2.2.2.Фенолы.
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:
C 6H5-OH + NaOH C6H5ONa +H2O,
в то же время в реакцию со слабыми основаниями не вступают:
C 6H5OH + 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 ( SE).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.
Ф
енол
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.
Синтез спиртов и фенолов.
Спирты могут быть получены:
1. гидролизом моногалогенпроизводных. Это один из общих способов получения спиртов. Реакция гидролиза идет по механизму SN1 и SN2, в зависимости от строения галогенпроизводного. Например:
2
.Гидратация
алкенов. Реакция протекает при нагревании
алкенов с водой в присутствии
катализаторов:серной кислоты, хлорида
цинка и др.
И
з
этилена получают первичный спирт;
гомологи этилена образуют вторичные и
третичные спирты. Присоединение воды
идет по правилу Марковникова: атом
водорода присоединяется к наиболее
гидрогенизированному атому углерода:
3.Восстановление карбонильных соединений. Альдегиды восстанавливаются до первичных спиртов, кетоны- до вторичных:
4
.
Этанол получают ферментацией сахара,
получаемого из природного сырья.
Разработаны способы получения спирта
и из непищевого сырья. Так, например,
этиловый спирт получают при ферментации
углеводов, образующихся при гидролизе
древесины. Это так называемый гидролизный
спирт, применяемый в синтезе каучука.
Получение фенолов.
1.Гидролиз хлорбензола. Реакция осуществляется в промышленных масштабах при очень жестких условиях (высокая температура и давление)
NaOH
C 6H5Cl C6H5-OH
t , p
2.Сплавление натриевой соли бензолсульфокислоты с едким натром( реакция нуклеофильного замещения) :
3
.Окисление
кумола:
