• Физические свойства фенола


    Физические свойства фенола | Химия онлайн

    Большинство одноатомных фенолов при нормальных условиях представляют собой бесцветные кристаллические вещества с невысокой температурой плавления и характерным запахом.

    Фенолы малорастворимы в воде, но хорошо растворяются в органических растворителях. Являются токсичными веществами, вызывают ожоги кожи. При хранении на воздухе постепенно темнеют в результате окисления.

    Видеоопыт «Изучение физических свойств фенола»

    Фенол

    Фенол C6H5OH (карболовая кислота) — бесцветное кристаллическое вещество, низкоплавкое, очень гигроскопичное, имеет характерный запах гуаши (tпл=430C, tкип=1820С). На воздухе фенол окисляется и становится розовым, а при длительном хранении его кристаллы темнеют и становятся более красными.

    Он малорастворим в воде при комнатной температуре, но при t= 60-700С смешивается с водой в любых соотношениях. Фенол обладает антисептическим (обеззараживающим) действием.

    Фенол ядовит! При попадании на кожу он вызывает ожоги, при этом он всасывается через кожу и может вызвать отравление!

    Фенолы

    himija-online.ru

    Фенолы — номенклатура, получение, химические свойства

    Фенолы — органические вещества,молекулы которых содержат радикал фенил,связанный с одной или несколькими гидроксогруппами. Так же  как и спирты, фенолы классифицируют по атомности, т.е. по количеству гидроксильных групп.

    Одноатомные фенолы содержат в молекуле одну гидроксильную группу:

    Многоатомные фенолы содержат в молекулах более одной гидроксильной группы:

    Существуют и многоатомные фенолы, содержащие три и более гидроксильных групп в бензольном кольце.

    Познакомимся поподробнее  со строением и свойствами простейшего представителя этого класса- фенолом С6Н5ОН . Название этого вещества и легло в основу в основу названия всего касса — фенолы.

    Физические свойства фенола

    Фенол-твердое, бесцветное кристаллическое вещества, t°плавления=43°С, t°кипения=181°С, с резким характерным запахом.Ядовит.Фенол при комнатной температуре незначительно  растворяется в воде. Водный раствор фенола называют  карболовой кислотой.При попадании на кожу он вызывает ожоги,поэтому с фенолом нужно обращаться очень осторожно!

    Химические свойства фенола

    Фенолы в большинстве реакций по связи О–Н активнее спиртов, поскольку эта связь более полярна за счет смещения электронной плотности от атома кислорода в сторону бензольного кольца (участие неподеленной электронной пары атома кислорода в системе p-сопряжения). Кислотность фенолов значительно выше, чем спиртов. Для фенолов реакции разрыва связи С-О не характерны, поскольку атом кислорода прочно связан с атомом углерода бензольного кольца за счет участия своей неподеленной электронной пары в системе сопряжения. Взаимное влияние атомов в молекуле фенола проявляется не только в особенностях поведения гидроксигруппы, но и в большей реакционной способности бензольного ядра. Гидроксильная группа повышает электронную плотность в бензольном кольце, особенно, в орто- и пара-положениях (+М-эффект ОН-группы)

    Кислотные свойства фенола

    Атом водорода гидроксильной группы обладает кислотным характером. Т.к. кислотные свойства у фенола выражены сильнее, чем у воды и спиртов, то фенол реагирует не только с щелочными металлами, но и со щелочами с образованием фенолятов:

    Кислотность фенолов зависит от природы заместителей (донор или акцептор электронной плотности), положения относительно ОН-группы и от количества заместителей. Наибольшее влияние на ОН-кислотность фенолов оказывают группы, расположенные в орто- и пара-положениях. Доноры увеличивают прочность связи О-Н (тем самым уменьшая подвижность водорода и кислотные свойства), акцепторы уменьшают прочность связи О-Н, при этом кислотность возрастает:

    Однако кислотные свойства у фенола выражены слабее, чем  у  неорганический и карбоновых кислот. Так, например, кислотные свойства  фенола примерно в 3000 раз меньше,чем у угольной кислоты. Поэтому, пропуская через водный раствор фенолята  натрия углекислый газ, можно выделить свободный фенол.

