ФенолыФенолами называют производные ароматических углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода, непосредственно связанных с ароматическим кольцом, замещены на гидроксильные гpуппы.

Фенолы следует отличать от ароматических спиртов, в молекулах которых гидроксильная группа находится в боковой цепи.

Первый представитель гомологического ряда одноатомных фенолов — собственно фенол, или гидроксибензол C6H5OH.

Формулы фенола и его ближайших гомологов — изомерных крезолов.

Физические свойства фенолов.

Фенолы в основном представляют собой кристаллические вещества с характерным запахом. Они плохо растворяются в воде, но хорошо растворяются в водных растворах щелочей. Благодаря прочным водородным связям между молекулами фенолы имеют довольно высокие температуры кипения.

Строение и химические свойства фенолов.

Масштабная модель молекулы фенола.

Свойства фенола и его гомологов определяются наличием в молекуле как гидроксильной гpуппы, так и ароматического ядрa, которые взаимно влияют друг на друга. Неподеленная электронная пара атома кислорода «втягивается» в p-электронную систему ароматического ядрa (p-p-сопряжение), что приводит к повышению электронной плотности в орто- и пара-положениях бензольного кольца, большему смещению электронной плотности связи O–H к кислороду, т.е. увеличению полярности этой связи.

Схема смещения электронной плотности в молекуле фенола.

Таким образом, под влиянием гидроксильной гpуппы возрастает электронная плотность в ароматическом ядpе в положениях 2, 4, 6 (т.е. гидроксильная гpуппа является ориентантом первого рода), что существенно облегчает протекание реакций электрофильного замещения. Так, фенол в отличие от бензола реагирует с бромной водой, причем замещение атомов водорода идет по всем трем положениям.

При действии нитрующей смеси на фенол образуется пикриновая кислота — 2,4,6-тринитрофенол.

Фенол вступает в реакцию поликонденсации с формальдегидом с образованием фенолформальдегидной смолы. При этом замещаются атомы водорода в бензольном кольце (положения 2, 4 и 6).

Возрастание полярности связи O–H под влиянием ароматического ядрa приводит к увеличению подвижности атома водорода, вплоть до его отщепления в виде протона, т.е. к существенному повышению степени выраженности кислотных свойств, поэтому фенол называют также карболовой кислотой. Так, фенол, в отличие от спиртов, в том числе ароматических, реагируют не только с щелочными металлами, но и со щелочами.

Феноляты можно считать солями фенола. Они более устойчивы в растворе, чем алкоголяты. Но большинство кислот, даже таких слабых, как угольная, разрушают феноляты, превращая их в фенол:

C6H5ONa + CO2 + H2O ® C6H5OH + NaHCO3

C6H5O + CO2 + H2O ® C6H5OH + HCO3

Эта реакция свидетельствует о том, что фенол — очень слабая кислота (слабее угольной).

Получение фенолов.

Важный промышленный способ получения фенола — его выделение из каменноугольной смолы щелочами, водные растворы которых хорошо экстрагируют фенолы в виде их солей — фенолятов (феноксидов), которые затем переводят в фенолы действием минеральных кислот.

При нагревании хлорбензола с гидроксидом натрия при повышенном давлении образуется фенолят натрия, который затем обрабатывают кислотой и получают фенол.

Также фенол можно получить из кумола (изопропилбензола), бензолсульфокислоты, анилина.

 


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+