Fenolit voivat reagoida sekä hydroksyyliryhmässä että bentseenirenkaassa.

1. Reaktiot hydroksyyliryhmässä

Fenolien hiili-happisidos on paljon vahvempi kuin alkoholeissa. Esimerkiksi fenolia ei voida muuttaa bromibentseeniksi vetybromidin vaikutuksesta, kun taas sykloheksanoli, kun sitä kuumennetaan bromivedyn kanssa, muuttuu helposti bromisykloheksaaniksi:

Kuten alkoksidit, fenooksidit reagoivat alkyylihalogenidien ja muiden alkylointireagenssien kanssa muodostaen sekaestereitä:

(23)

Fenetoli

(24)

Anisoli

Fenolien alkylointi halogeenihiileillä tai dimetyylisulfaatilla emäksisessä väliaineessa on muunnos Williamsonin reaktiosta. Fenolien alkylointireaktio kloorietikkahapon kanssa tuottaa herbisidejä, kuten 2,4-dikloorifenoksietikkahappoa (2,4-D).

(25)

2,4-dikloorifenoksietikkahappo (2,4-D)

ja 2,4,5-trikloorifenoksietikkahappo (2,4,5-T).

(26)

2,4,5-trikloorifenoksietikkahappo (2,4,5-T)

Lähtöaine 2,4,5-trikloorifenoli saadaan seuraavan kaavion mukaisesti:

(27)

1,2,4,5-tetrakloorifenoli 2,4,5-trikloorifenoksidi natrium 2,4,5-trikloorifenoli

Jos 2,4,5-trikloorifenolin valmistusvaiheessa kuumennetaan liikaa, sen sijaan voi muodostua erittäin myrkyllistä 2,3,7,8-tetraklooridibentsodioksiinia:

2,3,7,8-tetraklooridibentsodioksiini

Fenolit ovat heikompia nukleofiilejä kuin alkoholit. Tästä syystä, toisin kuin alkoholit, ne eivät joudu esteröintireaktioon. Fenoliestereiden saamiseksi käytetään happoklorideja ja happoanhydridejä:

Fenyyliasetaatti

Difenyylikarbonaatti

Harjoitus 17. Timolia (3-hydroksi-4-isopropyylitolueenia) löytyy timjamista, ja sitä käytetään keskivahvana antiseptisenä aineena hammastahnoissa ja suuvedissä. Se valmistetaan Friedel-Crafts-alkyloinnilla

m-kresoli 2-propanolin kanssa rikkihapon läsnä ollessa. Kirjoita tämä reaktio.

2. Korvaaminen renkaaksi

Fenolin hydroksiryhmä aktivoi erittäin voimakkaasti aromaattisen renkaan suhteessa elektrofiilisiin substituutioreaktioihin. Oksonium-ionit muodostuvat todennäköisimmin väliyhdisteinä:

Fenolien elektrofiilisiä substituutioreaktioita suoritettaessa on ryhdyttävä erityistoimenpiteisiin polysubstituution ja hapettumisen estämiseksi.

3. Nitraus

Fenolinitraatit paljon helpommin kuin bentseeni. Kun se altistuu väkevälle typpihapolle, muodostuu 2,4,6-trinitrofenolia (pikriinihappoa):

Pikriinihappo

Kolmen nitroryhmän läsnäolo ytimessä lisää jyrkästi fenoliryhmän happamuutta. Pikriinihappo, toisin kuin fenoli, on jo melko vahva happo. Kolmen nitroryhmän läsnäolo tekee pikriinihaposta räjähtävän, ja sitä käytetään meliniittien valmistukseen. Mononitrofenolien saamiseksi on käytettävä laimeaa typpihappoa ja suoritettava reaktio matalissa lämpötiloissa:

Siitä tulee seos O- Ja P- nitrofenolit vallitsevina O- isomeeri. Tämä seos erottuu helposti johtuen siitä, että vain O- isomeeri haihtuu vesihöyryn kanssa. Suuri volatiliteetti O- nitrofenoli selittyy molekyylinsisäisen vetysidoksen muodostumisella, kun taas tapauksessa

P- nitrofenolissa syntyy molekyylien välinen vetysidos.