    Добавление к водному раствору фенолята натрия соляной или серной  кислоты также приводит к образованию фенола:

    Качественная реакция на фенол

    Фенол реагирует с хлоридом железа (3) с образованием интенсивно окрашенного  в фиолетовый цвет комплексного соединения.Эта реакция позволяет обнаруживать его даже в очень ограниченных количествах.Другие фенолы,содержащие одну или несколько гидроксильных групп в бензольном кольце, также дают яркое окрашивание сине-фиолетовых оттенков в реакции с хлоридом железа(3).

    Реакции бензольного кольца фенола

    Наличие гидроксильного заместителя значительно облегчает протекание реакций  электрофильного замещения в бензольном кольце.

    1. Бромирование фенола. В отличие от бензола для бромирования фенола не требуется добавление катализатора (бромид железа(3)). Кроме того, взаимодействие с фенолом протекает селективно (избирательно): атомы брома  направляются в  орто- и  пара-положения, замещая находящиеся там атомы водорода. Селективность замещения  объясняется рассмотренными выше особенностями электронного  строения молекулы фенола.

    Так, при взаимодействии фенола с бромной водой образуется белый осадок 2,4,6-трибромфенола:

    Эта реакция, так же как и реакция с хлоридом железа(3), служит для качественного обнаружения фенола.

    2. Нитрирование фенола также происходит легче, чем нитрирование бензола. Реакция с разбавленной азотной кислотой идет при комнатной температуре. В результате образуется смесь  орто- и пароизомеров нитрофенола:

    При использовании концентрированной азотной кислоты образуется 2,4,6, тринитритфенол-пикриновая кислота, взрывчатое вещество:

    3. Гидрирование ароматического ядра фенола  в присутствии  катализатора проходит легко:

    4. Поликонденсация фенола с альдегидами, в частности, с формальдегидом происходит  с образованием продуктов реакции — фенолформальдегидных смол и твердых полимеров.

    Взаимодействие фенола с формальдегидом можно описать схемой:

    В молекуле димера сохраняются «подвижные» атомы водорода, а значит,возможно дальнейшее продолжение реакции при достаточном количестве  реагентов:

    Реакция поликонденсаци, т.е. реакция получения полимера, протекающая с выделением  побочного низкомолекулярного  продукта(воды), может продолжаться и далее (до полного израсходования одного из реагентов) с образованием огромных макромолекул. Процесс можно описать суммарным уравнением:

    Образование линейных молекул происходит  при обычной температуре. Проведение этой же реакции при нагревании приводит к тому, что образующийся продукт имеет разветвленное строение, он твердый и нерастворим в воде.В результате нагревания фенолформальдегидной смолы линейного строения с избытком альдегида получаются твердые пластические массы  с уникальными свойствами. Полимера на основе фенолформальдегидных смол применяют для изготовления лаков и красок, пластмассовых изделий, устойчивых к нагреванию, охлаждению,действию воды, щелочей, кислот.Они обладают высокими диэлектрическими свойствами. Из полимеров на основе фенолформальдегидных смол изготавливают наиболее ответственные и важные детали электроприборов, корпуса силовых агрегатов и  детали машин,полимерную основу печатных плат для радиоприборов. Клеи на основе фенолформальдегидных смол способны надежно соединять детали самой различной природы,сохраняя высочайшую прочность соединения в очень широком диапазоне температур. Такой клей применяется для крепления металлического цоколя ламп освещения к стеклянной колбе.Таким образом, фенол и продукты на его основе находят широкое применение.

