【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』，此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版，并于1977年正式再版的基础自学教材，本系列丛书共包含17本，层次大致相当于如今的初高中水平，其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材，很多概念已经与如今迥异，因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我写的备注。

【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版，即80年代的改开版，改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容，直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版，首先是因为6677版保留了很多古早知识，让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小，即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材，不该被埋没在故纸堆中，是故才打算利用业余时间，将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。    

第二章烃的衍生物 

§2-6酚：苯酚

【01】我们知道，链烃的羟基衍生物是醇，芳香族环烃是否也有羟基衍生物呢？如果有，是否也属于醇这一类呢？

【02】芳香族环烃也是有羟基衍生物的，当羟基取代的是芳香族环烃侧链上的氢原子时，如：

【03】那末它也属于醇类。不过和前面所讲的醇不同，它称为芳香醇。

【04】要是羟基所取代的是直接连在苯环上的氢原子，如：

【05】那末它就不是醇，而另成一类，我们把它叫做酚（音分，fēn）。所以酚是羟基直接跟苯环相连的芳香族环烃的羟基衍生物。

【06】现在我们来研究酚类中最简单的一个——苯酚。

苯酚的分子结构和物理性质

【07】苯酚简称酚，它只是苯分子里一个氢原子被羟基取代后的生成物，它的结构式和简式如下：

【08】苯酚是无色针状晶体，但通常看到的往往呈显粉红色，这是由于它在空气里局部被氧化的缘故。苯酚具特殊臭味，家用红色消毒药皂中含有少量苯酚，这种肥皂的特有气味，就是苯酚的特臭。苯酚有毒，它的浓液对皮肤有强烈的腐蚀性，使用时必须谨慎小心，要是不慎沾上皮肤，应当立即用酒精洗涤（因为它易溶于酒精），直洗到皮肤上不再有苯酚的特臭为止。苯酚只能略溶于水，如果在水里放入少量的苯酚晶粒，摇荡，可以得到澄清的苯酚水溶液。如果多加一些，水就会变得浑浊，要在加热后才逐渐变为透明，但冷却后又变浑浊。可见它在水里的溶解度在较高温度时是比较大的。

苯酚的化学性质

1、跟碱金属起反应

【09】我们知道，乙醇分子里羟基上的氢原子比较活动，所以乙醇能跟金属钠起反应而发生氢气。苯酚分子里也有羟基跟烃基（苯环）结合着，所以苯酚也能跟金属钠起反应而发生氢气；不过生成物是苯酚钠：

【10】这一反应是醇和酚相似的化学性质之一。

2、跟碱起反应

【11】苯酚除与乙醇有某些相似的化学性质外，还具有自己的特性。由于苯酚分子里的羟基是跟苯基—C₆H₅结合着的，而乙醇分子里的羟基是跟乙基—C₂H₅结合着的，不同的基使分子里羟基中氢氧原子间的联系，受到不同影响。也就是说，苯酚分子里羟基中氢氧两原子间的联系，受了苯环的影响，比醇分子里羟基中氢氧两原子间的联系要弱，使苯酚分子里羟基上的氢原子具有更大的活动性。因此苯酚不仅能跟碱金属起反应，而且能跟碱起反应：

【12】如果在水和苯酚混和物的浑浊液里，注入稀氢氧化钠溶液，摇荡，溶液就变为澄清。这是因为发生了上述反应，而所生成的苯酚钠是可溶于水的缘故。

【13】从这一反应，可见苯酚也显示了一定程度的酸性。这是苯酚所以俗称为“石炭酸”的由来。但是苯酚的酸性也是很弱的，因为它在水溶液中只能电离出极少量的氢离子。它的酸性比碳酸还要弱，但比起甘油所显示的酸性要强些。从这一点还可以看出苯基和烷基对于羟基影响程度的不同。

【14】前面讲过，一元醇是不显酸性的，所以它不能跟碱起反应。这一点是醇和酚化学性质上的主要差别。

3、取代反应

【15】苯酚的以上两种化学性质，都是羟基里氢原子活动性较大的反映。而氢原子之所以活动是受着跟羟基相结合的烃基（苯基）的影响。既然烃基可以影响羟基，当然，羟基也可能影响烃基。是不是这样呢？这可以从苯和苯酚跟溴的取代反应来证明。

【16】我们知道，要使苯跟溴起取代反应生成溴苯，需要使用液态溴在催化剂铁屑存在之下，才能使苯环上的一个氢原子被溴取代（§1-11）。也就是说，苯跟溴是不容易发生反应的。但苯酚就不同，如果在盛有透明的苯酚溶液的试管里，滴入过量的浓溴水，很快就有白色沉淀生成，这种沉淀是三溴苯酚：

