Фенолы

Реакции отщепления.

Отщепление молекул воды с образованием олефинов (внутримолекулярная дегидратация).

В общем случае реакция внутримолекулярной дегидратации (элиминирования) заключается в отщеплении воды от двух соседних (a, b) атомов углерода.

Этилены получаются при нагревании спирта с большим количеством кислоты или хлорида цинка, а также при пропускании паров спирта при 350-500 ⁰ С через трубку с оксидом алюминия. Легче всего дегидратируются третичные, потом вторичные и затем уже первичные спирты. В реакциях отщепления воды от спирта наблюдается преимущественное отщепление протона от наименее гидрогенизированного углеродного атома (правило Зайцева) с образованием наиболее разветвленного олефина:

2-метилпентанол-2 2-метил-2-пентен

Реакции окисления.

1Первичные и вторичные спирты окисляются рядом реагентов (хромовой кислотой) с образованием альдегидов и кетонов соответственно:

Третичные спирты в этих условиях не окисляются.

Спирты, в которых гидроксильная группа непосредственно связана с атомом углерода ароматического ядра, называются фенолами.

Фенол о-метилфенол, о-крезол

Фенол является сильным дезинфицирующим средством. Под названием “карболовая кислота” его используют в медицинских учреждениях. Дезинфицирующая жидкость “лизол” содержит 2-фенилфенол и 2-бензил-4-хлорфенол, которые обладают бактерицидным действием. Студенты, изучающие микробиологию, знают, что антимикробную активность соединений сравнивают с активностью фенола при помощи так называемого “фенольного коэффициента”.

Фенол 2-фенилфенол 2-бензил-4-хлорфенол

Как показывает само название «карболовая кислота», фенолы характеризуются кислотными свойствами. Фенолы гораздо более сильные кислоты, чем спирты, хотя много слабее карбоновых и минеральных кислот и, как кислота, фенол на 9 порядков сильнее обычных алифатических спиртов. (рКа фенола 9.7).Следовательно, кислотные свойства у фенолов ярко выражены. В отличие от алифатических спиртов фенол реагирует с водными растворами щелочей, образуя феноксиды:

C₆H₅-OH + NaOH C₆H₅ONa +H₂O,

в то же время в реакцию со слабыми основаниями не вступают:

C₆H₅OH + NaHCO₃ /

Повышенные кислотные свойства фенолов объясняются тем, что свободная электронная пара кислорода в феноле оттянута к ядру (+ М эффект гидроксильной группы):

Повышение кислотных свойств фенолов имеет своим следствием понижение основных свойств. В отличие от алифатических спиртов фенолы практически не вступают в реакции нуклеофильного замещения. Наличие в феноле ароматического ядра позволяет получать различные производные фенолов реакциями электрофильного замещения (S_E).Электронодонорная ОН - группа фенолов активирует бензольное кольцо к атаке электрофилами и, в общем, реакции фенолов протекают в значительно более мягких условиях, чем соответствующие реакции бензола. Hапример:

(3) Салициловая кислота (2) 2,4,6-трибромфенол

(1) 2-нитрофенол 4-нитрофенол

Активность фенолов в реакциях электрофильного замещения настолько велика, что даже альдегиды в присутствии кислоты реагируют с фенолом. На этой реакции основано получение фенолформальдегидных (бакелитовых) смол - дешевых и широко применяемых полимеров.

Фенол широко используется для получения лекарственных препаратов на основе салициловой кислоты.

Реакция получения салициловой кислоты является еще одним примером активации бензольного ядра под действием гидроксильной группы в щелочных условиях.

Окисление. Фенолы очень легко окисляются самыми разнообразными реагентами, включая атмосферный кислород.

В ряде случаев процесс окисления фенолов оказывается весьма сложным, протекающим с образованием радикалов. Последние являются достаточно устойчивыми вследствие сопряжения с бензольным ядром. На этом основано применение фенолов как ингибиторов в свободно-радикальных реакциях.

Дата добавления: 2014-12-27