    Получение фенола

    Применение фенолов

                Фенол — твердое вещество, с характерным запахом, вызывает ожоги при попадании на кожу. Ядовит. Растворяется в воде, его раствор называют карболовой кислотой (антисептик). Она была первым антисептиком введенным в хирургию. Широко используется для производства пластмасс, лекарственных средств (салициловая кислота и ее производные), красителей, взрывчатых веществ.

    himege.ru

    Фенол, свойства и все характеристики

    Фенол – твердое бесцветное кристаллическое вещество, низкоплавкое, очень гигроскопичное, с характерным запахом. На воздухе фенол окисляется, поэтому его кристаллы приобретают вначале розоватый оттенок (рис. 1), а при длительном хранении темнеют и становятся более красными. Он малорастворим в воде при комнатной температуре, но быстро и хорошо растворяется при 60 – 70oС. Фенол легкоплавок, его температура плавления 43oС. Ядовит.

    Рис. 1. Фенол. Внешний вид.

    Получение фенола

    В промышленных масштабах фенол получают из каменноугольной смолы. Среди лабораторных методов наиболее часто использую следующие:

    — гидролиз хлорбензола

    C6H5Cl + NaOH→C6H5OH + NaCl (kat = Cu, t0).

    — щелочное плавление солей аренсульфоновых кислот

    C6H5SO3Na + 2NaOH→C6H5OH + Na2SO3 + h3O (t0).

    — кумольный метод (окисление изопропилбензола)

    C6H5-C(Ch4)H-Ch4 + O2→C6H5OH + Ch4-C(O)-Ch4 (H+, t0).

    Химические свойства фенола

    Химические превращения фенола протекают в основном с расщеплением:

    1) связи О-Н

    — взаимодействие с металлами

    2C6H5OH + 2Na→ 2C6H5ONa + h3↑.

    — взаимодействие с щелочами

    C6H5OH + NaOH→C6H5ONa + h3O.

    — взаимодействие с ангидридами карбоновых кислот

    C6H5-OH + Cl-C(O)-O-C(O)-Ch4→ C6H5-O-C(O)-Ch4 + Ch4COOH (t0).

    — взаимодействие с галогенангидридами карбоновых кислот

    C6H5-OH + Cl-C(O)-Ch4→ C6H5-O-C(O)-Ch4 + HCl (t0).

    — взаимодействие с FeCl3 (качественная реакция на фенол – появление фиолетовой окраски, исчезающей при добавлении кислоты)

    6C6H5OH + FeCl3→ (C6H5OH)3 + 3Cl—.

    2) связей Csp2-H преимущественно в о— и n-положениях

    — бромирование

    C6H5-OH + 3Br2 (aq)→Br3-C6h3-OH↓ + 3HBr.

    — нитрование (образование пикриновой кислоты)

    C6H5-OH + 3HONO2 (conc)→ (NO2)3-C6h3-OH + 3h3O (H+).

    3) единого 6π-электронного облака бензольного кольца

    — гидрирование

    C6H5OH + 3h3→ C6h21-OH (kat = Ni, t0 = 130 – 150, p = 5 – 20 атм).

    Применение фенола

    Фенол в больших количествах используется для производства красителей, фенолформальдегидных пластмасс, лекарственных веществ.

    Из двухатомных фенолов в медицине применяют резорцин как антисептик и вещество для некоторых клинических анализов, а гидрохинон и другие двухатомные фенолы используют при обработке фотоматериалов в качестве проявителей.

    В медицине для дезинфекции помещений и мебели применяют лизол, в состав которого входят разные фенолы.

    Некоторые фенолы используют как антиоксиданты – вещества, предотвращающие порчу пищевых продуктов при их долгом хранении (жиров, масел, пищевых концентратов).

    Примеры решения задач

    Понравился сайт? Расскажи друзьям!

    ru.solverbook.com

    Классификация фенолов.

    В зависимости от числа групп ОН фенолы делятся на: одноатомные и

    двухатомные фенолы:

    Пирокатехин,

    1,2-Дигидрокси-

    бензол

    Резорцин,

    1,3-Дигидрокси-

    бензол

    Гидрохинон,

    1,4-Дигидрокси-

    бензол

    трехзамещенные фенолы: (пирогаллол), симметричный и несимметричный

    .

    Номенклатура и изомерия.

