fenolis (hidroksibenzenas,karbolio rūgštis) – tai yraOrganicheskaromatinės serijos junginys iš formuliųOiC 6 H 5 OH. Priklauso to paties pavadinimo klasei – fenoliai.

Savo ruožtu Fenoliai yra aromatinių serijų organinių junginių klasė, kurioje hidroksilo grupės OI- susietas su aromatinio žiedo anglimi.

Pagal hidroksilo grupių skaičių jie išskiriami:

• monohidriniai fenoliai (arenoliai): fenolis ir jo homologai;
• dviatominiai fenoliai (arendioliai): pirokatecholis, rezorcinolis, hidrochinonas;
• triatominiai fenoliai (arentrioliai): pirogalolis, hidroksihidrochinonas, florogliucinolis;
• polihidriniai fenoliai.

Atitinkamai, iš tikrųjų fenolis, kaip medžiaga, ji yra paprasčiausias fenolio grupės atstovas ir turi vieną aromatinį branduolį ir vieną hidroksilo grupę JIS.

Fenolio savybės

Šviežiai distiliuotas fenolis yra bespalviai į adatą panašūs kristalai, kurių lydymosi temperatūra 41°C ir virimo temperatūra 182°C... Laikant, ypač drėgnoje atmosferoje ir esant nedideliam kiekiui geležies ir vario druskų, jis greitai parausta. Fenolis bet kokiu santykiu maišosi su alkoholiu, vandeniu (kaitinamas 60°C), gerai tirpsta eteryje, chloroforme, glicerine, anglies disulfide.

Dėl prieinamumo -OI hidroksilo grupė, fenolis turi alkoholiams ir aromatiniams angliavandeniliams būdingų cheminių savybių.

Hidroksilo grupėje fenolis patenka į šias reakcijas:

• Kadangi fenolis turi šiek tiek stipresnių rūgščių savybių nei alkoholiai, veikiant šarmams susidaro druskos - fenolatai (pvz. natrio fenolatas - C 6 H 5 ONa):

C 6 H 5 OH + NaOH -> C 6 H 5 ONa + H 2 O

• Dėl fenolio sąveikos su metaliniu natriu taip pat gaunamas natrio fenolatas:

2C 6 H 5 OH + 2Na -> 2C 6 H 5 ONa + H 2

• Fenolis nėra tiesiogiai esterinamas su karboksirūgštimis; esteriai gaunami fenolatams reaguojant su anhidridais arba rūgščių halogenidais:

C 6 H 5 OH + CH 3 COOH -> C6H 5 OCOCH 3 + NaCl

• Kai fenolis distiliuojamas cinko dulkėmis, vyksta hidroksilo grupės pakeitimo vandeniliu reakcija:

C 6 H 5 OH + Zn -> C 6 H 6 + ZnO

Aromatinio žiedo fenolio reakcijos:

• Aromatiniame žiede fenolyje vyksta elektrofilinės pakeitimo reakcijos. OH grupė, būdama viena stipriausių donorų grupių (dėl elektronų tankio sumažėjimo funkcinėje grupėje), padidina žiedo reaktyvumą šioms reakcijoms ir nukreipia pakeitimą į orto- ir pora- nuostatas. Fenolis lengvai alkilinamas, acilinamas, halogeninamas, nitrintas ir sulfoninamas.

• Kolbe – Schmitto reakcija tarnauja salicilo rūgšties ir jos darinių (acetilsalicilo rūgšties ir kitų) sintezei.

C 6 H 5 OH + CO 2 - NaOH -> C 6 H 4 OH (COONa)

C 6 H 4 OH (COONa) - H2SO4 -> C 6 H 4 OH (COOH)

Kokybinės reakcijos į fenolį:

• Dėl sąveikos su bromo vandeniu:

C6H5OH + 3Br2 -> C6H2Br3OH + 3HBr

susiformavo 2,4,6-tribromfenolis yra balta kieta medžiaga.

• Su koncentruota azoto rūgštimi:

C6H5OH + 3HNO3 -> C6H2(NO2)3OH + 3H2O

• Su geležies (III) chloridu (kokybinė reakcija į fenolį):

C 6 H 5 OH + FeCl 3 -> ⌈Fe (C 6 H 5 OH) 6 ⌉Cl 3

Prisirišimo reakcija

• Hidrinant fenolį, esant metaliniams katalizatoriams Pt / Pd , Pd / Ni , gauti cikloheksilo alkoholio:

C 6 H 5 OH -> C 6 H 11 OH

Fenolio oksidacija

Dėl to, kad fenolio molekulėje yra hidroksilo grupės, atsparumas oksidacijai yra daug mažesnis nei benzeno. Priklausomai nuo oksiduojančio agento pobūdžio ir reakcijos sąlygų, gaunami skirtingi produktai.

• Taigi, veikiant vandenilio peroksidui ir esant geležies katalizatoriui, susidaro nedidelis kiekis diatominio fenolio - pirokatecholio:

C 6 H 5 OH + 2H 2 O 2 - Fe> C 6 H 4 (OH) 2

• Sąveikaujant stipresniems oksidatoriams (chromo mišinys, mangano dioksidas rūgščioje terpėje) susidaro parachinonas.

Gauti fenolį

Fenolis gaunamas iš akmens anglių deguto (kokso produkto) ir sintetiniu būdu.

Kokso chemijos gamyboje yra akmens anglių deguto nuo 0,01 iki 0,1 proc. fenoliai, pusiau koksavimo produktuose nuo 0,5 iki 0,7%; hidrinimo metu susidariusioje alyvoje ir nuotekose kartu paėmus, - nuo 0,8 iki 3,7 proc. Sudėtyje yra lignito dervos ir pusiau koksuojančių nuotekų nuo 0,1 iki 0,4 proc. fenoliai. Akmens anglių derva distiliuojama, pašalinant fenolio frakciją, kuri užvirsta 160-250 ° С temperatūroje... Fenolinėje frakcijoje yra fenolio ir jo homologų (25-40%), naftaleno (25-40%) ir organinių bazių (piridino, chinolino). Naftalenas atskiriamas filtruojant, o likusi frakcija apdorojama 10-14 % natrio šarmo tirpalu.