4. Sulfonointi

Fenolin sulfonointi on erittäin helppoa ja johtaa muodostumiseen lämpötilasta riippuen pääasiassa orto- tai pari- fenolisulfonihapot:

5. Halogenointi

Fenolin korkea reaktiivisuus johtaa siihen, että jopa bromivedellä käsiteltäessä kolme vetyatomia korvataan:

(31)

Monobromifenolin saamiseksi on ryhdyttävä erityistoimenpiteisiin.

(32)

P-Bromifenoli

Harjoitus 18. 0,94 g fenolia käsitellään pienellä ylimäärällä bromivettä. Mitä tuotetta ja kuinka paljon muodostuu?

6. Kolben reaktio

Hiilidioksidi lisätään natriumfenoksidiin Kolbe-reaktiolla, joka on elektrofiilinen substituutioreaktio, jossa elektrofiili on hiilidioksidi

(33)

Fenoli Natriumfenoksidi Natriumsalisylaatti Salisyylihappo

Mekanismi:

(M 5)

Saattamalla salisyylihappo reagoimaan etikkahappoanhydridin kanssa saadaan aspiriinia:

(34)

Asetyylisalisyylihappo

Jos molemmat orto-paikat ovat täytettyinä, jolloin vaihto tapahtuu sen mukaan pari- asema:

(35)

Reaktio etenee seuraavan mekanismin mukaisesti:

(M 6)

7. Kondensaatio karbonyyliä sisältävien yhdisteiden kanssa

Kun fenolia kuumennetaan formaldehydillä hapon läsnä ollessa, muodostuu fenoli-formaldehydihartsia:

(36)

Fenoliformaldehydihartsi

Kondensoimalla fenoli asetonin kanssa happamassa väliaineessa saadaan 2,2-di(4-hydroksifenyyli)propaania, teollisesti nimetty bisfenoli A:

Bisfenoli A

2,2-di(4-hydroksifenyyli)propaani

di(4-hydroksifenyyli)dimetyylimetaani

Käsittelemällä bisfenoli A fosgeenilla pyridiinissä, saadaan Lexania:

Rikkihapon tai sinkkikloridin läsnä ollessa fenoli kondensoituu ftaalihappoanhydridin kanssa muodostaen fenoliftaleiinia:

(39)

Ftaalihappoanhydridi Fenolftaleiini

Kun ftaalihappoanhydridi fuusioidaan resorsinolin kanssa sinkkikloridin läsnä ollessa, tapahtuu samanlainen reaktio ja muodostuu fluoreseiinia:

(40)

Resorsinoli Fluoreseiini

Harjoitus 19. Piirrä kaavio fenolin kondensaatiosta formaldehydin kanssa. Mitä käytännön merkitystä tällä reaktiolla on?

8. Claisenin uudelleenjärjestely

Fenolit käyvät läpi Friedel-Crafts-alkylointireaktioiden. Esimerkiksi kun fenoli reagoi allyylibromidin kanssa alumiinikloridin läsnä ollessa, muodostuu 2-allyylifenolia:

(41)

Sama tuote muodostuu myös, kun allyylifenyylieetteriä kuumennetaan molekyylinsisäisen reaktion seurauksena ns. Claisenin uudelleenjärjestely:

Allyylifenyylieetteri 2-allyylifenoli

Reaktio

(43)

Se tapahtuu seuraavan mekanismin mukaisesti:

(44)

Claisenin uudelleenjärjestely tapahtuu myös, kun allyylivinyylieetteriä tai 3,3-dimetyyli-1,5-heksadieeniä kuumennetaan:

(45)

Allyylivinyylieetteri 4-Pentenal

(46)

3,3-dimetyyli-2-metyyli-2,6-

1,5-heksadieeniheksadieeni

Muita tämän tyyppisiä reaktioita tunnetaan myös, esimerkiksi Diels-Alder-reaktio. Niitä kutsutaan perisykliset reaktiot.