    Названия фенолов составляют с учетом того, что для родоначальной структуры по правилам ИЮПАК сохранено тривиальное название «фенол». Нумерацию атомов углерода бензольного кольца начинают от атома, непосредственно связанного с группой ОН и продолжают в такой последовательности, чтобы имеющиеся заместители получили наименьшие номера.

    Строение фенола, взаимное влияние бензольного кольца и гидроксильной группы.

    В молекуле фенола бензольное кольцо и группа ОН взаимно влияют друг на друга. Неподеленная пара электронов атома кислорода группы ОН находится в р, π-сопряжение с бензольным кольцом. Поэтому в феноле группа ОН, помимо отрицательного индуктивного эффекта проявляет положительный мезомерный эффект. Величина +М-эффекта больше, чем –I-эффекта. Поэтому группа ОН является электронодонором (Э.Д) по отношению к бензольному кольцу и повышает полярность связи О – Н и, следовательно происходит увеличение подвижности атома водорода и тем самым усиливаются кислотные свойства.

    Кроме того, +М-эффект группы ОН повышает электронную плотность в орто-и пара-положениях бензольного кольца и в положениях 2, 4, 6 возникает частичный отрицательный заряд что облегчает реакции электрофильного замещения.

    Кислотный центр

    –I< +М, ЭД

    Физические свойства.

    Фенол – это бесцветное кристаллическоевещество с резким запахом, плохо растворим в воде при обычной температуре, а при температуре выше 660 смешивается с водой в любых соотношениях. На воздухе окисляется и становится розовым. Фенол – токсичное вещество, вызывает ожоги кожи, его 10% водный раствор называется карболовой кислотой и применяется как антисептик.

    Химические свойства.

    Химические свойства фенолов обусловлены наличием группы ОН и бензольного кольца.

    Реакции с участием гидроксильной группы.

    1. Диссоциация в водных растворах:

    фенолят - ион

    1. Взаимодействие с активными металлами (сходство с простыми спиртами):

    1. Взаимодействие со щелочами (отличие от спиртов):

    Образующиеся феноляты легко разлагаются при действии кислот. Поэтому при действии Н2СО3 (СО2 + Н2О) и др. кислот феноляты легко разлагаются и обратная реакция не возможна.

    С6Н5ОNа + СО2 + Н2О  С6Н5ОН + NаНСО3

    1. Взаимодействие с галогеналканами с образованием простых эфиров:

    метилфениловый эфир

    1. Взаимодействие с ангидридами кислот с образованием сложных эфиров:

    фенилацетат

    1. Взаимодействие с солями (хлоридом железа III). Данная реакция является качественной реакцией на фенольный гидроксид

    Каждый фенол дает свое характерное окрашивание в качественной реакции с FеС13:

    Фенол  Фиолетовое, Гидрохинон  Грязно-зеленое,

    Пирокатехин  Зеленое, Пирогаллол  Красное.

    Резорцин  Фиолетовое

    3С6Н5ОН + FеС13  (С6Н5О)3Fе + 3НС1

    Фиолетовое окрашивание

    1. Р-ция восстановления с цинковой пылью при нагревании:

    С6Н5ОН + 3Н2 С6Н12 + ZnО

      1. .Р-ции по бензольному кольцу (SЕ )

    Как было сказано выше, –ОН группа – ориентант I рода, облегчает реакции по бензольному кольцу, направляя атаку электрофильного реагента преимущественно в орто- и пара- положения:

    2,4,6-трибромфенол

    Происходит обесцвечивание бромной воды и образование белого осадка. Эта реакция используется как качественная реакция на фенол.

    1. Нитрование фенола. Под действием 20% раствора азотной кислоты на холожу фенол превращается в смесь орто- и пара-нитрофенол:

    2-нитрофенол – 40% 4-нитрофенол – 10%

    Для получения 2,4,6-тринитрофенола (пикриновой кислоты) фенол предварительно растворяют в концентрированной серной кислоте, а зате6м подвергают нитрованию концентрированной азотной кислотой:

    пикриновая кислота

    1. Р-ция конденсации. При взаимодействии с формальдегидом фенол образует полимеры различного строения (линейного, разветвленного, сетчатого) – фенолформальдегидные смолы.

