解释羟基在醇和酚中的电子效应和反应区别及活性?
在简单烃基后跟着羟基的称作醇羟基,羟基直接连在苯环上的称作酚羟基。
区别:
醇羟基不体现出酸性,酚羟基和羧羟基体现出弱酸性(因而苯酚可与钠反应),酚羟基酸性比碳酸弱,强于碳酸氢根羧羟基(羧基),比碳酸强。酚羟基比醇羟基活泼,有一定酸性,如苯酚的羟基可以和碱反应;另外酚羟基的还原性也较强,易被氧化为有颜色的醌类化合物,醇羟基无此性质。
另外:酚羟基可以电离出H+,而醇羟基是不可以的。
含有酚羟基的物质:比如苯酚
含有醇羟基的物质:比如乙醇
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苯酚中的羟基比醇羟基更活泼,原因是氧原子上的孤对电子跟苯环上的大π键共轭,使得O原子上的电子云密度降低,对O-H键的吸引减弱,使得这个氢原子更加活泼,相对于乙醇中的羟基氢,苯酚羟基氢有π键的分散使得其更加的活泼。
氢原子活性与物质的酸性有关,可通过比较酸性来得到顺序,醋酸>碳酸这是肯定的,
苯酚钠+CO2+H2O→苯酚+NaHCO3,由强酸制弱酸可知碳酸>苯酚
苯酚+NaOH→苯酚钠+H2O,而乙醇不与NaOH反应,所以苯酚>乙醇.
综上氢原子活性为:醋酸>碳酸>苯酚>乙醇
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如:乙酸酸性比苯酚强,苯酚酸性比乙醇强.乙醇几乎无酸性.
羟基若与拉电子基团相连时,氢离子易电离;若与推电子基团相连时,氢离子不易电离.
比较氢原子的活泼性,就是比较氢原子反应的难易程度。同等条件下反应越容易(或者是可以反应与不反应比较)活泼性越高。
取适量乙酸、苯酚,加入相同浓度的等量碳酸氢钠(比碳酸钠效果好),乙酸可以生成气体(二氧化碳),苯酚没有反应。
乙醇与苯酚不好比,因为一个是液体一个是固体。可以间接比较。把等量的金属Na分别投入乙醇和水中,水中的Na剧烈反应,而乙醇中缓慢反应,说明水中氢原子活泼性大于乙醇。而苯酚可以与碱发生中和反应生成水,说明苯酚比水活泼。这样苯酚就比乙醇活泼。
图:浊液变澄清说明有反应(中和)