Susidarę fenolatai atskiriami nuo neutralių aliejų ir piridino bazių pučiant gyvais garais, o po to apdorojami anglies dioksidu. Išskirti neapdoroti fenoliai yra rektifikuojami, paeiliui paimant fenolį, krezolius ir ksilenolius.

Didžioji dalis šiuo metu pramoniniu mastu gaminamo fenolio gaunama įvairiais sintetiniais metodais.

Sintetiniai fenolio gamybos metodai

1. Autorius benzensulfonato metodas benzenas sumaišomas su vitriolio aliejumi. Gautas produktas apdorojamas soda ir gaunama benzensulfonrūgšties natrio druska, po to tirpalas išgarinamas, atskiriamas nusodintas natrio sulfatas, o benzensulfonrūgšties natrio druska sulydoma su šarmu. Gautas natrio fenolatas arba prisotinamas anglies dioksidu, arba pridedama sieros rūgšties, kol pradės išskirti sieros dioksidas, o fenolis yra distiliuojamas.
2. Chlorobenzeno metodas susideda iš tiesioginio benzeno chlorinimo dujiniu chloru, esant geležies arba jos druskų, ir gauto chlorbenzeno muilinimo natrio hidroksido tirpalu arba hidrolizės metu, esant katalizatoriui.
3. Modifikuotas Rašigo metodas pagrįstas oksidaciniu benzeno chlorinimu vandenilio chloridu ir oru, po to chlorbenzeno hidrolizė ir fenolio išskyrimas distiliuojant.
4. Kumeno metodas susideda iš benzeno alkilinimo, gauto izopropilbenzeno oksidavimo iki kumeno hidroperoksido ir vėlesnio jo skilimo į fenolį ir acetoną:
   Izopropilbenzenas gaunamas veikiant grynam propilenui arba propano-propileno frakcijai iš naftos krekingo, išgryninto iš kitų nesočiųjų junginių, drėgmės, merkaptanų ir vandenilio sulfido, kurie nuodija katalizatorių. Pavyzdžiui, naudojamas katalizatorius yra aliuminio trichloridas, ištirpintas polialkilbenzene. diizopropilbenzene. Alkilinimas atliekamas 85 ° C temperatūroje ir esant viršslėgiui 0,5 MPa, kuri užtikrina proceso eigą skystoje fazėje. Izopropilbenzenas oksiduojamas į hidroperoksidą su atmosferos deguonimi arba pramoniniu deguonimi 110-130 °C esant kintamo valentingumo metalų druskoms (geležis, nikelis, kobaltas, manganas) Išskaidykite hidroperoksidą praskiestomis rūgštimis (sieros arba fosforo) arba nedideliu kiekiu koncentruotos sieros rūgšties 30-60°C temperatūroje... Po rektifikavimo fenolis, acetonas ir tam tikras kiekis α-metilstirenas... SSRS sukurtas pramoninis kumeno metodas yra ekonomiškai pelningiausias, palyginti su kitais fenolio gamybos būdais. Fenolio gamyba naudojant benzensulfonrūgštį yra susijusi su dideliu chloro ir šarmų kiekiu. Oksidacinis benzeno chlorinimas yra susijęs su dideliu garų suvartojimu, 3-6 kartus didesniu nei naudojant kitus metodus; be to, chloravimas sukelia didelę įrangos koroziją, todėl reikia naudoti specialias medžiagas. Kumeno metodas yra paprastas techninės įrangos konstrukcijoje ir leidžia vienu metu gauti du techniškai vertingus produktus: fenolis ir acetonas.
5. Oksidaciniame benzenkarboksilinime pirmiausia atliekama skystos fazės katalizinė tolueno oksidacija į benzenkarboksirūgštį, kuri dalyvaujant Cu 2+ virsta benzenalicilo rūgštimi. Šį procesą galima apibūdinti tokia diagrama:
   Benzoilsalicilo rūgštis su vandens garais skyla į salicilo ir benzenkarboksirūgštis. Fenolis susidaro greitai dekarboksilinant salicilo rūgštį.

Fenolio naudojimas

Fenolis naudojamas kaip žaliava polimerų gamybai: polikarbonatas ir (pirmiausia sintetinamas bisfenolis A, o vėliau šie), fenolio-folmaldehido dervos, cikloheksanolis (po to gaminamas nailonas ir nailonas).

Naftos perdirbimo procese, naudojant fenolį, aliejai valomi iš dervingų medžiagų, sieros turinčių junginių ir policiklinių aromatinių angliavandenilių.

Be to, fenolis yra žaliava jonolių, neonolių (), kreozolių, aspirino, antiseptikų ir pesticidų gamybai.

Fenolis yra geras konservantas ir antiseptikas. Naudojamas dezinfekcijai gyvulininkystėje, medicinoje ir kosmetologijoje.

Toksinės fenolio savybės

Fenolis yra toksiškas (II pavojaus klasė). Įkvėpus fenolio, sutrinka nervų sistemos funkcijos. Dulkės, garai ir fenolio tirpalas, patekę ant akių, kvėpavimo takų, odos gleivinių, sukelia cheminius nudegimus. Patekęs ant odos, fenolis absorbuojamas per kelias minutes ir pradeda veikti centrinę nervų sistemą. Didelės dozės gali sukelti kvėpavimo centro paralyžių.Mirtina dozė žmogui prarijus 1-10 g, vaikams 0,05-0,5 g.

Bibliografija:
Kuznecovas E.V., Prokhorova I.P. Polimerų ir jų pagrindu pagamintų plastikų gamybos technologinių schemų albumas. Red. 2-oji. M., Chemija, 1975.74 p.
Knop A., Sheib V. Fenolinės dervos ir jų pagrindu pagamintos medžiagos. M., Chemija, 1983.279 p.
Bachmanas A., Muelleris K. Fenoplastai. M., Chemija, 1978.288 p.
Nikolaev A.F. Plastikų technologija, L., Chemija, 1977.366 p.

Karbolio rūgštis yra vienas iš fenolio pavadinimų, nurodančių jo ypatingą elgesį cheminiuose procesuose. Ši medžiaga lengviau nei benzenas patenka į nukleofilines pakeitimo reakcijas. Būdingos rūgštinės junginio savybės paaiškinamos vandenilio atomo judrumu hidroksilo grupėje, susijusioje su žiedu. Molekulės struktūros ir kokybinių reakcijų į fenolį tyrimas leidžia klasifikuoti medžiagą kaip aromatinius junginius - benzeno darinius.