    Фрагмент

    фенолоформальдегидной

    смолы

    5.Р-ция гидрирования (восстановление):

    1. Окисление. Фенолы легко окисляются под действием кислорода воздуха:

    хинон

    Многие биологические вещества содержат «хиноидную» систему: витамин К2 (фактор свертываемости крови), окислительно-восстановительные ферменты тканевого дыхания – убихиноны.

    studfiles.net

    Химические свойства фенолов | Химия онлайн

    Химические свойства фенолов определяются наличием в молекуле гидроксильной группы и бензольного кольца.

    I. Реакции с участием гидроксильной группы

    Фенолы являются более сильными кислотами, чем спирты и вода, т.к. за счет участия неподеленной электронной пары кислорода в сопряжении с π-электронной системой бензольного кольца полярность связи О–Н увеличивается.

    Кислотные свойства

    Фенолы в водных растворах диссоциируются по кислотному типу: на фенолят-ионы и ионы водорода:

    Фенол диссоциирует обратимо, это слабая кислота. Однако его силы кислотных свойств достаточно, чтобы изменять окраску индикатора, имеющего в нейтральной среде фиолетовый цвет. В растворе фенола лакмус краснеет.

    1) Взаимодействие с активными металлами с образованием фенолятов (сходство со спиртами)

    Видеоопыт «Взаимодействие фенола с металлическим натрием»

    2) Взаимодействие со щелочами с образованием фенолятов (отличие от спиртов)

    Видеоопыт «Взаимодействие фенола с раствором щелочи»

    Образующиеся в результате реакций феноляты легко разлагаются при действии кислот. Даже такая слабая кислота, как угольная, вытесняет фенол из фенолятов. Следовательно, !Феноляты – соли слабой карболовой кислоты, разлагаются угольной кислотой:

    По кислотным свойствам фенол превосходит этанол в 106 раз. При этом во столько же раз уступает уксусной кислоте. В отличие от карбоновых кислот, фенол не может вытеснить угольную кислоту из её солей

    C6H5-OH + NaHCO3 = реакция не идёт – прекрасно растворяясь в водных растворах щелочей, он фактически не растворяется в водном растворе гидрокарбоната натрия.

    Кислотные свойства фенола усиливаются под влиянием связанных с бензольным кольцом электроноакцепторных групп (NO2- , Br- )

    2,4,6-тринитрофенол или пикриновая кислота сильнее угольной.

    3) Образование сложных и простых эфиров

    Как и спирты, фенолы могут образовывать простые и сложные эфиры. Фенолы не образуют сложные эфиры в реакциях с кислотами. Сложные эфиры образуются при взаимодействии фенола с ангидридами или хлорангидридами карбоновых кислот:

    Простые эфиры образуются при взаимодействии фенолятов с алкилгалогенидами:

    II. Реакции, с участием бензольного кольца

    Взаимное влияние атомов в молекуле фенола проявляется не только в особенностях поведения гидроксигруппы, но и в большей реакционной способности бензольного ядра. Гидроксильная группа повышает электронную плотность в бензольном кольце, особенно, в орто-  и пара- положениях (+М-эффект ОН-группы):

    Поэтому фенол значительно активнее бензола вступает в реакции электрофильного замещения в ароматическом кольце.

    Реакции замещения

    1) Нитрование

    Под действием 20% азотной кислоты HNO3 фенол легко превращается в смесь орто-  и пара- нитрофенолов:

    При использовании концентрированной HNO3 образуется 2,4,6-тринитрофенол (пикриновая кислота):

    У нее кислотные свойства выражены сильнее, чем у фенола, т.к. нитрогруппы оттягивают электронную плотность от бензольного кольца и делают связь О-Н еще более полярной.

    Пикриновая кислоты является взрывчатым веществом, в чистом виде представляет собой желтые кристаллы.

    2) Галогенирование

    Фенол легко при комнатной температуре взаимодействует с бромной водой с образованием белого осадка 2,4,6-трибромфенола (качественная реакция на фенол!):

    Образуется белый осадок трибромфенола.