Orgaaninen aine fenolien ryhmästä, yksinkertainen kaksiatominen fenoli. Kemistien keskuudessa käytetään myös nimiä resorsinoli ja 1,3-dihydroksibentseeni. Resorsinolin kaava on samanlainen kuin hydrokinonin ja pyrokatekiinin kaavat, ero on molekyylin rakenteessa; tavalla, jolla OH-ryhmät ovat kiinnittyneet.

Ominaisuudet

Aine on neulan muotoisia värittömiä kiteitä tai valkoista kiteistä jauhetta, jolla on pistävä fenolihaju. Joskus jauheessa voi olla punertava tai kellertävä sävy. Jos se värjäytyy voimakkaasti, vaaleanpunaisen-oranssiksi tai ruskeaksi, se tarkoittaa, että reagenssia ei ole säilytetty oikein ja se on hapettunut. Resorsinoli on palovaarallinen. Se liukenee hyvin veteen, dietyylieetteriin, etyylialkoholiin ja asetoniin. Voidaan liuottaa öljyihin, glyseriiniin. Melkein liukenematon kloroformiin, hiilidisulfidiin, bentseeniin.

Reagenssilla on fenolien kemialliset ominaisuudet. Voimakas pelkistävä aine, helposti hapettuva. Reagoi alkalien kanssa muodostaen fenolaattisuoloja; ammoniakin, halogeenien, vahvojen happojen (esim. typpi-, rikki-, pikriini-, jääetikka) kanssa.

Resorsinolin kvalitatiiviseen määritykseen käytetään seuraavia reaktioita:
- rautakloridilla - liuos muuttuu syvän violetiksi, melkein mustaksi;
- fuusio ftaalihapon anhydridin kanssa katalyytin läsnä ollessa johtaa tyypillisen värillisen, vihreänä fluoresoivan aineen - fluoreseiinin - muodostumiseen. Fluoreseiini itsessään on kelta-punainen väriliuos (reaktio erottaa resorsinolin muista fenoleista).

Resorsinolipöly ja erityisesti sen höyryt ärsyttävät ihoa, hengityselimiä ja silmien limakalvoja. Reagenssihöyryjen ja pölyn hengittäminen aiheuttaa yskää, pahoinvointia, nopeaa sydämenlyöntiä ja huimausta, joten sinun on työskenneltävä resorsinolin kanssa käyttämällä hengityssuojaimia tai naamioita, suojalaseja, erikoisvaatteita ja tuuletettua tilaa. Jos epäilet myrkytystä, pese alue, jossa reagenssi altistui, runsaalla vedellä, vie uhri raittiiseen ilmaan ja ota yhteys lääkäriin.

Säilytä resorsinoli ilmatiiviissä astiassa pimeässä, kuivassa, viileässä huoneessa, tiukasti erillään syttyvistä aineista.

Sovellus

Resorsinolilla on kysyntää kemianteollisuudessa raaka-aineena keinotekoisten väriaineiden, fluoreseiinin, resorsinoli-formaldehydihartsien, liuottimien, stabilointiaineiden, pehmittimien ja muovien UV-absorboijien valmistukseen.
- Analyyttisessä kemiassa sitä käytetään kolorimetrisissä tutkimuksissa. Sitä käytetään määrittämään sinkin, lyijyn, hiilihydraattien, furfuraalin, ligniinin jne.
- Kumiteollisuudessa.
- Turkisteollisuudessa turkisten väriaineena.
- Erittäin laajalti käytetty lääketieteessä ja lääkkeissä. Sitä käytetään desinfiointiaineena, kauterisoivana, haavoja parantavana aineena ja antihelminttina. Sisältyy liuoksiin ja voiteisiin erilaisten ihosairauksien, mukaan lukien sieni- ja märkivä, hoitoon; akne, seborrea, ihottuma, ekseema, ikääntymispisteet.
- Räjähteiden hankkimiseen.

Työn tavoite

Työn tarkoituksena on suorittaa fenolin ja sen johdannaisten hapetus- ja kondensaatioreaktioita.