Fenolis (hidroksibenzenas)

1834 m. vokiečių chemikas Runge iš akmens anglių dervos išskyrė karbolio rūgštį, bet negalėjo iššifruoti jos sudėties. Vėliau kiti mokslininkai pasiūlė formulę ir naują junginį priskyrė aromatiniams alkoholiams. Paprasčiausias šios grupės atstovas yra fenolis (hidroksibenzenas). Gryna forma ši medžiaga yra skaidrūs kristalai, turintys būdingą kvapą. Veikiant orui, fenolio spalva gali pasikeisti, pasidaryti rausva arba raudona. Aromatiniam alkoholiui būdingas blogas tirpumas šaltame vandenyje ir geras tirpumas organiniuose tirpikliuose. Fenolis tirpsta 43 °C temperatūroje. Tai toksiškas junginys, kuris, patekęs ant odos, sukelia stiprius nudegimus. Aromatinė molekulės dalis pavaizduota fenilo radikalu (C6H5—). Hidroksilo grupės (-OH) deguonis yra tiesiogiai prijungtas prie vieno iš anglies atomų. Kiekvienos dalelės buvimą liudija atitinkama kokybinė reakcija į fenolį. Formulė, rodanti bendrą cheminių elementų atomų kiekį molekulėje, yra C6H6O. Struktūra atspindi Kekulės ciklą ir hidroksilo funkcinę grupę. Kamuoliukų ir lazdelių modeliai vizualiai atvaizduoja aromatinio alkoholio molekulę.

Molekulės sandaros ypatumai

Benzeno branduolio ir OH grupės tarpusavio įtaka lemia fenolio chemines reakcijas su metalais, halogenais ir kitomis medžiagomis. Deguonies atomo, susijusio su aromatiniu ciklu, buvimas lemia elektronų tankio perskirstymą molekulėje. O – H ryšys tampa poliškesnis, todėl padidėja vandenilio judrumas hidroksilo grupėje. Protoną galima pakeisti metalo atomais, o tai rodo fenolio rūgštingumą. Savo ruožtu OH grupė padidina benzeno žiedo reaktyviąsias savybes. Didėja elektronų delokalizacija ir galimybė atlikti elektrofilinį pakeitimą branduolyje. Šiuo atveju padidėja vandenilio atomų, prijungtų prie anglies, judrumas orto ir para padėtyse (2, 4, 6). Šis poveikis atsiranda dėl elektronų tankio donoro - hidroksilo grupės. Dėl savo įtakos fenolis yra aktyvesnis už benzeną reakcijose su tam tikromis medžiagomis, o nauji pakaitai orientuojasi orto ir para padėtyse.

Rūgštinės savybės

Aromatinių alkoholių hidroksilo grupėje deguonies atomas įgauna teigiamą krūvį, dėl kurio susilpnėja jo ryšys su vandeniliu. Palengvėja protono išsiskyrimas, todėl fenolis elgiasi kaip silpna rūgštis, bet stipresnė už alkoholius. Kokybinės fenolio reakcijos apima lakmuso testą, kuris, esant protonams, pakeičia spalvą iš mėlynos į rausvą. Halogeno atomų arba nitro grupių, prijungtų prie benzeno žiedo, buvimas padidina vandenilio aktyvumą. Poveikis pastebimas fenolio nitro darinių molekulėse. Tokie pakaitalai kaip amino ir alkilas (CH3—, C2H5— ir kiti) mažina rūgštingumą. Krezolis priklauso junginiams, jungiantiems benzeno žiedą, hidroksilo grupę ir metilo radikalą. Jo savybės yra silpnesnės nei karbolio rūgšties.

Fenolio reakcija su natriu ir šarmu

Kaip ir rūgštys, fenolis sąveikauja su metalais. Pavyzdžiui, jis reaguoja su natriu: 2C6H5 — OH + 2Na = 2C6H5 — ONa + H2. Susidaro ir išsiskiria vandenilio dujos. Fenolis sąveikauja su tirpiomis bazėmis. Atsiranda susidarant druskai ir vandeniui: C6H5 — OH + NaOH = C6H5 — ONa + H2O. Gebėjimas paaukoti vandenilį fenolio hidroksilo grupėje yra mažesnis nei daugumos neorganinių ir karboksirūgščių. Net vandenyje ištirpęs anglies dioksidas (anglies rūgštis) išstumia jį iš druskų. Reakcijos lygtis: C6H5 — ONa + CO2 + H2O = C6H5 — OH + NaHCO3.

Benzeno žiedo reakcijos

Aromatinės savybės atsiranda dėl elektronų delokalizacijos benzeno branduolyje. Vandenilis iš žiedo pakeičiamas halogeno atomais, nitro grupe. Panašus procesas fenolio molekulėje yra lengvesnis nei benzene. Vienas iš pavyzdžių yra bromavimas. Halogenas veikia benzeną esant katalizatoriui; gaunamas brombenzenas. Įprastomis sąlygomis fenolis reaguoja su bromo vandeniu. Dėl sąveikos susidaro baltos 2,4,6-tribromfenolio nuosėdos, kurių išvaizda leidžia atskirti bandomąją medžiagą nuo panašių aromatinių junginių. Brominimas yra kokybinė reakcija į fenolį. Lygtis: C6H5 — OH + 3Br2 = C6H2Br3 + HBr. Antrasis reakcijos produktas yra vandenilio bromidas. Kai fenolis reaguoja su praskiestu, gaunami nitro dariniai. Reakcijos produktas su koncentruota azoto rūgštimi, 2,4,6-trinitrofenoliu arba pikrino rūgštimi, turi didelę praktinę reikšmę.

