苯酚的磺化反应机理
一种向有机分子中引入磺酸基(—SO3H)或磺酰氯基(—SO3Cl)的反应过程。磺化过程中磺酸基取代碳原子上的氢称为直接磺化;磺酸基取代碳原子上的卤素或硝基,称为间接磺化。
苯分子等芳香烃化合物里的氢原子被硫酸分子里的磺酸基(—SO3H)所取代的反应。是取代反应
1、首先苯酚是临对为定位基,只能选择临位和对位,由于磺化是亲电取代,所以进攻临位可直接在-OH位置上形成C+离子,中间体稳定。对位也可通过共振形成上述离子,而且空间阻碍小,所以是热力学稳定产物,高温优先生成这个 2、因为高温下,其他活性部位都可以反应,不过合成时可以通过控制条件使它只取代对位 3、磺化反应是亲电反应,所以需要有正离子进攻,极性溶剂溶剂化作用增加了正离子以及C+离子中间体的稳定性,所以容易,非极性则相反
1,3-丁二烯的1,4加成和1,2加成的控制和这个就很相似的
苯酚在100摄氏度下与浓硫酸(98%)反应磺化,制的对羟基苯磺酸,然后制得其钠盐,提纯制的固体.在300—320摄氏度下,与氢氧化钠固体共熔,得到对苯二酚钠,在经过酸化就可以了.
原因:苯的取代和二取代都是亲电取代反应,亲电取代反应的快慢跟亲电试剂,反应底物,溶剂等有关.此3种底物,由于羟基的给电子共轭效应远远大于吸电子诱导效应,总体上,表现强给电子,苯环上电子云密度增加.甲基只具有超共轭效应,因此,苯环上电子云密度增加不大,而硝基具有吸电子共轭效应与吸电子诱导效应,使苯环上电子云密度降低.所以苯酚最易,甲苯次之,硝基苯最难!
分子结构: 苯环上的C原子以sp2杂化轨道成键,O原子以sp3杂化轨道成键。
苯酚主要用于制造酚醛树脂 ,双酚A及己内酰胺。其中生产酚醛树脂是其最大用途 ,占苯酚产量一半以上 。此外,有相当数量的苯酚用于生产卤代酚类。从一氯苯酚到五氯苯酚,它们可用于生产2,4-二氯苯氧乙酸( 2,4-滴 )和 2,4,5-三氯苯氧乙酸(2,4,5-涕 )等除草剂;五氯苯酚是木材防腐剂;其他卤代酚衍生物可作为杀螨剂、皮革防腐剂和杀菌剂 。由苯酚所制得的烷基苯酚是制备烷基酚-甲醛类聚合物的单体,并可作为抗氧剂、非离子表面活性剂、增塑剂、石油产品添加剂。苯酚也是很多医药(如水杨酸、阿司匹林及磺胺药等)、合成香料、染料(如分散红3B)的原料。此外,苯酚的稀水溶液可直接用作防腐剂和消毒剂。
苯酚俗名石炭酸,分子式C6H5OH,比重1.071,熔点42~43℃,沸点182℃,燃点79℃。无色结晶或结晶熔块,具有特殊气味(与浆糊的味道相似)。置露空气中或日光下被氧化逐渐变成粉红色至红色,在潮湿空气中,吸湿后,由结晶变成液体。酸性极弱(弱于H2CO3),有特臭,有毒,有强腐蚀性。室温微溶于水,能溶于苯及碱性溶液,易溶于乙醇、乙醚、氯仿、甘油等有机溶剂中,难溶于石油醚。常用于测定硝酸盐、亚硝酸盐及作有机合成原料等.实验室可用溴(生成白色沉淀2,4,6-三溴苯酚,十分灵敏)及FeCL3 (生成〔Fe(C6H5O)6]3-络离子呈紫色)检验.