Teoreettinen osa

Fenolit ovat aromaattisia yhdisteitä, joissa on hydroksyyliryhmiä suoraan kiinnittyneenä aromaattiseen renkaaseen. Hydroksyylien lukumäärän perusteella erotetaan yksiarvoiset, kaksiatomiset ja moniatomiset fenolit. Yksinkertaisin niistä, oksibentseeni, on nimeltään fenoli. Tolueenin hydroksijohdannaisia ​​(metyylifenoleja) kutsutaan orto-, meta- ja para-kresoleiksi ja ksyleenien hydroksijohdannaisia ​​ksylenoleiksi. Naftaleenisarjan fenoleja kutsutaan naftoliksi. Yksinkertaisimpia kaksiarvoisia fenoleja kutsutaan nimellä: o - dioksibentseeni - pyrokatekoli, m - dioksibentseeni - resorsinoli, n-dioksibentseeni - hydrokinoni.

Monet fenolit hapettuvat helposti, mikä usein johtaa monimutkaiseen tuoteseokseen. Hapettimesta ja reaktio-olosuhteista riippuen voidaan saada erilaisia ​​tuotteita. Siten o-ksyleenin höyryfaasihapetuksen (t = 540 0) aikana saadaan ftaalihappoanhydridiä. Kvalitatiivinen reaktio fenoleille on testi ferrikloridiliuoksella, joka tuottaa värillisen ionin. Fenoli antaa punaisen violetin värin, kresolit sinisen ja muut fenolit vihreän värin.

Kondensaatioreaktio on molekyylinsisäinen tai molekyylien välinen prosessi, jossa uusi C-C-sidos muodostuu, tavallisesti kondensaatioreagenssien mukana, jonka rooli voi olla hyvin erilainen: sillä on katalyyttinen vaikutus, se tuottaa reaktiivisia välituotteita tai yksinkertaisesti sitoutuu. irronnut hiukkanen, joka muuttaa järjestelmän tasapainoa.

Kondensaatioreaktiota veden poistamisen kanssa katalysoivat useat reagenssit: vahvat hapot, vahvat emäkset (hydroksidit, alkoholaatit, amidit, alkalimetallihydridit, ammoniakki, primääriset ja sekundaariset amiinit).

Työmääräys

Tässä työssä testaamme fenolien hapettumisen ja ftaleiinien muodostumisen mahdollisuutta kondensaatioreaktiossa.

3.1 Fenolin ja naftolin hapetus

Hapetus suoritetaan kaliumpermanganaattiliuoksella natriumkarbonaattiliuoksen (soodan) läsnä ollessa.

3.1.1 laitteet ja reagenssit:

Koeputket;

Pipetit;

Fenoli - vesiliuos;

Naftoli - vesiliuos;

kaliumpermanganaatti (0,5 % vesiliuos);

Natriumkarbonaatti (5 % vesiliuos);

3.1.2 Kokeen suorittaminen:

a) laita koeputkeen 1 ml fenolin tai naftolin vesiliuosta;

b) lisää 1 ml natriumkarbonaattiliuosta (soodaa);

c) lisää kaliumpermanganaattiliuosta tipoittain koeputkea ravistaen. Tarkkaile liuoksen värin muutosta.

Fenolien hapettuminen tapahtuu yleensä eri suuntiin ja johtaa monimutkaisen aineseoksen muodostumiseen. Fenolien helpompi hapettuminen aromaattisiin hiilivetyihin verrattuna johtuu hydroksyyliryhmän vaikutuksesta, joka lisää jyrkästi vetyatomien liikkuvuutta bentseenimyrkyn muissa hiiliatomeissa.

3.2 Ftaleiinien muodostuminen.

3.2.1 Fenolftaleiinin valmistus.

Fenolftaleiini muodostuu fenolin kondensaatioreaktiossa ftaalihappoanhydridin kanssa väkevän rikkihapon läsnä ollessa.

Ftaalihappoanhydridi kondensoituu fenolien kanssa muodostaen trifenyylietaanijohdannaisia. Kondensoitumiseen liittyy veden poistuminen anhydridin yhden karbonyyliryhmän hapen ja kahden fenolimolekyylin bentseeniytimien liikkuvien vetyatomien vuoksi. Vedenpoistoaineiden, kuten väkevän rikkihapon, lisääminen helpottaa suuresti tätä kondensaatiota.

