Фенолы и нафтолы

Лекция 10.Фенолы и нафтолы

Фенолы – органические соединения, содержащие в молекулах гидроксильную группу, связанную непосредственно с бензольным кольцом.

В зависимости от числа ОН-груп в бензольном кольце бывают: одно-, двух и трёхатомные.

Номенклатура и изомерия

1. Тривиальная (фенол, резорцин, гидрохинон, пирокатехин)

2. Систематическая (гидроксибензол, 1,3-дигидроксибензол, 1,4-дигидроксибензол, 1,2-дигидроксибензол)

Примеры:

гидроксибензол(фенол) 1,2-дигидроксибензол 1,3-дигидроксибензол

(бензендиол-1,2) (бензендиол-1,3)

(пирокатехин) резорцин

1,4-дигидрокибензол

(бензендиол-1,4)

гидрохинон.

Изомерия в многоатомных фенолах обусловлена положением ОН-групп.

1,2,3-тригидроксибензол 1,2,4-тригидроксибзл 1,3,5-тригидроксибзл

(бензентриол-1,2,3) (бензентриол-1,2,4) (бензентриол-1,3,5)

пирогаллол оксигидрохинон флороглюцин

Способы получения.

1.Фенол получают из каменноугольной смолы.

2.Синтетический путь получения фенола - кумольный метод из изопропилбензола:

(кумол) гидроперекись фенол ацетон

изопропилбензол кумола

3.Гидролиз хлорбензола (S_N ) :

Условия протекания реакции:

а) давление, температура 300-350^о С, автоклав;

б) катализатор - соль Сu +8% p-pNaOH

4. Получение двухатомных и трехатомных спиртов синтетическим путём сложнее, чем одноатомных. В природе источником их является сланец.Резорцин получают окислением м-диизопропилбензола, пирокатехин – окислением о-диизопропилбензола, гидрохинон – окислением п-диизопропилбензола:

Бензолдисульфокислоты дифенолятдинатриевая соль

После кислотной обработки дифенолят легко превращается в пирокатехин.

5. Трёхатомные фенолы , например, оксигидрохинон получают из хинона:

Физические свойства.

Фенол – кристаллическое бесцветное вещество, трудно растворимое в Н₂ О. С увеличением количества ОН-групп растворимость фенолов в Н₂ О увеличивается. Ядовит, Является антисептиком, при попадании на кожу вызывает ожоги. Имеет t_плав = 43^о С. С Н₂ О образует гидрат, называемый карболовой кислотой.

Пирокатехин ( 1,2-бензендиол) имеет t_плав = 104^о С. При хранении темнеет. С FeCl₃ дает зелёное окрашивание, которое переходит в красное при добавлении NaHCO₃ .

Резорцин (1,3-бензендиол) имеет t_плав = 118^о С.С FeCl₃ дает фиолетовое окрашивание.

Химические свойства.

Химические свойства определяются ОН-группой и бензольным кольцом .

1. Фенолы обладают кислотными свойствами.

В отличие от спиртов в фенолах

увеличивается поляризация связи О-Н.

_oo

СН₃ ––>O–H

^oo наличие группы СН₃ уменьшает поляризацию связи в спиртах

В молекуле фенола неподеленные пары О вступают во взаимодействие (сопряжение) с π-электронами бензольного кольца.

В результате поляризация ОН-группы усиливается и отрыв атома Н облегчается. Фенол -слабая кислота, слабее, чем Н₂ СО₃ , СН₃ СООН,

К_Д = 1,8*10^-5 СН₃ СООН

К_Д = 4,9*10^-7 Н₂ СО₃ у фенола К_Д меньше, чем кислот, но

К_Д = 1,3*10^-10 фенол

К_Д = 1,8*10^-16 Н₂ О больше, чем у H₂ O

CO₂ выделяет свободный фенол из фенолятов.

NB !!! Кислотные свойства фенола можно усилить . Для этого в бензольное кольцо вводят некоторые заместители, обладающие –J– индуктивным эффектом, например, NO₂ .

2,4,6-тринитрофенол (пикриновая кислота)

По кислотности пикриновая кислота приближается к минеральным кислотам.

2. Образование солей (фенолятов)

NB !!! В отличие от спиртов фенолы реагируют с NaOH .

С₆ H₅ OH + NaOH → С₆ H₅ ONa + H₂ O

фенолят натрия

Фенолят натрия легко гидролизуется под действием кислот, даже таких слабых, как угольная кислота:

С₆ H₅ OH+CO₂ +H₂ O––>C₆ H₅ OH+NaHCO₃

3. Гидрирование

циклогексанол

Реакция используется для получения искусственного волокна (перлон, нейлон, капрон).

4. Реакции электрофильного замещения:

Так как ОН-группа является ориентантом I-рода , то она направляет другие заместители в о- и n-положения, например:

а) Реакция бромирования протекает легко в отличие от бензола, даже с бромной водой.

Замещение идёт преимущественно в n-положение, получается смесь о- и n-изомеров.

б) Реакция нитрования .

о-ни

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать