Proprietățile chimice ale fenolilor

Proprietățile chimice determinate de prezența fenoli în moleculă o grupare hidroxil și inelul benzenic.

Reacția unei grupări hidroxil

Fenoli, precum și alcooli alifatici au proprietăți acide, adică sunt capabili să formeze săruri - fenați. Cu toate acestea, ele sunt acizi mai puternici și, prin urmare, pot interacționa nu numai cu metale alcaline (sodiu, litiu, potasiu), dar, de asemenea, cu carbonați alcalini și:

aciditate constantă pKa de fenol este de fenol 10. Aciditatea înaltă proprietate acceptor asociat cu un inel benzenic (efect de cuplare) explică stabilizarea rezonanță a anionului fenoxid rezultat. Taxa negativa asupra atomului de oxigen anionul fenolat datorită cuplării efectului poate fi redistribuit în inelul aromatic, acest proces poate fi descris printr-un set de structuri de rezonanță:

Nici una dintre aceste structuri singur nu descrie starea reală a moleculei, dar utilizarea lor face posibilă pentru a explica mai multe reacții.

Fenații interacționa cu ușurință cu haloalcani și halogenuri:

Interacțiunea dintre sărurile fenolilor cu halogenclorură - reacția O-alchilarea fenolilor. Această metodă de preparare a eterilor (reacția Williamson, 1852).

Fenolul este capabil să reacționeze cu halogenuri și anhidride acide pentru a da esteri (O-acilare):

Reacția are loc în prezența unor mici cantități de acid mineral sau cu încălzire.

Reacțiile inelului de benzen

grup donor de electroni este hidroxi și activează orto - și poziția para în reacții de substituție electrofilă:

Halogenarea acțiunii Fenoli de halogeni sau agent de halogenare curge la viteză mare:

Când acțiunea acidului azotic în acid acetic (în prezența unei mici cantități de acid sulfuric) fenol este obținut din 2-nitrofenol:

Sub acțiunea acidului azotic concentrat sau amestecul de nitrare de fenol este oxidat rapid, ceea ce duce la o distrugere profunda a moleculei sale. Atunci când se utilizează diluat nitrare acid azotic, urmată de rezinificare puternică, în ciuda răcirea la 0 ° C și conduce la formarea de o- și p-izomeri, cu preponderență a celei dintâi:

Când nitrarea fenolului cu tetroxid de azot într-un solvent inert (benzen, dicloretan), 2,4-dinitrofenol format:

Nitrarea amestec ultima nitrare curge cu ușurință și poate servi ca o metodă de sinteză a acidului picric:

Această reacție este o auto-încălzire.

acid picric a fost, de asemenea, preparat prin etapa de sulfonare. În acest scop, fenolul se tratează la 100 ° C, o cantitate în exces de acid sulfuric pentru a da 2,4-disulfoproizvodnoe care nu sunt izolate din impuritățile de reacție se tratează cu acid azotic fumans:

Introducerea a două grupări sulfonat (precum și grupări nitro) în nucleul benzenic face rezistent la acțiunea oxidantă de acid azotic fumans, reacția nu este însoțită de rezinificare. Această metodă de preparare a acidului picric este convenabil pentru producția la scară industrială.

Sulfonare. Sulfonare fenol conform temperaturii are loc în poziția orto - sau poziția para:

Alchilarea și acilarea prin acilare Friedel-Crafts. Fenolii formează cu sare ArOAlCl2 inactiv clorură de aluminiu. De aceea, pentru alchilarea fenolilor sunt utilizați drept catalizatori în acid protic (SO4 H2) sau catalizatori de tip de acid sunt oxid metalic (Al2 O3). Aceasta permite utilizarea ca agenți de alchilare, numai alcooli și alchene:

Încasările de alchilare secvențial pentru a forma mono-, di- și trialkylphenols. În același timp, există o rearanjare catalizată acid cu migrarea grupări alchil:

Condensare cu aldehide și cetone. Sub acțiunea catalizatorilor alcalini sau acizi la un amestec de fenol și aldehidă grași de condensare are loc în o - și p poziția respectivă. Această reacție este de o mare importanță practică, deoarece acesta se află în centrul de a obține materiale plastice importante și baza de lac. La temperaturi obișnuite de creștere molecula prin condensare sunt într-o direcție liniară:

Dacă reacția se realizează sub încălzire, condensarea începe să formeze molecule ramificate:

Odată cu aderarea tuturor o disponibile - și poziția para- formează un polimer termorigid tridimensional - bachelită. Bachelită are o rezistență electrică ridicată și rezistență la căldură. Acesta este unul dintre primii polimeri comerciali.

Reacția de fenol cu ​​acetonă în prezența unui acid mineral randamentele bisfenolului:

Acesta din urmă este utilizat pentru producerea de compuși epoxidici.

Kolbe - Schmitt. Sinteza acizilor fenilcarboxilici.

sodiu și potasiu fenolații reacționează cu dioxid de carbon pentru a forma ca funcție de temperatură, orto- sau para-izomeri acizi fenilcarboxilici:

Fenolul ușor oxidat de acid cromic revendicării -benzohinona:

Fenolii care conțin grupări alchil ramificate în orto și poziția para față de gruparea hidroxil sunt antioxidanți, stabilizatori materiale plastice.

Recuperarea fenol la ciclohexanona este utilizat pentru a prepara o poliamidă (nylon-6,6)