Fenoli muodostaa fenolftaleiinia seuraavassa reaktiossa:

/ \ /

H H C

3.2.1.1 Laitteet ja reagenssit:

Koeputket;

Pipetit;

Sähköuuni;

Ftaalihappoanhydridi;

rikkihappo laimennettuna 1:5;

3.2.1.2 Kokeen suorittaminen:

b) lisää samaan koeputkeen noin kaksinkertainen määrä fenolia;

c) ravista koeputken sisältöä useita kertoja ja lisää siihen varovasti 3-5 tippaa väkevää rikkihappoa jatkaen ravistamista;

d) lämmitä koeputkea keittolevyllä, kunnes tummanpunainen väri tulee näkyviin;

e) jäähdytä koeputki ja lisää siihen 5 ml vettä;

f) lisätään saatuun liuokseen tipoittain alkaliliuosta ja tarkkailla värin muutosta;

g) lisää värin vaihtamisen jälkeen koeputken sisältöön muutama tippa laimennettua rikkihappoa, kunnes alkuperäinen väri palautuu tai kunnes väri muuttuu.

3.2.2 Fluoreseiinin valmistus.

Fluoreskeiini muodostuu resorsinolin kondensaatioreaktiossa ftaalihappoanhydridin kanssa väkevän rikkihapon läsnä ollessa.

Diatomiset fenolit, joissa on hydroksyyliryhmiä meta-asemassa ja jotka joutuvat kondensaatioon, vapauttavat kaksi vesimolekyyliä, joista toinen johtuu anhydridin toisen karbonyyliryhmän hapesta ja kahden fenolimolekyylin bentseeniytimien liikkuvista vetyatomeista. toinen vesimolekyyli vapautuu kahden fenolimolekyylin hydroksyyliryhmien vuoksi muodostaen kuusijäsenisen renkaan.

Resorsinoli muodostaa fluoreseiinia seuraavalla reaktiolla:

OH HO HO HO OH

/ \ / \ /

H H C

3.2.1.1. Laitteet ja reagenssit:

Koeputket;

Pipetit;

Sähköuuni;

Ftaalihappoanhydridi;

resorsinoli;

Väkevä rikkihappo;

Kaustinen natriumliuos (5-10 %);

3.2.2.1 Kokeen suorittaminen:

a) punnitaan 0,1-0,3 g ftaalihappoanhydridiä ja laitetaan koeputkeen;

b) lisää noin kaksinkertainen määrä resorsinolia samaan koeputkeen ja sekoita ravistamalla;

c) lisää varovasti 3-5 tippaa väkevää rikkihappoa koeputken sisältöön;

d) lämmitä seosta koeputkessa, kunnes se tulee tummanpunaiseksi. Lämmitä sähköliesi;

e) jäähdytä koeputken sisältö ja lisää siihen 5 ml vettä;

f) lisää 2-3 tippaa saatua liuosta puhtaaseen koeputkeen, lisää 1 ml alkaliliuosta ja laimenna runsaalla vedellä. Tarkkaile värin muutosta.

3.2.3 Auriinin muodostuminen

Auriinia saadaan kondensoimalla oksaalihappo fenolin kanssa rikkihapon läsnä ollessa.

Kuumennettaessa rikkihapon läsnäollessa oksaalihappo kondensoituu kolmen fenolimolekyylin kanssa ja erottaa veden ja hiilimonoksidin muodostaen auriinia.

H-O--H H--OH

-H. OH O =

| . C = O +3H20+CO

H - C

3.2.3.1. Laitteet ja reagenssit:

Koeputket;

Pipetit;

Oksaalihappo;

Väkevä rikkihappo;

3.2.3.2 Kokeen suorittaminen:

a) punnitaan 0,02-0,05 g oksaalihappoa ja noin kaksi kertaa niin paljon fenolia;

b) aseta molemmat reagenssit koeputkeen ja sekoita ravistamalla;

c) lisää 1-2 tippaa väkevää rikkihappoa koeputkeen;

d) lämmitä koeputkea varovasti seoksella, kunnes se alkaa kiehua ja tulee voimakkaan keltainen väri;

e) jäähdytä koeputki, lisää 3-4 ml vettä ja ravista. Tarkkaile näkyviin tulevaa väriä;

f) lisää saatuun liuokseen muutama tippa alkaliliuosta ja tarkkaile värin muutosta;

3.3 Urean (karbomihappoamidin) hajoaminen kuumennettaessa.

Kun urea kuumennetaan sulamispisteensä yläpuolelle, se hajoaa vapauttaen ammoniakkia. Lämpötilassa 150 0 - 160 0 C kaksi ureamolekyyliä halkaisee yhden ammoniakkimolekyylin ja tuottaa biureaattia, joka liukenee hyvin lämpimään veteen:

H2N-OO-NH2 +H-NH-OO-NH2H2N-CO-NH-CO-NH2 +NH3

Biureaatille on ominaista kirkkaan punaisen kompleksiyhdisteen muodostuminen alkalisessa liuoksessa kuparisuolan kanssa, jolla on seuraava koostumus natriumhydroksidiliuoksessa:

(NH 2 CO NH CONH 2) 2 * 2 NaOH * Cu(OH) 2

3.3.1 Laitteet ja reagenssit:

Koeputket;

Sähköuuni;

Urea (karbamidi);

Kaustinen natriumliuos (5-7 %);

Kuparirikkiliuos (1 %).

3.3.2 Kokeen suorittaminen:

a) punnitaan 0,2-0,3 g ureaa ja laitetaan kuivaan koeputkeen;

b) lämmitä koeputki sähköliesillä;

c) tarkkailla tapahtuvia muutoksia: sulaminen, ammoniakin vapautuminen, jähmettyminen;

d) jäähdytä koeputki;

e) lisää 1-2 ml lämmintä vettä jäähdytettyyn koeputkeen, ravista ja kaada toiseen koeputkeen;

f) lisää 3-4 tippaa natriumhydroksidiliuosta saatuun sameaan liuokseen, kunnes se on läpinäkyvää. Lisää sitten yksi tippa kuparirikkihappoliuosta ja tarkkaile värin muutosta (näkyy kaunis violetti väri).

Liittyviä tietoja.

Ftaalihappoanhydridi Fenolftaleiini

Kun ftaalihappoanhydridi fuusioidaan resorsinolin kanssa sinkkikloridin läsnä ollessa, tapahtuu samanlainen reaktio ja muodostuu fluoreseiinia:

Resorsinoli Fluoreseiini

3.8 Claisenin uudelleenjärjestely

Fenolit käyvät läpi Friedel-Crafts-alkylointireaktioiden. Esimerkiksi vuorovaikutuksessa f

enoli allyylibromidin kanssa alumiinikloridin läsnä ollessa, muodostuu 2-allyylifenolia:

Sama tuote muodostuu myös, kun allyylifenyylieetteriä kuumennetaan Claisenin uudelleenjärjestelyksi kutsutun molekyylinsisäisen reaktion seurauksena:

Allyylifenyylieetteri 2-allyylifenoli

Reaktio:

Se tapahtuu seuraavan mekanismin mukaisesti:

Claisenin uudelleenjärjestely tapahtuu myös, kun allyylivinyylieetteriä tai 3,3-dimetyyli-1,5-heksadieeniä kuumennetaan: AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA

3.9 Polykondensaatio

Fenolin polykondensaatio formaldehydin kanssa (tämä reaktio johtaa fenoli-formaldehydihartsin muodostumiseen:

3.10 Hapetus

Fenolit hapettuvat helposti jopa ilmakehän hapen vaikutuksesta. Siten fenoli muuttuu ilmassa seistessä vähitellen punertavan punaiseksi. Kun fenolia hapetetaan voimakkaasti kromiseoksella, pääasiallinen hapetustuote on kinoni. Diatomiset fenolit hapettuvat vielä helpommin. Hydrokinonin hapettuminen tuottaa kinonia.

