Органическая химия

Тема 3.2. ФЕНОЛЫ

Органические соединения, содержащие гидроксильную группу, связанную непосредственно с атомом углерода ароматического ядра, называются фенолами.

Классификация фенолов

•

Одноатомные фенолы (содержат одну группу –ОН: фенол и крезолы);

•

Многоатомные: двухатомные:

Изомерия фенолов

Структурная изомерия фенолов обусловлена различным расположением гидроксогрупп, а у гомологов фенолов — радикалов.

Физические свойства фенолов

Фенолы в большинстве своем — кристаллические вещества (метакрезол — жидкость) при комнатной температуре. Они обладают характерным запахом, довольно плохо растворимы в воде, но хорошо растворяются в водных растворах щелочей. Фенолы, как и спирты, образуют прочные водородные связи и имеют довольно высокие температуры кипения.

Способы получения фенолов

Получение из галогенбензолов. При нагревании хлорбензола и гидроксида натрия под давлением получают фенолят натрия, при дальнейшей обработке которого кислотой образуется фенол:

Сплавление бензолсульфокислот со щелочами:

Получение фенола из кумола (изопропилбензола) (Сергеев П.Г., 1949 г.) Синтез на основе кумола имеет промышленное значение и ценен тем, что позволяет получать одновременно два технически важных продукта из дешевого сырья (нефть, газы крекинга нефти).

Химические свойства фенолов

В молекуле фенола наблюдается взаимное влияние атомов. Это проявляется как в особенностях поведения гидроксигруппы, так и в большей реакционной способности бензольного ядра. Гидроксильная группа повышает электронную плотность в бензольном кольце, особенно, в орто- и параположениях.

Влияние бензольного кольца: полярность связи О–Н увеличивается, и водород группы –ОН становится более реакционноспособным и легко замещается на металл даже при действии щелочей, образуя соли — феноляты. Фенолы являются более сильными кислотами (в отличие от предельных одноатомных спиртов).

Взаимодействие фенола с раствором щелочи

Влияние группы –ОН в молекуле фенола: реакции электрофильного замещения (галогенирования, нитрования, сульфирования, поликонденсации и т. д.) протекают в орто- и параположениях:

1.	Сульфирование:
2.	Нитрование. Под действием 20%-й азотной кислоты HNO3 фенол легко превращается в смесь орто- и паранитрофенолов: При использовании концентрированной HNO3 образуется 2,4,6-тринитрофенол (пикриновая кислота):
3.	Галогенирование. Фенол легко при комнатной температуре взаимодействует с бромной водой с образованием белого осадка 2,4,6-трибромфенола (качественная реакция на фенол):
4.	Реакция конденсации. Конденсация фенола с формальдегидом Для фенола реакция I - электрофильное замещение (SΕ), для формальдегида - нуклеофильное присоединение (AΝ) и так далее... Данная реакция имеет большое практическое значение и используется при получении фенолоформальдегидных смол.
5.	Окисление фенола:
6.	Качественная реакция на фенол:

Применение фенолов

•	Фенол используется в производстве фенолформальдегидных смол, пластмасс, салициловых препаратов, красителей, инсектицидов.
•	Все фенолы обладают сильным бактерицидным действием, поэтому фенол и крезолы применяются в медицине и ветеринарии в качестве дезинфицирующих средств.
•	Многие алкилфенолы применяются в качестве антиоксидантов или ингибиторов окисления (2,4-диметил-6-третбутилфенол — ингибитор окисления бензинов).