Kokybinės reakcijos į fenolį. Sąrašas

Medžiagoms sąveikaujant gaunami tam tikri produktai, kurie leidžia nustatyti kokybinę pradinių medžiagų sudėtį. Daugybė spalvų reakcijų rodo dalelių, funkcinių grupių buvimą, o tai patogu atliekant cheminę analizę. Kokybinės reakcijos į fenolį įrodo aromatinės žiedo medžiagos ir OH grupės buvimą molekulėje:

1. Fenolio tirpale mėlynas lakmuso popierius pasidaro raudonas.
2. Fenolių spalvos reakcijos taip pat atliekamos silpnoje šarminėje terpėje su diazonio druskomis. Susidaro geltoni arba oranžiniai azodažai.
3. Reaguoja su rudu bromo vandeniu ir susidaro baltos tribromfenolio nuosėdos.
4. Dėl reakcijos su geležies chlorido tirpalu gaunamas geležies fenoksidas - mėlynos, violetinės arba žalios spalvos medžiaga.

Fenolių gavimas

Fenolio gamyba pramonėje vyksta dviem arba trimis etapais. Pirmajame etape kumenas (trivialus izopropilbenzeno pavadinimas) gaunamas iš propileno ir benzeno. Friedelio-Craftso reakcijos lygtis: C6H5 — OH + C3H6 = C9H12 (kumenas). Benzenas ir propilenas santykiu 3:1 perduodami per rūgštinį katalizatorių. Vis dažniau vietoj tradicinio katalizatoriaus – aliuminio chlorido – naudojami aplinkai nekenksmingi ceolitai. Paskutiniame etape oksidacija atliekama su deguonimi, esant sieros rūgščiai: C6H5 — C3H7 + O2 = C6H5 — OH + C3H6O. Fenoliai gali būti gaunami iš akmens anglių distiliavimo būdu ir yra tarpiniai produktai gaminant kitas organines medžiagas.

Fenolių naudojimas

Aromatiniai alkoholiai plačiai naudojami plastikų, dažiklių, pesticidų ir kitų medžiagų gamyboje. Karbolio rūgšties gamyba iš benzeno yra pirmasis daugelio polimerų, įskaitant polikarbonatus, kūrimo žingsnis. Fenolis reaguoja su formaldehidu, sudarydamas fenolio-formaldehido dervas.

Cikloheksanolis naudojamas kaip žaliava poliamidams gaminti. Fenoliai naudojami kaip antiseptikai ir dezinfekavimo priemonės dezodorantuose ir losjonuose. Iš jų gaunamas fenacetinas, salicilo rūgštis ir kiti vaistai. Fenoliai naudojami gaminant dervas, kurios naudojamos elektros gaminiuose (jungikliuose, rozetėse). Jie taip pat naudojami gaminant azodažus, tokius kaip fenilaminas (anilinas). Pikrino rūgštis, kuri yra fenolio nitro darinys, naudojama audiniams dažyti ir sprogmenims gaminti.

1. Fenoliai- aromatinių angliavandenilių dariniai, kurių molekulėse hidroksilo grupė (-OH) yra tiesiogiai susijusi su anglies atomais benzeno žiede.

2. Fenolių klasifikacija

Priklausomai nuo OH grupių skaičiaus molekulėje, yra vieno, dviejų, triatomių fenolių:

Pagal kondensuotų aromatinių žiedų skaičių molekulėje išskiriami patys fenoliai (vienas aromatinis branduolys – benzeno dariniai), naftoliai (2 kondensuoti branduoliai – naftaleno dariniai), antranoliai (3 kondensuoti branduoliai – antraceno dariniai) ir fenantroliai:

3. Izomerizmas ir fenolių nomenklatūra

Galimi 2 izomerijos tipai:

• pakaitų padėties benzeno žiede izomerija

• šoninės grandinės izomerija (alkilo radikalo struktūra ir radikalų skaičius)

Istoriškai trivialūs pavadinimai plačiai naudojami fenoliams. Priešdėliai taip pat vartojami pakeistų monobranduolinių fenolių pavadinimuose orto-,meta- ir pora -, naudojamas aromatinių junginių nomenklatūroje. Sudėtingesnių junginių atomai, sudarantys aromatinius žiedus, yra sunumeruoti, o pakaitų padėtis nurodoma naudojant skaitinius indeksus.

4. Molekulių sandara

Fenilo grupė C 6 H 5 - ir hidroksilo –OH veikia vienas kitą

• vienišą deguonies atomo elektronų porą traukia benzeno žiedo 6 elektronų debesis, dėl kurio O – H ryšys dar labiau poliarizuojamas. Fenolis yra stipresnė rūgštis nei vanduo ir alkoholiai.

• Benzeno žiede pažeidžiama elektronų debesies simetrija, didėja elektronų tankis 2, 4, 6 padėtyse. Dėl to 2, 4, 6 padėtyse esantys CH ryšiai ir - benzeno žiedo ryšiai tampa reaktyvesni.

5. Fizinės savybės

Dauguma monohidrogeninių fenolių normaliomis sąlygomis yra bespalvės kristalinės medžiagos, turinčios žemą lydymosi temperatūrą ir būdingą kvapą. Fenoliai mažai tirpsta vandenyje, gerai tirpsta organiniuose tirpikliuose, yra toksiški ir dėl oksidacijos laikant ore palaipsniui tamsėja.

Fenolis C 6 H 5 OH (karbolio rūgštis ) - bespalvė kristalinė medžiaga oksiduojasi ore ir pasidaro rausva, įprastoje temperatūroje mažai tirpsta vandenyje, aukštesnėje nei 66 °C temperatūroje bet kokiomis proporcijomis maišosi su vandeniu. Fenolis yra toksiška medžiaga, kuri sukelia odos nudegimus ir yra antiseptikas

6. Toksinės savybės

Fenolis yra nuodingas. Tai sukelia nervų sistemos veiklos sutrikimus. Dulkės, garai ir fenolio tirpalas dirgina akių, kvėpavimo takų ir odos gleivines. Patekęs į organizmą, fenolis labai greitai absorbuojamas net per nepažeistas odos vietas ir po kelių minučių pradeda veikti smegenų audinį. Pirma, yra trumpalaikis jaudulys, o tada kvėpavimo centro paralyžius. Net ir esant minimalioms fenolio dozėms, pastebimas čiaudulys, kosulys, galvos skausmas, galvos svaigimas, blyškumas, pykinimas ir nuovargis. Sunkiems apsinuodijimo atvejams būdingas sąmonės netekimas, cianozė, pasunkėjęs kvėpavimas, ragenos tirpimas, greitas, vos juntamas pulsas, šaltas prakaitas, dažnai traukuliai. Fenolis dažnai yra vėžio priežastis.