    Видеоопыт «Взаимодействие фенола с бромной водой»

    3) Сульфирование

    Соотношение о- и п-изомеров определяется температурой реакции: при комнатной температуре в основном образуется о-фенолсульфокислота, при t=1000С – пара-изомер:Реакции присоединения

    1) Гидрирование фенола

    Эта реакция идет с разрушением ароматического кольца. Продукт реакции циклический одноатомный спирт — циклогексиловый спирт (циклогексанол).

    2) Конденсация с альдегидами

    При нагревании фенола с формальдегидом в присутствии кислотных или основных катализаторов происходит реакция поликонденсации и образуется фенолформальдегидная смола.

    Данная реакция имеет большое практическое значение и используется при получении фенолформальдегидных смол.

    III. Реакция окисления

    Фенолы легко окисляются даже под действием кислорода воздуха. При стоянии на воздухе фенол постепенно окрашивается в розовато-красный цвет.

    1) Горение (полное окисление)

    Фенолы, как и большинство органических веществ, сгорают до углекислого газа и воды.

    2) Окисление хромовой смесью

    При энергичном окислении фенола хромовой смесью основным продуктом окисления является хинон. Двухатомные фенолы окисляются еще легче. При окислении гидрохинона также образуется хинон:

    IV. Качественная реакция! - обнаружение фенола

    Для обнаружения фенолов используется качественная реакция с хлоридом железа (III). Одноатомные фенолы дают устойчивое сине-фиолетовое окрашивание, что связано с образованием комплексных соединений железа.

    Видеоопыт «Качественная реакция на фенол»

    Образование фиолетового окрашивания при добавлении раствора FeCl3 служит качественной реакцией на фенол:

    Для фенолов реакции по связям С-О не характерны, поскольку атом кислорода прочно связан с атомом углерода бензольного кольца за счет участия своей неподеленной электронной пары в системе сопряжения.

    Фенолы

    himija-online.ru

    ФЕНОЛЫ

    Содержание статьи

    ФЕНОЛЫ – класс органических соединений. Содержат одну или несколько группировок С–ОН, при этом атом углерода входит в состав ароматического (например, бензольного) кольца.

    Классификация фенолов.

    Различают одно-, двух-, трехатомные фенолы в зависимости от количества ОН-групп в молекуле (рис.1)

    Рис. 1. ОДНО-, ДВУХ- И ТРЕХАТОМНЫЕ ФЕНОЛЫ

    В соответствии с количеством конденсированных ароматических циклов в молекуле различают (рис. 2) сами фенолы (одно ароматическое ядро – производные бензола), нафтолы (2 конденсированных ядра – производные нафталина), антранолы (3 конденсированных ядра – производные антрацена) и фенантролы (рис. 2).

    Рис. 2. МОНО- И ПОЛИЯДЕРНЫЕ ФЕНОЛЫ

    Номенклатура спиртов.

    Для фенолов широко используют тривиальные названия, сложившиеся исторически. В названиях замещенных моноядерных фенолов используются также приставки орто-, мета- и пара -, употребляемые в номенклатуре ароматических соединений. Для более сложных соединений нумеруют атомы, входящие в состав ароматических циклов и с помощью цифровых индексов указывают положение заместителей (рис. 3).

    Рис. 3. НОМЕНКЛАТУРА ФЕНОЛОВ. Замещающие группы и соответствующие цифровые индексы для наглядности выделены различными цветами.

    Химические свойства фенолов.

    Бензольное ядро и ОН-группа, объединенные в молекуле фенола, влияют друг на друга, существенно повышая реакционную способность друг друга. Фенильная группа оттягивает на себя неподеленную электронную пару от атома кислорода в ОН-группе (рис. 4). В результате на атоме Н этой группы увеличивается частичный положительный заряд (обозначен значком d+), полярность связи О–Н возрастает, что проявляется в увеличении кислотных свойств этой группы. Таким образом, в сравнении со спиртами, фенолы представляют собой более сильные кислоты. Частичный отрицательный заряд (обозначен через d–), переходя на фенильную группу, сосредотачивается в положениях орто- и пара- (по отношению к ОН-группе). Эти реакционные точки могут атаковаться реагентами, тяготеющими к электроотрицательным центрам, так называемыми электрофильными («любящими электроны») реагентами.

