Fenoly môžu reagovať na hydroxylovej skupine aj na benzénovom kruhu.
1. Reakcie na hydroxylovej skupine
Väzba uhlík-kyslík vo fenoloch je oveľa silnejšia ako v alkoholoch. Napríklad fenol sa nedá premeniť na brómbenzén pôsobením bromovodíka, zatiaľ čo cyklohexanol sa pri zahrievaní s bromovodíkom ľahko premení na brómcyklohexán:
Podobne ako alkoxidy reagujú fenoxidy s alkylhalogenidmi a inými alkylačnými činidlami za vzniku zmiešaných esterov:
(23)
fenetol
(24)
anisol
Alkylácia fenolov halogénovými uhľovodíkmi alebo dimetylsulfátom v alkalickom prostredí je modifikáciou Williamsonovej reakcie. Alkylačnou reakciou fenolov s kyselinou chlóroctovou vznikajú herbicídy, ako je kyselina 2,4-dichlórfenoxyoctová (2,4-D).
(25)
kyselina 2,4-dichlórfenoxyoctová (2,4-D)
a kyselina 2,4,5-trichlórfenoxyoctová (2,4,5-T).
(26)
kyselina 2,4,5-trichlórfenoxyoctová (2,4,5-T)
Východiskový 2,4,5-trichlórfenol sa získa podľa nasledujúcej schémy:
(27)
1,2,4,5-Tetrachlórfenol 2,4,5-trichlórfenoxid sodný 2,4,5-trichlórfenol
Pri prehriatí v štádiu výroby 2,4,5-trichlórfenolu môže namiesto toho vzniknúť veľmi toxický 2,3,7,8-tetrachlórdibenzodioxín:
2,3,7,8-Tetrachlórdibenzodioxín
Fenoly sú slabšie nukleofily ako alkoholy. Z tohto dôvodu na rozdiel od alkoholov nevstupujú do esterifikačnej reakcie. Na získanie esterov fenolu sa používajú chloridy kyselín a anhydridy kyselín:
fenylacetát
Difenylkarbonát
Cvičenie 17. Tymol (3-hydroxy-4-izopropyltoluén) sa nachádza v tymiane a používa sa ako stredne silné antiseptikum v zubných pastách a ústnych vodách. Pripravuje sa Friedel-Craftsovou alkyláciou
m-krezol s 2-propanolom v prítomnosti kyseliny sírovej. Napíšte túto reakciu.
2. Substitúcia do kruhu
Hydroxyskupina fenolu veľmi silne aktivuje aromatický kruh vzhľadom na elektrofilné substitučné reakcie. Oxóniové ióny sa s najväčšou pravdepodobnosťou tvoria ako medziprodukty:
Pri uskutočňovaní elektrofilných substitučných reakcií v prípade fenolov sa musia prijať špeciálne opatrenia, aby sa zabránilo polysubstitúcii a oxidácii.
3. Nitrácia
Fenol sa dusičnane oveľa ľahšie ako benzén. Keď je vystavená koncentrovanej kyseline dusičnej, vytvára sa 2,4,6-trinitrofenol (kyselina pikrová):
Kyselina pikrová
Prítomnosť troch nitroskupín v jadre prudko zvyšuje kyslosť fenolovej skupiny. Kyselina pikrová, na rozdiel od fenolu, je už dosť silná kyselina. Prítomnosť troch nitroskupín robí kyselinu pikrovú výbušnou a používa sa na prípravu melinitu. Na získanie mononitrofenolov je potrebné použiť zriedenú kyselinu dusičnú a uskutočniť reakciu pri nízkych teplotách:
Ukazuje sa zmes O- A P- nitrofenoly s prevahou O- izomér. Táto zmes sa ľahko oddeľuje vďaka tomu, že len O- izomér je prchavý s vodnou parou. Veľká volatilita O- nitrofenol sa vysvetľuje tvorbou intramolekulárnej vodíkovej väzby, pričom v prípade
P- nitrofenol, vzniká medzimolekulová vodíková väzba.
4. Sulfonácia
Sulfonácia fenolu je veľmi jednoduchá a vedie k tvorbe, v závislosti od teploty, predovšetkým orto- alebo pár- fenolsulfónové kyseliny:
5. Halogenácia
Vysoká reaktivita fenolu vedie k tomu, že aj keď sa spracuje s brómovou vodou, nahradia sa tri atómy vodíka:
(31)
Na získanie monobrómfenolu je potrebné prijať špeciálne opatrenia.
(32)
P-Brómfenol
Cvičenie 18. 0,94 g fenolu sa spracuje s miernym prebytkom brómovej vody. Aký produkt a v akom množstve vzniká?