7. Fenolių taikymas

1. Sintetinių dervų, plastikų, poliamidų gamyba

2. Vaistai

3. Dažai

4. Paviršinio aktyvumo medžiagos

5. Antioksidantai

6. Antiseptikai

7. Sprogmenys

8. Fenolio gavimas v industrija

1). Kumeno metodas fenolio gamybai (SSRS, Sergejevas P.G., Udris R.Ju., Kružalov B.D., 1949). Metodo privalumai: technologija be atliekų (naudingų produktų išeiga> 99%) ir ekonomiškumas. Šiuo metu kumeno metodas naudojamas kaip pagrindinis fenolio gamyboje pasaulyje.

2). Iš akmens anglių deguto (kaip šalutinis produktas - išeiga nedidelė):

C 6 H 5 ONa + H 2 SO 4 (praskiestas) → C 6 H 5 - OH + NaHSO 4

natrio fenolatas

(produkto vaizdasdervos bataikaustinė soda)

3). Iš halogenintų benzenų :

S 6 H 5 -Cl + NaOH t , p→ С 6 H 5 - OH + NaCl

4). Aromatinių sulfonrūgščių druskų suliejimas su kietais šarmais :

C 6 H 5 -SO 3 Na + NaOH t → Na 2 SO 3 + C 6 H 5 - OH

natrio druska

benzensulfoninė rūgštis

9. Cheminės fenolio (karbolio rūgšties) savybės

aš . Hidroksilo grupės savybės

Rūgštinės savybės- jie yra ryškesni nei ribojančių alkoholių (indikatorių spalva nesikeičia):

• Su aktyviais metalais-

2C 6 H 5 -OH + 2Na → 2C 6 H 5 -ONa + H 2

natrio fenolatas

• Su šarmais-

C 6 H 5 -OH + NaOH (vandeninis tirpalas)↔ C 6 H 5 -ONa + H 2 O

! Fenolatai - silpnos karbolio rūgšties druskos, skaidomos anglies rūgštimi -

C 6 H 5 -ONa + H 2 O +SUO 2 → C 6 H 5 -OH + NaHCO 3

Fenolis yra 10 6 kartus rūgštesnis nei etanolis. Tuo pačiu metu jis yra mažesnis už acto rūgštį tuo pačiu kiekiu. Skirtingai nei karboksirūgštys, fenolis negali išstumti anglies rūgšties iš savo druskų.

C 6 H 5 - OI + NaHCO 3 = reakcija nevyksta – puikiai tirpsta vandeniniuose šarmų tirpaluose, iš tikrųjų netirpsta vandeniniame natrio bikarbonato tirpale.

Fenolio rūgštinės savybės sustiprėja veikiant elektronus sutraukiančioms grupėms ( NE 2 - , Br - )

2,4,6-trinitrofenolis arba pikrino rūgštis yra stipresnė už anglies rūgštį

II . Benzeno žiedo savybės

1). Abipusė atomų įtaka fenolio molekulėje pasireiškia ne tik hidroksigrupės elgsenos ypatumais (žr. aukščiau), bet ir didesniu benzeno branduolio reaktyvumu. Hidroksilo grupė padidina elektronų tankį benzeno žiede, ypač orto- ir pora- nuostatos (+ M-OH grupės poveikis):

Todėl fenolis yra daug aktyvesnis nei benzenas, kuriame vyksta elektrofilinės pakeitimo reakcijos aromatiniame žiede.

• Nitravimas... Veikiant 20% azoto rūgšties HNO 3, fenolis lengvai paverčiamas mišiniu orto- ir pora- nitrofenoliai:

Naudojant koncentruotą HNO 3, susidaro 2,4,6-trinitrofenolis ( pikrino rūgštis):

• Halogeninimas... Fenolis lengvai reaguoja su bromo vandeniu kambario temperatūroje, sudarydamas baltas 2,4,6-tribromfenolio nuosėdas (kokybinė fenolio reakcija):

• Kondensacija su aldehidais... Pavyzdžiui:

2). Fenolio hidrinimas

C6H5-OH + 3H2 Ni, 170ºC→ C6H11-OH cikloheksilo alkoholis (cikloheksanolis)

APIBRĖŽIMAS

Fenoliai- aromatinių angliavandenilių dariniai, kurių molekulėse hidroksilo grupės yra tiesiogiai susietos su benzeno žiedo anglies atomais. Funkcinė grupė, kaip ir alkoholiuose, yra OH.

Fenolis yra kieta, bespalvė kristalinė medžiaga, mažai tirpstanti, labai higroskopiška, būdingo kvapo. Ore fenolis oksiduojasi, todėl jo kristalai iš pradžių įgauna rausvą atspalvį (1 pav.), o ilgiau laikant patamsėja ir tampa raudonesni. Kambario temperatūroje mažai tirpsta vandenyje, bet greitai ir gerai tirpsta 60 - 70 o C. Fenolis žemai tirpsta, jo lydymosi temperatūra 43 o C. Nuodai.

Ryžiai. 1. Fenolis. Išvaizda.

Gauti fenolį

Fenolis komerciškai gaminamas iš akmens anglių dervos. Tarp laboratorinių metodų dažniausiai naudojami šie:

- chlorbenzeno hidrolizė

C 6 H 5 Cl + NaOH → C 6 H 5 OH + NaCl (kat = Cu, t 0).

- arenesulfonrūgšties druskų šarminis lydymas

C 6 H 5 SO 3 Na + 2NaOH → C 6 H 5 OH + Na 2 SO 3 + H 2 O (t 0).

- kumeno metodas (izopropilbenzeno oksidacija)

C6H5-C (CH3)H-CH3 + O2 → C6H5OH + CH3-C (O) -CH3 (H+, t 0).

Cheminės fenolio savybės

Cheminės fenolio transformacijos daugiausia vyksta skilimo metu:

1) O-N jungtys

- sąveika su metalais

2C 6 H 5 OH + 2 Na → 2C 6 H 5 ONa + H 2.

- sąveika su šarmais

C 6 H 5 OH + NaOH → C 6 H 5 ONa + H 2 O.

- sąveika su karboksirūgšties anhidridais

C6H5-OH + Cl-C (O) -O-C (O) -CH3 → C6H5 -O-C (O) -CH3 + CH 3COOH (t 0).