3.11 Happoominaisuudet

Fenolin happamat ominaisuudet ilmenevät reaktioissa alkalien kanssa (vanha nimi "karbolihappo" on säilynyt):

C6H5OH + NaOH<->C6H5ONa + H2O

Fenoli on kuitenkin erittäin heikko happo. Kun hiilidioksidi- tai rikkidioksidikaasut johdetaan fenolaattiliuoksen läpi, fenolia vapautuu - tämä reaktio viittaa siihen, että fenoli on heikompi happo kuin hiili- ja rikkidioksidi:

C6H5ONa + CO2 + H2O -> C6H5ON + NaHCO3

Fenolien happamia ominaisuuksia heikentää lisäämällä renkaaseen ensimmäisen tyyppisiä substituentteja ja tehostaa toisen tyyppisten substituenttien lisääminen.

4. Hankintamenetelmät

Fenolin tuotanto teollisessa mittakaavassa tapahtuu kolmella tavalla:

– kumeenimenetelmä. Tämä menetelmä tuottaa yli 95 % kaikesta maailmassa tuotetusta fenolista. Kuplapylväskaskadissa kumeeni alistetaan ei-katalyyttiselle hapetukselle ilman vaikutuksesta kumeenihydroperoksidin (CHP) muodostamiseksi. Syntynyt CHP, rikkihapon katalysoima, hajoaa muodostaen fenolia ja asetonia. Lisäksi α-metyylistyreeni on tämän prosessin arvokas sivutuote.

– Noin 3 % kokonaisfenolista saadaan hapettamalla tolueenia, jolloin muodostuu bentsoehappoa.

– Kaikki muut fenolit on eristetty kivihiilitervasta.

4.1 Kumeenin hapettuminen

Fenoleja eristetään kivihiilitervasta sekä ruskohiilen ja puun (terva) pyrolyysituotteista. Teollinen menetelmä fenolin C6H5OH valmistamiseksi itsessään perustuu aromaattisen hiilivetykumeenin (isopropyylibentseenin) hapetukseen ilmakehän hapella, mitä seuraa tuloksena olevan H2SO4:lla laimennettu hydroperoksidin hajottaminen. Reaktio etenee suurella saannolla ja on houkutteleva, koska sen avulla voidaan saada kaksi teknisesti arvokasta tuotetta kerralla - fenoli ja asetoni. Toinen menetelmä on halogenoitujen bentseenien katalyyttinen hydrolyysi.

4.2 Valmistus halogeenibentseeneistä

Kun klooribentseeniä ja natriumhydroksidia kuumennetaan paineen alaisena, saadaan natriumfenolaattia, jonka jatkokäsittelyssä hapolla muodostuu fenolia:

С6Н5-CI + 2NaOH -> С6Н5-ONa + NaCl + Н2O

4.3 Valmistus aromaattisista sulfonihapoista

Reaktio suoritetaan sulattamalla sulfonihapot emäksiin. Aluksi muodostuneita fenoksideja käsitellään vahvoilla hapoilla vapaiden fenolien saamiseksi. Menetelmää käytetään yleensä moniarvoisten fenolien saamiseksi:

4.4 Valmistus klooribentseenistä

Tiedetään, että klooriatomi on tiukasti sitoutunut bentseenirenkaaseen, joten kloorin korvaaminen hydroksyyliryhmällä suoritetaan ankarissa olosuhteissa (300 °C, paine 200 MPa):

C6H5-Cl + NaOH – > C6H5-OH + NaCl

5. Fenolien käyttö

Desinfiointiaineena (karbolihappo) käytetään fenoliliuosta. Diatomisia fenoleja - pyrokatekolia, resorsinolia (kuva 3) sekä hydrokinonia (para-dihydroksibentseeni) käytetään antiseptisinä aineina (antibakteerinen desinfiointiaine), lisättynä nahan ja turkisten parkitusaineisiin, voiteluöljyjen ja kumin stabilointiaineina sekä myös valokuvausmateriaalien käsittelyyn ja reagensseina analyyttisessä kemiassa.

Fenoleja käytetään rajoitetusti yksittäisten yhdisteiden muodossa, mutta niiden erilaisia ​​johdannaisia ​​käytetään laajalti. Fenolit toimivat lähtöaineina erilaisten polymeerituotteiden - fenolihartsien, polyamidien, polyepoksidien - valmistuksessa. Fenoleista saadaan lukuisia lääkkeitä, esimerkiksi aspiriinia, salolia, fenolftaleiinia, lisäksi väriaineita, hajusteita, polymeerien pehmittimiä ja kasvinsuojeluaineita.

