Вопрос №30

Фенолы. Классификация. Номенклатура. Физические свойства. Кислотные свойства, получение фенолятов. Нуклеофильные свойства фенола: получение простых и сложных эфиров. Окисление фенолов. Реакции электрофильного замещения в фенолах: галогенирование, нитрование, сульфирование, нитрозирование, карбоксилирование. Фенол; 2,4,6-тринитрофенол (пикриновая кислота); a- и b-нафтолы. Идентификация фенольных соединений. Спектральные характеристики фенолов. Многоатомные фенолы. Строение, свойства. Пирокатехин, резорцин, гидрохинон, флороглюцин.

Фено́лы — органические соединения ароматического ряда, в молекулах которых гидроксильные группы связаны с атомами углерода ароматического кольца. По числу ОН-групп различают:

одноатомные фенолы (аренолы): фенол (C6H5OH) и его гомологи;

двухатомные фенолы (арендиолы): гидрохинон, пирокатехин, резорцин;

трёхатомные фенолы (арентриолы): пирогаллол, флороглюцин, гидроксигидрохинон и т. д.

Номенклатура.

Для фенолов широко используют тривиальные названия, сложившиеся исторически. В названиях замещенных моноядерных фенолов используются также приставки орто-, мета- и пара -, употребляемые в номенклатуре ароматических соединений. Для более сложных соединений нумеруют атомы, входящие в состав ароматических циклов и с помощью цифровых индексов указывают положение заместителей.

Химические свойства.

1. Кислотные свойства. Кислотные свойства фенола выражены сильнее, чем у воды и предельных спиртов, что связано с большей полярностью O—H связи и с большей устойчивостью образующегося при ее разрыве фенолят-иона. В отличие от спиртов, фенолы реагируют не только с щелочными и щелочноземельными металлами, но и с растворами щелочей, образуя феноляты:

   2C6H5OH + 2Na	2C6H5ONa	+ H2
   	фенолят натрия

2. C₆H₅OH + NaOH C₆H₅ONa + H₂O

3. Однако кислотные свойства фенола выражены слабее, чем у карбоновых кислот и, тем более, у сильных неорганических.

4. Замещение в бензольном кольце. Наличие гидроксильной группы в качестве заместителя в молекуле бензола приводит к перераспределению электронной плотности в сопряженной -системе бензольного кольца, при этом увеличивается электронная плотность у 2-го, 4-го и 6-го атомов углерода (орто- и пара-положения) и уменьшается у 3-го и 5-го атомов углерода (мета-положение). а) Реакция с бромной водой (качественная реакция):

   + 3Br2

   + 3HBr

5. Образуется 2,4,6-трибромфенол - осадок белого цвета. б) Нитрование (при комнатной температуре):

6. C₆H₅—OH + HNO₃(разб.) H₂O + O₂N—C₆H₄—OH (смесь орто- и пара-изомеров)

7. + 3HNO3(конц.) 3H2O +

8. По вторй реакции образуется 2,4,6-тринитрофенол (пикриновая кислота).

9. Поликонденсация фенола с формальдегидом (по этой реакции происходит образование фенолформальдегидной смолы:

Качественная реакция с хлоридом железа(III). Образуется комплексное соединение фиолетового цвета.

Фено́л (гидроксибензол, устар. карболовая кислота) C6H5OH — простейший представитель класса фенолов. Бесцветные игольчатые кристаллы, розовеющие на воздухе из-за окисления, приводящего к образованию окрашенных веществ. Обладают специфическим запахом (таким, как запах гуаши, т. к. в состав гуаши входит фенол).

2,4,6-Тринитрофенол (пикриновая кислота) — химическое соединение C6H2(NO2)3OH, нитропроизводное фенола.

Нафтолы — оксипроизводные нафтена (нафталина) C10H(8-n)(ОН)n, где n = 1, 2, 3 и более. По свойствам нафтолы близки к фенолам бензольного ряда. В больших количествах нафтолы и их производные применяют в производстве красителей и органических полупродуктов.

1-Нафтол (α-нафтол) 2-Нафтол (β-нафтол)

Идентификация фенольных соединений. Спектральные характеристики фенолов. (см учебник том 1 стр 387).

Многоатомные фенолы – это двух- или трехатомные фенолы.

Существует три простейших двухатомных фенола: о-диоксибензол, или пирокатехин, м-диоксибензол, или резорцин, п-диоксибензол, или гидрохинон.

Пи

Пирокатехин гидрохинон

Двухатомные фенолы гораздо легче растворимы в воде, чем одноатомные. Одноатомные фенолы сравнительно легко окисляются; у двухатомных фенолов эта способность выражена сильнее: некоторые двухатомные фенолы окисляются настолько легко, что применяются в качестве восстановителей (проявителей) в фотографии (гидрохинон). Двухатомные фенолы менее ядовиты, чем одноатомные. С FeСl8 двухатомные фенолы дают характерное окрашивание, что позволяет различать их по цвету.

Трехатомные фенолы (трифенолы).

Представителем триоксибензолов является флороглюцин (1,3,5-триоксибензол), в свободном виде он обнаружен в шишках секвойи и чешуе лука, а в виде гликозида флорина – в околоплоднике плодов разных видов цитрусов.

Более сложные соединения - флороглюциды (гликозиды флороглюцина), они могут содержать одно кольцо флороглюцина (аспидинол) или представляют собой димеры или тримеры (кислоты флаваспидиновая и филиксовая).

Значительные количества флороглюцидов накапливается в корневищах мужского папоротника.

аспидинол