    Рис. 4. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ ПЛОТНОСТИ В ФЕНОЛЕ

    В итоге для фенолов возможны два типа превращений: замещение атома водорода в ОН-группе и замещение Н-атомобензольном ядре. Пара электронов атома О, оттянутая к бензольному кольцу, увеличивает прочность связи С–О, поэтому реакции, протекающие с разрывом этой связи, характерные для спиртов, для фенолов не типичны.

    1. Реакции замещения атома водорода в ОН-группе. При действии на фенолы щелочей образуются феноляты (рис. 5А), каталитическое взаимодействие со спиртами приводит к простым эфирам (рис. 5Б), а в результате реакции с ангидридами или хлорангидридами карбоновых кислот образуются сложные эфиры (рис. 5В). При взаимодействии с аммиаком (повышенная температура и давление) происходит замена ОН-группы на Nh3, образуется анилин, (рис. 5Г), восстанавливающие реагенты превращают фенол в бензол (рис. 5Д)

    2. Реакции замещения атомов водорода в бензольном кольце.

    При галогенировании, нитровании, сульфировании и алкилировании фенола атакуются центры с повышенной электронной плотностью (рис.4), т.е. замещение проходят преимущественно в орто- и пара-положениях (рис.6).

    При более глубоком протекании реакции происходит замещение двух и трех атомов водорода в бензольном кольце.

    Особое значение имеют реакции конденсации фенолов с альдегидами и кетонами, по существу, это алкилирование, проходящее легко и в мягких условиях (при 40–50° С, водная среда в присутствии катализаторов), при этом атом углерода в виде метиленовой группы СН2 или замещенной метиленовой группы (CНR либо CR2) встраивается между двумя молекулами фенола. Часто такая конденсация приводит к образованию полимерных продуктов (рис. 7).

    Двухатомный фенол (торговое название бисфенол А, рис.7), используют в качестве компонента при получении эпоксидных смол. Конденсация фенола с формальдегидом лежит в основе производства широко применяемых феноло-формальдегидных смол (фенопласты).

    Способы получения фенолов.

    Фенолы выделяют из каменноугольной смолы, а также из продуктов пиролиза бурых углей и древесины (деготь). Промышленный способ получения самого фенола С6Н5ОН основан на окислении ароматического углеводорода кумола (изопропилбензол) кислородом воздуха с последующим разложением получающейся гидроперекиси, разбавленной h3SO4 (рис. 8А). Реакция проходит с высоким выходом и привлекательна тем, что позволяет получить сразу два технически ценных продукта – фенол и ацетон. Другой способ – каталитический гидролиз галогензамещенных бензолов (рис. 8Б).

    Рис. 8. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛА

    Применение фенолов.

    Раствор фенола используют в качестве дезинфицирующего средства (карболовая кислота). Двухатомные фенолы – пирокатехин, резорцин (рис. 3), а также гидрохинон (пара-дигидроксибензол) применяют как антисептики (антибактериальные обеззараживающие вещества), вводят в состав дубителей для кожи и меха, как стабилизаторы смазочных масел и резины, а также для обработки фотоматериалов и как реагенты в аналитической химии.

    В виде отдельных соединений фенолы используются ограниченно, зато их различные производные применяют широко. Фенолы служат исходными соединениями для получения разнообразных полимерных продуктов – феноло-альдегидных смол (рис. 7), полиамидов, полиэпоксидов. На основе фенолов получают многочисленные лекарственные препараты, например, аспирин, салол, фенолфталеин, кроме того, красители, парфюмерные продукты, пластификаторы для полимеров и средства защиты растений.

    Михаил Левицкий

    www.krugosvet.ru


    Смотрите также