Maailman fenolin kulutuksella on seuraava rakenne:

· 44 % fenolista käytetään bisfenoli A:n tuotantoon, jota puolestaan ​​käytetään polykarbonaatti- ja epoksihartsien valmistukseen;

· 30 % fenolista käytetään fenoli-formaldehydihartsien tuotantoon;

· 12 % fenolista muunnetaan hydrauksella sykloheksanoliksi, jota käytetään keinokuitujen - nailonin ja nailonin - valmistukseen;

· loput 14 % käytetään muihin tarpeisiin, mukaan lukien antioksidanttien (ionoli), ionittomien pinta-aktiivisten aineiden – polyoksietyloitujen alkyylifenolien (neonolit), muiden fenolien (kresolit), lääkkeiden (aspiriini), antiseptisten (kseroformi) ja torjunta-aineiden – tuotantoon.

· 1,4 % fenolia käytetään lääketieteessä (orasepti) analgeettisena ja antiseptisenä aineena.

6. Myrkylliset ominaisuudet

Fenoli on myrkyllistä. Aiheuttaa hermoston toimintahäiriöitä. Pöly, höyryt ja fenoliliuos ärsyttävät silmien, hengitysteiden ja ihon limakalvoja (MPC 5 mg/m³, säiliöissä 0,001 mg/l).

Resorcinum Resorcinum

m-dioksibentseeni

Resorsinoli on kaksiatominen fenoli ja näyttää värittömiltä tai hieman vaaleanpunaisilta tai keltaisina neulanmuotoisina kiteinä tai kiteisenä jauheena. Joskus kiteiden väri on melkein ruskea. Tämä johtuu erittäin helposti hapettuvan resorsinolin väärästä varastoinnista. Toisin kuin muut fenolit, resorsinoli liukenee erittäin helposti veteen, alkoholiin ja helposti eetteriin. Liukenee rasvaöljyyn ja glyseriiniin. Vaikea liuottaa kloroformiin. Kuumennettaessa se haihtuu kokonaan.

Resorsinoli on olennainen osa monia hartseja ja tanniineja, mutta sitä saadaan synteettisesti - bentseenistä sulfonointi- ja alkalisulatusmenetelmällä. Bentseeniä käsitellään väkevällä rikkihapolla, jolloin saadaan bentseeni metadisulfonihappo I.

Sitten reaktioseos käsitellään kalkilla: sulfonihappo näissä olosuhteissa muodostaa vesiliukoisen kalsiumsuolan (II), ylimääräinen rikkihappo poistetaan kalsiumsulfaatin muodossa:

Saatu resorsinoli puhdistetaan tislaamalla.

Resorsinoli, kuten muutkin fenolit, hapettuu helposti ja itsestään tulee pelkistävä aine. Se voi ottaa hopeaa talteen hopeanitraatin ammoniakkiliuoksesta.

Resorsinoli antaa kaikki fenoleille tyypilliset reaktiot, mukaan lukien ne reaktiot formaldehydi-rikkihapon kanssa (koeputken pohjalle muodostuu punainen sakka). Erityinen resorsinolireaktio, joka erottaa sen kaikista muista fenoleista, on sen fuusio reaktio ftaalihapon anhydridin kanssa väkevän rikkihapon läsnäollessa, jolloin muodostuu fluoreseiinia - kelta-punaista liuosta, jossa on vihreä fluoresenssi (farmakopean reaktio).

Resorsinolin antiseptinen vaikutus on voimakkaampi kuin monohydrisen fenolin. Tämä johtuu sen vahvemmista korjaavista ominaisuuksista.

Resorsinolin pelkistyskyky on erityisen ilmeinen alkalisessa ympäristössä.

Sitä käytetään ulkoisesti ihosairauksiin (ihottuma, sienitaudit jne.) 2-5 % vesi- ja alkoholiliuoksina sekä 5-10-20 % voiteita.

Säilytä hyvin suljetuissa oransseissa lasipurkeissa (valo stimuloi hapettumista).