- sąveika su karboksirūgščių halogenidais

C6H5-OH + Cl-C (O) -CH3 → C6H5 -O-C (O) -CH3 + HCl (t 0).

- sąveika su FeCl 3 (kokybinė reakcija į fenolį - violetinės spalvos atsiradimas, kuris išnyksta pridėjus rūgšties)

6C 6 H 5 OH + FeCl 3 → (C 6 H 5 OH) 3 + 3Cl -.

2) nuorodos C sp 2 -H daugiausia in O- ir n-nuostatos

- brominimas

C 6 H 5 -OH + 3Br 2 (vandeninis) → Br 3 -C 6 H 2 -OH ↓ + 3HBr.

- nitrinimas (pikrino rūgšties susidarymas)

C6H5-OH + 3HONO2 (konc.) → (NO2)3 -C6H2-OH + 3H2O (H+).

3) vienas benzeno žiedo 6π-elektronų debesis

- hidrinimas

C6H5OH + 3H2 → C6H11-OH (kat = Ni, t0 = 130 - 150, p = 5 - 20 atm).

Fenolio naudojimas

Fenolis dideliais kiekiais naudojamas dažų, fenolio-formaldehido plastikų, vaistinių medžiagų gamybai.

Iš dviatominių fenolių medicinoje rezorcinolis naudojamas kaip antiseptikas ir medžiaga kai kurioms klinikinėms analizėms, o hidrochinonas ir kiti dviatominiai fenoliai naudojami kaip ryškikliai apdorojant fotografijos medžiagas.

Medicinoje patalpoms ir baldams dezinfekuoti naudojamas lizolis, kuriame yra įvairių fenolių.

Kai kurie fenoliai naudojami kaip antioksidantai – medžiagos, kurios neleidžia maistui sugesti ilgai laikant (riebalai, aliejai, maisto koncentratai).

Problemų sprendimo pavyzdžiai

1 PAVYZDYS

Pratimas	Vandeninis tirpalas, kuriame yra 32,9 g fenolio, buvo apdorotas bromo pertekliumi. Apskaičiuokite susidariusio bromo darinio masę.
Sprendimas	Parašykime fenolio ir bromo sąveikos reakcijos lygtį: C 6 H 5 OH + 3Br 2 → C 6 H 2 Br 3 OH + 3 HBr. Dėl šios sąveikos susidaro 2,4,6-tribromfenolis. Apskaičiuokime fenolio medžiagos kiekį (molinė masė 94 g / mol): n (C6H5OH) = m (C6H5OH) / M (C6H5OH); n (C6H5OH) = 32,9 / 94 = 0,35 mol. Pagal reakcijos lygtį n (C 6 H 5 OH): n (C 6 H 2 Br 3 OH) = 1: 1, t.y. n (C6H2Br3OH) = n (C6H5OH) = 0,35 mol. Tada 2,4,6-tribromfenolio masė bus (molinė masė -331 g / mol): m (C6H2Br3OH) = 0,35 × 331 = 115,81 g.
Atsakymas	Susidariusio bromo darinio masė yra 115,81 g.

2 PAVYZDYS

Pratimas	Kaip gauti fenolio iš jodobenzeno? Apskaičiuokite fenolio masę, kurią galima gauti iš 45,9 g jodobenzeno.
Sprendimas	Parašykime fenolio gavimo iš jodobenzeno reakcijos lygtį: C 6 H 5 I + NaOH → C 6 H 5 OH + NaI (kat = Cu, t 0).

Hidroksibenzenas

Cheminės savybės

Kas yra fenolis? Hidroksibenzenas, kas tai? Anot Vikipedijos, tai vienas paprasčiausių savo aromatinių junginių klasės atstovų. Fenoliai yra organiniai aromatiniai junginiai, kurių molekulėse anglies atomai iš aromatinio žiedo yra prijungti prie hidroksilo grupės. Bendra fenolių formulė: C6H6n (OH) n... Pagal standartinę nomenklatūrą šios serijos organinės medžiagos išsiskiria aromatinių branduolių skaičiumi ir JIS- grupėse. Atskirkite monoatominius arenolius ir homologus, dviatominius arendiolius, terchatominius arentriolius ir daugiaatomes formules. Fenoliai taip pat turi daug erdvinių izomerų. Pavyzdžiui, 1,2-dihidroksibenzenas (pirokatecholis ), 1,4-dihidroksibenzenas (hidrochinonas ) yra izomerai.

Alkoholiai ir fenoliai skiriasi vienas nuo kito tuo, kad yra aromatinis žiedas. Etanolis yra metanolio homologas. Skirtingai nuo fenolio, metanolis sąveikauja su aldehidais ir dalyvauja esterinimo reakcijose. Teiginys, kad metanolis ir fenolis yra homologai, yra neteisingas.

Išsamiai išnagrinėjus fenolio struktūrinę formulę, galima pastebėti, kad molekulė yra dipolis. Šiuo atveju benzeno žiedas yra neigiamas galas ir grupė JIS- teigiamas. Hidroksilo grupės buvimas sukelia elektronų tankio padidėjimą žiede. Vieniša deguonies elektronų pora susijungia su žiedo pi-sistema, o deguonies atomui būdinga sp2 hibridizacija. Atomai ir atominės grupės molekulėje turi stiprią abipusę įtaką vienas kitam, o tai atsispindi fizinėse ir cheminėse medžiagų savybėse.

Fizinės savybės. Cheminis junginys yra bespalvių adatų pavidalo kristalų, kurie ore tampa rausvos spalvos, nes yra jautrūs oksidacijai. Medžiaga turi specifinį cheminį kvapą, vidutiniškai tirpsta vandenyje, alkoholiuose, šarmuose, acetone ir benzene. Molinė masė = 94,1 gramo vienam moliui. Tankis = 1,07 g litre. Kristalai tirpsta 40-41 laipsnių Celsijaus temperatūroje.

Su kuo sąveikauja fenolis? Cheminės fenolio savybės. Dėl to, kad junginio molekulėje yra ir aromatinis žiedas, ir hidroksilo grupė, ji pasižymi kai kuriomis alkoholių ir aromatinių angliavandenilių savybėmis.