6. Kolbeho reakcia
Oxid uhličitý sa pridáva k fenoxidu sodnému Kolbeho reakciou, čo je elektrofilná substitučná reakcia, pri ktorej je elektrofilom oxid uhličitý
(33)
Fenol Fenoxid sodný Salicylát sodný Kyselina salicylová
Mechanizmus:
(M 5)
Reakciou kyseliny salicylovej s anhydridom kyseliny octovej sa získa aspirín:
(34)
Kyselina acetylsalicylová
Ak oboje orto-pozície sú obsadené, potom výmena prebieha podľa pár- pozícia:
(35)
Reakcia prebieha podľa nasledujúceho mechanizmu:
(M 6)
7. Kondenzácia so zlúčeninami obsahujúcimi karbonyl
Keď sa fenol zahrieva s formaldehydom v prítomnosti kyseliny, vytvorí sa fenolformaldehydová živica:
(36)
Fenolformaldehydová živica
Kondenzáciou fenolu s acetónom v kyslom prostredí sa získa 2,2-di(4-hydroxyfenyl)propán, priemyselne nazývaný bisfenol A:
Bisfenol A
2,2-di(4-hydroxyfenyl)propán
di(4-hydroxyfenyl)dimetylmetán
Spracovaním bisfenolu A s fosgénom v pyridíne sa získa Lexan:
V prítomnosti kyseliny sírovej alebo chloridu zinočnatého fenol kondenzuje s anhydridom kyseliny ftalovej za vzniku fenolftaleínu:
(39)
Anhydrid kyseliny ftalovej Fenolftaleín
Keď sa anhydrid kyseliny ftalovej fúzuje s rezorcinolom v prítomnosti chloridu zinočnatého, dôjde k podobnej reakcii a vytvorí sa fluoresceín:
(40)
Resorcinol Fluorescein
Cvičenie 19. Nakreslite schému kondenzácie fenolu s formaldehydom. Aký praktický význam má táto reakcia?
8. Claisenove preusporiadanie
Fenoly podliehajú Friedel-Craftsovým alkylačným reakciám. Napríklad, keď fenol reaguje s alylbromidom v prítomnosti chloridu hlinitého, vzniká 2-alylfenol:
(41)
Rovnaký produkt vzniká aj pri zahrievaní alylfenyléteru v dôsledku intramolekulárnej reakcie tzv Claisenove usporiadanie:
 |
 |
Allylfenyléter 2-Alylfenol
Reakcia
(43)
Prebieha podľa nasledujúceho mechanizmu:
(44)
K Claisenovmu prešmyku dochádza aj pri zahrievaní alylvinyléteru alebo 3,3-dimetyl-1,5-hexadiénu:
(45)
Allylvinyléter 4-Pentenal
(46)
3,3-dimetyl-2-metyl-2,6-
1,5-hexadiénhexadién
Známe sú aj iné reakcie tohto typu, napríklad Diels-Alderova reakcia. Nazývajú sa pericyklické reakcie.
Organická látka zo skupiny fenolov, jednoduchý dvojatómový fenol. Medzi chemikmi sa používajú aj názvy rezorcinol a 1,3-dihydroxybenzén. Vzorec rezorcinolu je podobný vzorcom hydrochinónu a pyrokatechínu, rozdiel je v štruktúre molekuly; spôsobom, akým sú OH skupiny pripojené.
Vlastnosti
Látka sú bezfarebné ihličkovité kryštály alebo biely kryštalický prášok s prenikavým fenolovým zápachom. Niekedy môže mať prášok ružovkastý alebo žltkastý odtieň. Ak je silne sfarbená, ružovo-oranžová alebo hnedá, znamená to, že činidlo nebolo správne skladované a zoxidovalo. Resorcinol predstavuje nebezpečenstvo požiaru. Dobre sa rozpúšťa vo vode, dietyléteri, etylalkohole a acetóne. Možno rozpustiť v olejoch, glyceríne. Takmer nerozpustný v chloroforme, sírouhlíku, benzéne.
Činidlo vykazuje chemické vlastnosti fenolov. Silné redukčné činidlo, ľahko oxidovateľné. Reaguje s alkáliami za tvorby fenolátových solí; s amoniakom, halogénmi, silnými kyselinami (napríklad dusičná, sírová, pikrová, ľadová octová).