【17】三溴苯酚是苯酚分子里苯环上的三个氢原子被溴取代的产物。上面这个反应，既不需液态溴，又不用催化剂，取代的氢原子一下子就是三个。可见苯酚跟溴的反应是很容易发生的。

【18】为什么苯跟溴不易反应，而苯酚跟溴很易起反应呢？那是苯酚分子中苯环上的氢原子比苯分子里的氢原子具有较大活动性的缘故。这种较大的活动性显然是受了羟基的影响，因为苯分子里是没有羟基的。

【19】化学结构理论的重要论点之一——分子里各原子之间是互相影响着的，在醇和酚、酚和苯的性质和结构的对比中得到了充分的论证。

4、显色反应

【20】苯酚遇三价铁盐如三氯化铁溶液时，即呈现紫色。这是苯酚的特征反应。利用这个反应可以检验溶液中是否有苯酚存在。

苯酚的用途

1、消毒剂

【21】和乙醇相似，苯酚也能使蛋白质凝固，因此它具有杀菌性能，在医疗上用作手术器具的消毒剂。但由于它有腐蚀性，毒性较大，现在已较少使用了。

2、工业原料

【22】在工业上，苯酚是重要原料之一，药剂中的水杨酸

【23】炸药中的苦味酸

【24】以及一些染料都用苯酚制造。

【25】在塑料工业上，苯酚的需要量更大，最普通的酚醛塑料，俗称电木的，就是用苯酚和甲醛（音荃，quán）制成的。合成纤维中的卡普隆和耐纶66也都可用苯酚作为原料。

苯酚的制取

1、从煤焦油提取

【26】在§1-13“煤的干馏”【山注，化4-1-13表1·7，传送门CV22127036】里我们学过，苯酚是煤焦油的分馏产品之一。所以从煤焦油提取是制取苯酚的一种方法。

2、合成

【27】苯酚也可以用苯作为原料来加以合成。我们知道，卤代链烃水解可以生成醇（§2-1）【山注，化4-2-01第07段，传送门CV22164845】，是不是可以使卤代芳香烃水解而得到酚呢？是的，可以这样做。不过卤代芳香烃不如卤代链烃那样容易水解，必须用催化剂，而且还要控制一定的温度和压力，反应才能进行。概括地说，它是根据下列反应来合成的：

【28】【这种反应式表示一联串的反应过程，不要求如化学方程式那样必须用等号和等号两边平衡，只须用“→”表示反应进行的方向，由一物质变成另一物质，参与反应的另一物质，则写在“→”的上面】

羟基化合物

【29】上面所讲的醇和酚两类化合物，统称为羟基化合物，因为它们的官能团都是羟基，不过醇分子里的羟基是跟链烃基相连接，而酚分子里的羟基是跟苯环直接相连的。它们都可以由卤代烃衍生。它们也具有某些相似性质；但因羟基所连接的烃基不同，对羟基的影响也不同，因而还有不同的特性。如它们都能跟碱金属起反应，但酚还能跟碱起反应；又如醇能跟氢卤酸起反应而酚不能等等都是。

习题2-6

1、下列两式所表示的是一类化合物呢，还是两类？如果是不同的两类，那么它们的区别在哪里？

2、把二氧化碳气体通入苯酚钠的澄清溶液中，溶液会变得浑浊。为什么？写出有关反应的化学方程式。[提示：碳酸酸性比石炭酸强]

3、在苯酚和水的混和物的浑浊溶液里注入稀氢氧化钠溶液，则液变澄清。再加入少量的盐酸或硫酸溶液，则溶液重又变得浑浊。试说明它们的反应过程，并写出有关的化学方程式。

4、写出由苯制备苯酚的各步化学方程式。说明为什么其中的反应之一，必须加入氢氧化钠溶液？

5、醇和酚都是羟基化合物，它们的官能团都是羟基。为什么它们的化学性质并不完全相同？试从分子结构上来说明。

6、为什么醇类羟基中的氢原子没有酚类羟基中的氢原子那样活动？

7、试以苯酚的性质为例，论证化学结构理论的第四点。[提示：对比醇和酚跟氢氧化钠的反应；苯和酚跟溴的反应]

8、完成下列各反应式：

9、从煤焦油里得到苯酚和苯的混和物，用什么化学方法可以使它们分离而分别得到苯和苯酚？

10、某种有机物的组成是C=76.6%，H=6.38%，O=17.02%。它的分子量是乙烷的3.13倍。求它的分子式。这种有机物的水溶液加三氯化铁溶液呈紫色，写出它的结构简式和名称。【C₆H₅OH，苯酚】