苯酚合成4-羟基-3-硝基苯磺酸反应历程
似乎都不行。酚的环上亲电取代反应活性很高,且酚羟基极易被氧化。因此先硝化会生成三硝基苯酚且大部分苯酚在硝化前就被氧化了;先磺化在80~100度下可以生成对羟基苯磺酸,但很容易再磺化;磺化之后再硝化时磺酸基又会被硝基所取代掉。工业上制备三硝基苯酚的方法之一就是这样的。
所以要制得这个产品,先要用溴甲烷在氢氧化钠溶液中将酚烷基化,生成苯甲醚从而保护酚羟基;然后再磺化,再硝化,最后用氢碘酸共热,除去甲基得到产物。
苯酚制备方法有磺化法、异丙苯法、氯苯水解法、粗酚精制法、苯氧化法和甲苯氧化法六种。我国主要采用磺化法和异丙苯法。
磺化法以苯为原料,用硫酸进行磺化生成苯磺酸,用亚硫酸中和,再用烧碱进行碱熔,经磺化和减压蒸馏等步骤而制得。
异丙苯法是丙烯与苯在三氯化铝催化剂作用下生成异丙苯,异丙苯经氧化生成过氧化异丙苯,再用硫酸或树脂分解。同时得到苯酚和丙酮。每吨苯酚约联产丙酮0.6t。
扩展资料:
苯酚是重要的有机化工原料,用它可制取酚醛树脂、己内酰胺、双酚A、水杨酸、苦味酸、五氯酚、2,4-D、己二酸、酚酞n-乙酰乙氧基苯胺等化工产品及中间体,在化工原料、烷基酚、合成纤维、塑料、合成橡胶、医药、农药、香料、染料、涂料和炼油等工业中有着重要用途。
此外,苯酚还可用作溶剂、实验试剂和消毒剂,苯酚的水溶液可以使植物细胞内染色体上蛋白质与DNA分离,便于对DNA进行染色。
参考资料:百度百科——苯酚
苯酚是一种具有特殊气味的无色针状晶体,有毒,是生产某些树脂、杀菌剂、防腐剂以及药物(如阿司匹林)的重要原料。也可用于消毒外科器械和排泄物的处理,皮肤杀菌、止痒及中耳炎。熔点43℃,常温下微溶于水,易溶于有机溶剂;当温度高于65℃时,能跟水以任意比例互溶。
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。
苯酚就是在苯环上加上一个羟基,这个羟基使苯环上的与羟基邻对位的H活泼,这样就容易与浓硫酸发生取代反应,这就是磺化反应,由于磺化反应在温度不同时产物也不同,主要是在对位,如果是二取代的话,应该是对位和邻位两个H被取代因为发生的是亲电取代,磺化的有效亲电试剂是SO3。
反应产物:
常温下就能反应生成2-羟基苯磺酸,100度则生成4-羟基苯磺酸,如果在100度以上长时间加热,将生成二磺酸。
磺化:向有机化合物分子中引入磺酸基团的反应称为磺化或者硫酸盐化反应。磺化是指硫原子与碳原子相连的反应,得到的是磺酸化合物。磺化是放热反应,低温磺化时需要冷却,而高温磺化则需要加热保温。 脂肪族化合物通常用间接的方法磺化。 芳香族化合物主要用直接磺化(亲电取代反应)。
苯酚:苯酚,又名石炭酸、羟基苯,是最简单的酚类有机物,一种弱酸。常温下为一种无色晶体,有毒。苯酚是一种常见的化学品,是生产某些树脂、杀菌剂、防腐剂以及药物(如阿司匹林)的重要原料。苯酚有腐蚀性,常温下微溶于水,易溶于有机溶液;当温度高于65℃时,能跟水以任意比例互溶。其溶液沾到皮肤上可用酒精洗涤,苯酚暴露在空气中呈粉红色。
知识拓展之浓溴水和稀溴水对制备的影响:
苯酚和溴水反应的原理是这样的:酚羟基与苯环的共轭作用使羟基邻,对位的电子云密度增大了,所以酚羟基的邻对位亲核能力很强,易在苯环上发生亲电取代反应。而这个反应不一定非得是浓溴水,稀溴水也反应。至于为何课本强调要浓溴水和苯酚反应?原因是产物在苯酚的水溶液中易溶,所以要想看到沉淀,溴水必须过量,而浓溴水只需少许就过量了。
苯的磺化反应
C6H5SO3H + Na2SO3 ==== C6H5SO3Na 苯磺酸钠 + SO2 + H2O
这一步反应仅仅为了中和苯磺酸 如果加入氢氧化钠 就会产生杂质 生成苯酚钠
C6H5SO3Na 苯磺酸钠 + 2 NaOH ==== C6H5ONa + NaHSO3
此部反应原理 : 类似于脱羧反应 ,苯磺酸钠和氢氧化钠共融的时候 脱去磺酸基 氢氧化钠中的 ONa 连接在 C6H5上 形成苯酚钠 C6H5ONa 另外的部分变成亚硫酸氢钠 NaHSO3 这一步实际是 H-SO2-ONa 结构的不稳定 发生电子重排 变成了 NaO-SO-OH
最后一步 把苯酚钠变成苯酚 加入强酸即可 通入二氧化碳也可以
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.
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.