Į ką grupė reaguoja JIS? Medžiaga nepasižymi stipriomis rūgštinėmis savybėmis. Tačiau jis yra aktyvesnis oksidatorius nei alkoholiai, skirtingai nei etanolis, jis sąveikauja su šarmais ir sudaro fenolatines druskas. Reakcija su natrio hidroksidas :С6Н5ОН + NaOH → C6H5ONa + H2O... Medžiaga reaguoja su natrio (metalas): 2C6H5OH + 2Na → 2C6H5ONa + H2.

Fenolis nereaguoja su karboksirūgštimis. Esteriai gaunami fenolatinėms druskoms reaguojant su rūgščių halogenidais arba anhidridais. Cheminiam junginiui eterių susidarymo reakcijos nėra būdingos. Esteriai sudaro fenolatus, kai yra veikiami halogenalkanų arba halogenintų arenų. Hidroksibenzenas reaguoja su cinko dulkėmis, o hidroksilo grupė pakeičiama N, reakcijos lygtis yra tokia: C6H5OH + Zn → C6H6 + ZnO.

Cheminė sąveika aromatiniame žiede. Medžiagai būdingos elektrofilinio pakeitimo, alkilinimo, halogeninimo, acilinimo, nitrinimo ir sulfoninimo reakcijos. Ypač svarbios yra salicilo rūgšties sintezės reakcijos: C6H5OH + CO2 → C6H4OH (COONa), vyksta esant katalizatoriui natrio hidroksidas ... Tada, kai jis veikia, jis susidaro.

Reakcija su bromo vandens yra kokybinė reakcija į fenolį. C6H5OH + 3Br2 → C6H2Br2OH + 3HBr... Bromuojant susidaro balta kieta medžiaga - 2,4,6-tribromfenolis ... Kita kokybinė reakcija yra su geležies chloridas 3 ... Reakcijos lygtis atrodo taip: 6C6H5OH + FeCl3 → (Fe (C6H5OH) 6) Cl3.

Fenolio nitrinimo reakcija: C6H5OH + 3HNO3 → C6H2 (NO2) 3OH + 3 H2O... Medžiagai taip pat būdinga pridėjimo (hidrinimo) reakcija dalyvaujant metalo katalizatoriams, platinai, aliuminio oksidui, chromui ir pan. Kaip rezultatas, cikloheksanolis ir cikloheksanonas .

Cheminis junginys oksiduojasi. Medžiagos stabilumas yra žymiai mažesnis nei benzeno. Priklausomai nuo reakcijos sąlygų ir oksiduojančio agento pobūdžio susidaro skirtingi reakcijos produktai. Veikiant vandenilio peroksidui, esant geležies, susidaro dviatominis fenolis; apie veiksmą mangano dioksidas , chromo mišinys parūgštintoje aplinkoje – parachinonas.

Fenolis reaguoja su deguonimi, degimo reakcija: С6Н5ОН + 7О2 → 6СО2 + 3Н2О... Taip pat ypač svarbi pramonei yra polikondensacijos reakcija su formaldehidas (pavyzdžiui, metano ). Medžiaga patenka į polikondensacijos reakciją, kol vienas iš reagentų visiškai sunaudojamas ir susidaro didžiulės makromolekulės. Dėl to susidaro kieti polimerai, fenolio formaldehidas arba formaldehido dervos ... Fenolis nesąveikauja su metanu.

Priėmimas. Šiuo metu yra keli hidroksibenzeno sintezės metodai ir jie aktyviai naudojami. Kumeno metodas fenolio gamybai yra labiausiai paplitęs iš jų. Tokiu būdu susintetinama apie 95 % visos medžiagos produkcijos. Šiuo atveju vyksta nekatalizinė oksidacija oru kumenas ir susiformavo kumeno hidroperoksidas ... Susidaręs junginys veikiant suyra sieros rūgšties įjungta acetonas ir fenolis. Papildomas šalutinis reakcijos produktas yra alfa metilstirenas .

Taip pat junginį galima gauti oksiduojant toluenas , bus tarpinis reakcijos produktas benzenkarboksirūgštis ... Taigi susintetinama apie 5% medžiagos. Visos kitos žaliavos įvairiems poreikiams yra izoliuotos iš akmens anglių deguto.

Kaip gauti iš benzeno? Fenolis gali būti gaunamas tiesioginės benzeno oksidacijos reakcijos būdu NO2() su tolesniu rūgšties skilimu sek-butilbenzeno hidroperoksidas ... Kaip gauti fenolio iš chlorbenzeno? Yra dvi galimybės gauti iš chlorbenzenas tam tikro cheminio junginio. Pirmasis yra sąveikos su šarmais reakcija, pavyzdžiui, su natrio hidroksidas ... Rezultatas – fenolis ir valgomoji druska. Antrasis yra reakcija su vandens garais. Reakcijos lygtis atrodo taip: C6H5-Cl + H2O → C6H5-OH + HCl.

Priėmimas benzenas iš fenolio. Norėdami tai padaryti, pirmiausia turite apdoroti benzeną chloru (esant katalizatoriui), o tada į gautą junginį įpilti šarmo (pavyzdžiui, NaOH). Dėl to susidaro fenolis ir.

Transformacija metanas - acetilenas - benzenas - chlorbenzenas galima atlikti taip. Pirma, metano skilimo reakcija atliekama aukštoje 1500 laipsnių Celsijaus temperatūroje iki acetilenas (C2H2) ir vandenilis. Tada acetilenas specialiomis sąlygomis ir aukštoje temperatūroje perkeliamas į benzenas ... Chloras pridedamas prie benzeno, esant katalizatoriui FeCl3, gaukite chlorbenzeną ir druskos rūgštį: C6H6 + Cl2 → C6H5Cl + HCl.

Vienas iš fenolio struktūrinių darinių yra aminorūgštis, kuri turi didelę biologinę reikšmę. Ši aminorūgštis gali būti laikoma pakeista fenoliu arba alfa pakaita para-krezolis . Krezoliai - yra gana dažni gamtoje kartu su polifenoliais. Be to, kai kuriuose mikroorganizmuose, kurių pusiausvyra yra, galima rasti laisvą medžiagos formą tirozino .

