Лекция 5 Фенолы

Это производные ароматических УВ, в которых один или несколько атомов Н замещены на –ОН группу.

Фенол	I-Гидрокси- 2-метилбензол, О-крезол	I-Гидрокси-3-метилбензол, М-крезол	I-Гидрокси-4-метилбензол, n-крезол	Бензиловый спирт

Изомеры положения

Двухатомные фенолы:

Пирокатехин, 1,2-Дигидрокси- бензол		Резорцин, 1,3-Дигидрокси- бензол		Гидрохинон, 1,4-Дигидрокси- бензол

Каждый фенол дает свое характерное окрашивание в качественной реакции с FеС1₃:

Фенол  Фиолетовое, Гидрохинон  Грязно-зеленое,

Пирокатехин  Зеленое, Резорцин  Фиолетовое,

С

Связь очень прочная

троение молекулы

. .

. . ..

Связь менее прочная

–ОН группа проявляет + М >, чем –I, являясь ЭД.

Р-ции S_Е протекают легко за счет +М гр. –ОН, р-ции S_N не характерны.

Химические свойства

I. Реакции замещения Н в группе –ОН.

Это проявляется при образовании фенолятов, простых и сложных эфиров.

1) Фенолы за счет р, -сопряжения являются более сильными к-тами, чем спирты (одноатомные и многоатомные) и образуют соли (феноляты) в р-циях с Ме, МеОН и даже солями: Реакция с солями отличает их от одноатомных и многоатомных спиртов.

С₆Н₅ОН + NаОН  С₆Н₅ОNа + Н₂О

Фенолят натрия

Однако фенолы более слабые к-ты, чем Н₂СО₃, поэтому при действии Н₂СО₃ (СО₂ + Н₂О) и др. к-т феноляты легко разлагаются и обратная р-ция не возможна.

С₆Н₅ОNа + СО₂ + Н₂О  С₆Н₅ОН + NаНСО₃

3С₆Н₅ОН + FеС1₃  (С₆Н₅О)₃Fе + 3НС1

Фиолетовое окрашивание

2)	простой эфир

На практике используют феноляты.

3)	Сложный эфир

4) Р-ция восстановления с цинковой пылью при нагревании:

С₆Н₅ОН + 3Н₂ С₆Н₁₂ + ZnО Р-ции по –ОН группе не характерны!

2. Р-ции по бензольному кольцу (S_Е)

–ОН группа – ориентант I рода, облегчает реакции по бензольному кольцу, направляя атаку электрофильного реагента преимущественно в орто- и пара- положения:

Пикриновая к-та близка по силе (степени диссоциации) к соляной к-те, т.к. содержит три ЭА группы, усиливающие кислотность.

4. Р-ция гидрирования

5. Из фенолята натрия легко получается салициловая к-та (важный продукт фармацевтической промышленности):

Фенол и его производные обладают дезинфицирующим свойством. Резорцин – антисептик при кожных заболеваниях. Карболовая к-та – 3%-ный раствор фенола – для дезинфекции хирургических инструментов. Пирокатехин применяется для синтеза адреналина – гормона надпочечников. В промышленности фенол используют для получения фенолоформальдегидных смол и ряда красителей.

Увеличение групп –ОН в фенолах увеличивает их активность в р-циях S_Е. Такие фенолы очень легко окисляются, являясь хорошими восстановителями (гидрохинон в фотографии). Двухатомные фенолы легко окисляются под действием слабых окислителей [FеС1₃, Аg₂О, Сu(ОН)₂] и даже кислородом воздуха, образуя хиноны. Последние легко восстанавливаются в дигидрохиноны:

Многие биологические вещества содержат «хиноидную» систему: витамин К₂ (фактор свертываемости крови), окислительно-восстановительные ферменты тканевого дыхания – убихиноны.

Л и т е р а т у р а:

1.Тюкавкина С. 153-158, 242-246.

Контрольные вопросы к теме «Фенолы»

1. Какие органичекие соединения называются фенолами?

2. Изобразите электронное строение молекулы фенола.

3. Какие виды сопряжения имеются в молекуле фенола?

4. Какое влияние оказывает группа ОН на бензольное кольцо?

Упражнения и ситуационные задачи:

1. Напишите реакции фенола с хлорангидридом уксусной кислоты.

2. Напишите качественную реакцию на фенол.

3. Напишите реакции фенола с бромом и азотной кислотой.

4. Напишите реакцию окисления диоксибензола.

5. Напишите реакцию взаимодействия фенола с гидроксидом натрия и объясните, почему фенол реагирует сщелочами, а одноатомные спирты нет.

6. Салициловая кислота частично выделяется из организма почками и оказывает некоторое дезинфицирующее влияние в мочевых путях. Напишите реации образования её из фенола.

7. Пикриновая кислота входит в состав взрывчатых веществ. Напишите реакцию её образования.

Лекция 6

Амины

Это производные аммиака NH₃, где один, два или три атома Н замещены на радикал R (алифатический или ароматический).

В зависимости от числа атомов Н, замещенных на R, различают первичные, вторичные и третичные амины. NH₂ – аминогруппа, –NH – иминогруппа.

Номенклатура

Рациональная – название радикала (R) + «амин»:

СН₃ – СН₂– СН₂– NН₂ СН₃ – NН– СН₃

Пропиламин Диметиламин

МН рассматривает гр. –NH₂ как заместитель в первичных аминах и ее название ставят в приставке перед названием основной цепи (корня):

2-Аминопропан

Изомерия

Для первичных аминов – изомерия углерод-углеродной цепи (3, 4) и положения гр. – NH₂ (1, 2); для вторичных и третичных аминов – изомерия радикала (5, 6) – метамерия:

1. СН₃ – СН₂– СН₂– NН₂

Пропиламин Изопропиламин

2. СН₃ – СН₂– СН₂– СН₂– NН₂

Бутиламин Изобутиламин

3. СН₃ – СН₂– СН₂–NН–СН₃ СН₃ – СН₂–NН – СН₂–СН₃

Метилпропиламин Диэтиламин

Физические св-ва

Метиламин, диметиламин, триметиламин – газы, хорошо растворимые в воде; средние члены гомологического ряда аминов – жидкости, высшие – твердые вещ-ва.

Амины в заметных количествах образуются при гниении органических остатков, содержащих белки. Ряд аминов образуется в организме человека и животных из -аминокислот под действием ферментов. Такие амины принято называть биогенными аминами.

Связи N – H, C – N полярны, однако полярность NH связи больше, чем CN согласно различной ЭО атомов N, С, Н. Поэтому первичные и вторичные амины, подобно спиртам, склонны к образованию Н-связей.