇。纤维素也是构成植物细胞壁的基本格架，它是易水解的多糖聚合物。丹宁是由成分不同的芳香族化合物，如酸、丹宁酸、鞣花酸的混合物组成，具有苯酚的性质和高的分子量。

二、惰性组

惰性组的生物前身和植物前身大体上与镜质组相似，即主要来源于植物细胞壁的纤维素和木质素。但是，这些成分经历了丝炭化作用，形成了碳含量比较高、氢含量比较低的物质，即惰性组。由于其聚合度和芳构化程度较高，通常它不作为生油气的母质(Teich-muller，1982)。

三、壳质组

壳质组由比较富氢的植物物质(如孢子、角质、树脂、蜡、香胶、乳胶、脂肪和油)以及蛋白质、纤维素和其他碳水化合物的细菌降解产物形成，与腐殖物质相比，壳质组含有大量的脂肪族成分。

1.孢子体

孢子体起源于高等植物的孢子与花粉的外细胞壁(外壁和周壁)，主要由称为孢粉素(Sporopollen)与纤维素的生物聚合物组成，Brooks等(1978)曾提出孢粉素主要是由β-胡萝卜素、叶黄素与脂肪酸的氧化共聚物，但后来的研究均未能证实孢粉素含有大量的类异戊二烯结构(Given等，1988)，而认为主要的结构单元是丙基与长链的正构烷烃(Nip等，1992)。前者在成熟为孢子体时形成类似于木质素形成的芳碳结构，热解时生成烷基酚，后者则热解生成一系列的正构烷烃。

2.角质体

角质体来源于植物的角质(cutin)与角质层(cuticle)，广泛存在于果实、茎、叶的表层。角质是植物角质层的结构成分，角质层多存在于陆源植物中。

角质的化学结构主要是由羟基与环氧脂肪酸的生物聚酯组成，其一是C16族，主要是二羟基棕榈酸，其中一个羟基位于ω-碳，另一个位于C-10、C-9、C-8或C-7，二羟基棕榈酸酯常呈L形构型；另一个是C18族，主要是一些羟基油酸与位于在C-12位带有双键的同系化合物，还含有少量的酚羟基酸，如p-香豆酸与阿魏酸。图2-1是C16单体族构成的角质的化学结构模型(Kolattukudy，1982)。

Nip等(1987)对一些现代高等植物及其化石树叶中的角质层进行了研究，发现其中含有性质稳定的高脂肪结构生物聚合物。其裂解色谱显示其主要构成一系列的直链脂族烃，表明角质层中存在聚乙烯结构，角质体的裂解色谱特征与一些高蜡石油颇为相似(Tegelear等，1989)。因而通常认为它与原油中的高含蜡量密切相关(Brooks和Smith，1969)。

3.树脂体

树脂体来源于高等植物的树脂、蜡、油、脂肪、胶浆等，其中树脂和蜡为主要的生源母质。在化学成分上，树脂、硬树脂、香精油、软树脂等属于萜烯，可以看作是通过两个或两个以上的异戊二烯分子的缩聚生成的。脂肪和蜡属于可抽提的类脂化合物。

图2-1 角质的单体结构及其聚合体的结构模型

(Kolattukudy，1982)

树脂主要的化学组成是各种萜类，包括挥发性的单萜、倍半萜、二萜烯类和非挥发性的二萜烯酸与三萜烯酸，以及少量的醇、醛、酯等非萜类物质。由于树脂酸类具有较高的化学稳定性，树脂体通常继承并保存了树脂酸类的基本化学骨架结构，随着成熟度的增加，树脂羧酸转化为二萜烷，进一步芳构化为芳香二萜类，如脱氢松香烷、惹烯和海松烯等。

脂肪和蜡属于类脂化合物。种子细胞的原生质中特别富含脂肪，它可占种子干重的70%以上。此外，许多藻类也储存脂肪。脂肪是含有不同脂肪甘油酯的化学混合物，含有丰富的氢，脂肪酸作为石油的前身物起着重要的作用。

蜡成细颗粒、小杆、或者以坚实的表皮沉淀在叶和果实上。此外，蜡在组织中也有发现，角质化和木栓化细胞壁中也含有蜡。蜡是高级脂肪酸和高级脂肪醇形成的酯类，它与脂肪非常相似，由长度比较短的无分支链分子(C30～C34)组成。与树脂体相反，蜡不聚合，它们是斥水的并且溶于醚和热醇中。

4.木栓质体

木栓质体主要来自植物茎与根外层的木栓层(Subrin)。主要存在于木皮木栓化的细胞壁中。木栓质由软木脂、木质素、多糖共聚而成。其中软木脂含有大量的脂族结构成分，包括多羟基的一元和二元高碳数脂肪酸及其甘油酯及酚类等物质(郑志方，1988)。这些脂族成分通过酯或醚键与木质素的芳香结构单元交联，形成木栓质的聚合体(图2-2)。

图2-2 木栓质体化学结构模型

(Kolattukudy，1982)

四、腐泥组

以藻类体为代表的腐泥组主要来自各种藻类及其菌解产物。常见的有丛粒藻、粘球藻、栅藻、微四角藻、蓝绿藻等。

藻类体是公认的最佳的生烃母质之一。其生物先质中富含蛋白质、纤维素、脂肪酸、醇类、酮类和烃类。一般的藻类体都富含C12～C20偶碳数直链的饱和和不饱和的一元羧酸，藻类脂肪和细胞膜中还含有长链的脂肪酸(Tissot和Welte，1984)。藻类体氢含量很高，达10%～11%，主要是由开链脂肪结构所组成，很少含有芳香结构(Allan等，1980)。需要指出的是：藻类死亡、埋藏后，其细胞壁有机物质和细胞内的类脂物聚合成藻类体干酪根大分子，而原先游离的生物类脂物如藻甾醇、长链烯酮和烯烃等可能演化成可溶性的非烃-沥青质混合物，并没有结合到干酪根结构中。这些物质并没有发生明显的缩聚作用，只要具备还原性的沉积-成岩作用条件，在低温阶段就可以发生解聚、脱官能团反应，贡献出链烷烃和甾烷类的未成熟—低成熟石油。

烃,是仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物,又称为碳氢化合物.

除碳和氢之外,如果还含有氧,氯,硫等有机化合物,就是烃的衍生物.

甲苯是芳香烃,由于只有碳和氢组成,就是烃；像苯酚,不仅有碳和氢,还有氧,就是芳香烃的衍生物.