Hidroksibenzenas naudojamas:

• gamyboje bisfenolis A , epoksidinė ir polikarbonatas ;
• fenolio-formaldehido dervų, nailono, nailono sintezei;
• naftos perdirbimo pramonėje, selektyviai valant aliejus iš aromatinių sieros junginių ir dervų;
• gaminant antioksidantus, paviršinio aktyvumo medžiagas, krezolis , lek. vaistai, pesticidai ir antiseptiniai vaistai;
• medicinoje kaip antiseptikas ir anestetikas vietiniam vartojimui;
• kaip konservantas vakcinų ir rūkytų maisto produktų gamyboje, kosmetologijoje gilaus lupimo metu;
• gyvulių dezinfekcijai galvijininkystėje.

Pavojaus klasė. Fenolis yra labai toksiška, nuodinga, šarminė medžiaga. Įkvėpus lakiojo junginio, sutrinka centrinės nervų sistemos darbas, garai dirgina akių, odos, kvėpavimo takų gleivinę, sukelia stiprius cheminius nudegimus. Patekusi ant odos, medžiaga greitai absorbuojama į kraują ir pasiekia smegenų audinį, sukeldama kvėpavimo centro paralyžių. Mirtina geriamoji dozė suaugusiam žmogui yra nuo 1 iki 10 gramų.

farmakologinis poveikis

Antiseptinis, kauterizuojantis.

Farmakodinamika ir farmakokinetika

Agentas pasižymi baktericidiniu aktyvumu prieš aerobines bakterijas, jų vegetatyvines formas ir grybelius. Praktiškai jokio poveikio grybelių sporoms. Medžiaga sąveikauja su mikrobų baltymų molekulėmis ir sukelia jų denatūravimą. Taip sutrinka koloidinė ląstelės būsena, žymiai padidėja jos pralaidumas, sutrinka redokso reakcijos.

Vandeniniame tirpale tai puiki dezinfekavimo priemonė. Naudojant 1,25% tirpalą, praktiškai mikroorganizmai žūva per 5-10 minučių. Tam tikros koncentracijos fenolis turi kauterizuojantį ir dirginantį poveikį gleivinei. Baktericidinis produkto naudojimo poveikis didėja didėjant temperatūrai ir rūgštingumui.

Patekęs ant odos paviršiaus, net ir nepažeistas, vaistas greitai absorbuojamas ir patenka į sisteminę kraujotaką. Sistemiškai absorbuojant medžiagą, pastebimas jos toksinis poveikis, daugiausia centrinei nervų sistemai ir kvėpavimo centrui smegenyse. Apie 20% suvartotos dozės oksiduojasi, medžiaga ir jos metabolizmo produktai išsiskiria per inkstus.

Naudojimo indikacijos

Fenolio panaudojimas:

• instrumentų ir skalbinių dezinfekcijai ir dezinfekcijai;
• kaip konservantas kai kuriuose lekuose. produktai, vakcinos, žvakutės ir serumai;
• su paviršutinišku, flickene , ostiofolikulitas , sikozė , streptokokas impetigas ;
• vidurinės ausies, burnos ir ryklės uždegiminėms ligoms gydyti, periodontitas , smailus lytinis organas genitalijų karpos .

Kontraindikacijos

Medžiaga nenaudojama:

• su įprastais gleivinės ar odos pažeidimais;
• vaikų gydymui;
• žindymo laikotarpiu ir;
• prie fenolio.

Šalutiniai poveikiai

Kartais vaistas gali išprovokuoti alerginių reakcijų atsiradimą, niežėjimą, sudirginimą vartojimo vietoje ir deginimo pojūtį.

Naudojimo instrukcijos (metodas ir dozavimas)

Vaistų, serumų ir vakcinų konservavimas atliekamas naudojant 0,5% fenolio tirpalus.

Išoriniam naudojimui vaistas vartojamas tepalo pavidalu. Vaistas tepamas plonu sluoksniu ant pažeistos odos kelis kartus per dieną.

Gydant medžiaga naudojama 5% tirpalo pavidalu c. Vaistas kaitinamas ir 10 minučių lašinama į pažeistą ausį 10 lašų. Tada vaisto likučius būtina pašalinti vata. Procedūra kartojama 2 kartus per dieną 4 dienas.

Fenoliniai preparatai ENT ligoms gydyti naudojami pagal instrukcijose pateiktas rekomendacijas. Gydymo trukmė yra ne daugiau kaip 5 dienos.

Smailumo pašalinimui genitalijų karpos jie apdorojami 60 % fenolio tirpalu arba 40 % tirpalu trikrezolis ... Procedūra atliekama kartą per 7 dienas.

Dezinfekuojant skalbinius, naudojami 1-2% tirpalai muilo pagrindu. Muilo-fenolio tirpalo pagalba patalpa apdorojama. Dezinsekcijai naudojami fenolio-terpentino ir žibalo mišiniai.

Perdozavimas

Kai medžiaga patenka į odą, atsiranda deginimo pojūtis, odos paraudimas, paveiktos vietos anestezija. Paviršius apdorojamas augaliniu aliejumi arba šokas .

Sąveika

Vaistų sąveika nevyksta.

Specialios instrukcijos

Fenolis turi savybę adsorbuotis su maistu.

Produktas negali būti naudojamas dideliems odos plotams gydyti.

Prieš naudojant cheminę medžiagą namų apyvokos daiktams dezinfekuoti, juos reikia nuvalyti mechaniškai, nes priemonė yra absorbuojama organinių junginių. Po apdorojimo daiktai ilgą laiką gali išlaikyti specifinį kvapą.

Cheminis junginys negali būti naudojamas maisto laikymo ir paruošimo vietoms apdoroti. Tai neturi įtakos audinio spalvai ir tekstūrai. Pažeidžia lakuotus paviršius.

Vaikams

Produktas negali būti naudojamas pediatrinėje praktikoje.

Nėštumo ir žindymo laikotarpiu

Fenolis neskiriamas žindymo laikotarpiu ir nėštumas .

Preparatai, kurių sudėtyje yra (analogų)

Atitinkantis 4 lygio ATX kodas:

Fenolis yra šių vaistų dalis: Fenolio tirpalas glicerine , Farmacijos ... Sudėtyje yra kaip konservantas preparatuose: Belladonna ekstraktas , Vaistams alergiškos odos diagnostikos rinkinys ir kt.