Химичните свойства на феноли
химични свойства, определени от присъствието на феноли в молекулата хидроксилна група и бензеновия пръстен.
Реакция на хидроксилна група
Феноли, както и алифатни алкохоли имат киселинни свойства, т.е. са способни да образуват соли - фенати. Въпреки това, те са по-силни киселини и следователно може да взаимодейства не само с алкални метали (натрий, литий, калий), но също и с алкални карбонати и:
киселинност константа рКа на фенол е фенол 10. висока киселинност акцептор собственост, свързани с бензенов пръстен (свързващ ефект) на обяснява стабилизирането резонанс на получения анион феноксид. Отрицателният заряд на кислороден атом фенолат анион поради свързване ефект може да се преразпределят в ароматния пръстен, този процес може да се опише чрез набор от резонансни структури:
Нито една от тези структури сами не описва реалното състояние на молекулата, а използването им дава възможност да се обясни много реакции.
Фенати лесно взаимодействат с халоалкани и халогениди:
Взаимодействие на фенолни соли с халоалкани - реакция на О-алкилиране на феноли. Този метод за получаване на етери (Williamson реакция, 1852).
Фенол е способен да реагира с халогениди и киселинни анхидриди до получаване естери (О-ацилиране):
Реакцията протича в присъствието на малки количества минерална киселина или с нагряване.
Реакциите на бензеновия пръстен
Електрон отдаваща група е хидрокси и активира орто - и пара позиция в електрофилни реакции на заместване:
Халогенирането на феноли действие на халогени или халогениращо средство потоци с висока скорост:
Когато действието на азотна киселина в оцетна киселина (в присъствието на малко количество сярна киселина) към фенол се получава от 2-нитрофенол:
Под действието на концентрирана азотна киселина или нитриращо смес на фенол се окислява бързо, което води до по-дълбоко разрушаване на молекулата. Когато се използва разредена нитриране азотна киселина, последвано от резинификация силна въпреки охлаждане до 0 ° С и води до образуването на о-и р-изомери с преобладаване на първата:
Когато фенол нитриране с диазотен тетраоксид в инертен разтворител (бензен, дихлороетан), 2,4-динитрофенол, образувана:
Нитрирането последния нитриращ смес протича лесно и може да служи като метод за синтез на пикринова киселина:
Тази реакция е самостоятелно отопление.
Пикринова киселина също се получава чрез етапа на сулфониране. За тази цел, фенолът се третира при 100 ° С в излишък от сярна киселина за да се получи 2,4-disulfoproizvodnoe които не се изолира от реакционната онечистване се обработва с димяща азотна киселина:
Въвеждане на две сулфонатни групи (както и нитро групи) в бензен ядро прави устойчиви на действието на окисляващо димяща азотна киселина, реакцията не е придружено от резинификация. Този метод за получаване на пикринова киселина е удобен за производство в индустриален мащаб.
Сулфонирането. Сулфонирането фенол според температурата се среща в орто - или пара-позиция:
Алкилиране и ацилиране от Фридел Крафтс ацилиране. Феноли образуват с алуминиев хлорид неактивен ArOAlCl2 сол. Следователно, за алкилиране на феноли се използват като катализатори в протонна киселина (H 2SO 4) или киселинен тип катализатори са метален оксид (Al2 О3). Това позволява използването като алкилиращи агенти само алкохоли и алкени:
последователно алкилиране протича за образуване на моно-, ди- и trialkylphenols. Едновременно с това, има киселинно катализирана прегрупиране с миграцията на алкилови групи:
Кондензацията с алдехиди и кетони. Под действието на алкални или киселинни катализатори към смес от фенол и мастни алдехид кондензация случва в о - и р-позиция. Тази реакция е от голямо практическо значение, тъй като тя се намира в сърцето на получаване на важни пластмаси и лак база. При обикновени температури молекула растеж чрез кондензация са в линейна посока:
Ако реакцията се извършва при нагряване, кондензация започва да образува разклонени молекули:
С присъединяването на всички налични о - и р-положение образува триизмерна термореактивни полимерни - бакелит. Бакелит има високо електрическо съпротивление и устойчивост на топлина. Това е един от първите търговски полимери.
Реакцията на фенол с ацетон в присъствието на минерална киселина води до получаването на бисфенол:
Последният се използва за производство на епоксидни съединения.
Колбе - Шмит. Синтез на фенилкарбоксилни киселини.
натриеви и калиеви фенолати реагират с въглероден диоксид, за да се образува като функция на температурата, орто или пара-изомери фенилкарбоксилни киселини:
Фенол лесно се окислява с хромова киселина претенция -benzohinona:
Феноли, съдържащи разклонени алкилови групи в орто и пара позиция на хидроксилната група са антиоксиданти, пластмаси стабилизатори.
Възстановяване на фенол с циклохексанон се използва за получаване на полиамид (найлон-6,6)