Na kvalitatívne stanovenie rezorcinolu sa používajú tieto reakcie:
- s chloridom železitým - roztok sa zmení na tmavofialovú, takmer čiernu;
- fúzia s anhydridom kyseliny ftalovej v prítomnosti katalyzátora vedie k vzniku charakteristicky sfarbenej, zelenej fluorescenčnej látky - fluoresceínu. Samotný fluoresceín má žltočervený farebný roztok (reakcia odlišuje rezorcinol od ostatných fenolov).
Prach rezorcinolu a najmä jeho výpary dráždia pokožku, dýchacie orgány a sliznice očí. Vdychovanie pár činidiel a prachu spôsobuje kašeľ, nevoľnosť, zrýchlený tlkot srdca a závraty, takže pri práci s rezorcinolom musíte použiť respirátory alebo masky, ochranné okuliare, špeciálne oblečenie a vetrané miesto. Pri podozrení na otravu umyte miesto, kde bolo činidlo vystavené, veľkým množstvom vody, preneste postihnutého na čerstvý vzduch a zavolajte lekára.
Rezorcinol skladujte vo vzduchotesnej nádobe, v tmavých, suchých a chladných miestnostiach, prísne oddelene od horľavých látok.
Aplikácia
Rezorcinol je žiadaný v chemickom priemysle ako surovina 
na výrobu umelých farbív, fluoresceínu, rezorcinol-formaldehydových živíc, rozpúšťadiel, stabilizátorov, zmäkčovadiel a UV absorbérov pre plasty.
- V analytickej chémii sa používa v kolorimetrických štúdiách. Používa sa na stanovenie obsahu zinku, olova, sacharidov, furfuralu, lignínu atď.
- V gumárenskom priemysle.
- V kožušníctve ako farbivo na kožušinu.
- Veľmi široko používané v medicíne a farmácii. Používa sa ako dezinfekčný prostriedok, kauterizačný prostriedok, prostriedok na hojenie rán a anthelmintikum. Zahrnuté v roztokoch a mastiach na liečbu rôznych kožných ochorení, vrátane plesňových a hnisavých; akné, seborea, dermatitída, ekzém, starecké škvrny.
- Získať výbušniny.
Cieľ práce
Účelom práce je uskutočniť oxidačné a kondenzačné reakcie fenolu a jeho derivátov.
Teoretická časť
Fenoly sú aromatické zlúčeniny, ktoré majú hydroxylové skupiny priamo pripojené k aromatickému kruhu. Na základe počtu hydroxylov sa rozlišujú jednosýtne, dvojatómové a polyatómové fenoly. Najjednoduchší z nich, oxybenzén, sa nazýva fenol. Hydroxyderiváty toluénu (metylfenoly) sa nazývajú orto-, meta- a para-krezoly a hydroxyderiváty xylénov sa nazývajú xylenoly. Fenoly naftalénového radu sa nazývajú naftoly. Najjednoduchšie dvojsýtne fenoly sa nazývajú: o - dioxybenzén - pyrokatechol, m - dioxybenzén - rezorcinol, n-dioxybenzén - hydrochinón.
Mnohé fenoly sa ľahko oxidujú, čo často vedie k vzniku komplexnej zmesi produktov. V závislosti od oxidačného činidla a reakčných podmienok možno získať rôzne produkty. Počas oxidácie o-xylénu v plynnej fáze (t = 540 0) sa tak získa anhydrid kyseliny ftalovej. Kvalitatívna reakcia na fenoly je test s roztokom chloridu železitého, ktorý vytvára farebný ión. Fenol dáva červenofialovú farbu, krezoly dávajú modrú farbu a ostatné fenoly dávajú zelenú farbu.
Kondenzačná reakcia je intramolekulárny alebo intermolekulárny proces tvorby novej väzby C-C, ktorý sa zvyčajne vyskytuje za účasti kondenzačných činidiel, ktorých úloha môže byť veľmi odlišná: má katalytický účinok, produkuje medziprodukty alebo sa jednoducho viaže. odštiepená častica, posúvajúca rovnováhu v systéme.
Kondenzačná reakcia s elimináciou vody je katalyzovaná rôznymi činidlami: silnými kyselinami, silnými zásadami (hydroxidy, alkoholáty, amidy, hydridy alkalických kovov, amoniak, primárne a sekundárne amíny).
Zákazka
V tejto práci testujeme možnosť oxidácie fenolov a vzniku ftaleínov kondenzačnou reakciou.
3.1 Oxidácia fenolu a naftolu
Oxidácia sa uskutočňuje roztokom manganistanu draselného v prítomnosti roztoku uhličitanu sodného (sóda).
3.1.1 vybavenie a činidlá:
Skúmavky;
Pipety;
Fenol – vodný roztok;
Naftol - vodný roztok;
manganistan draselný (0,5 % vodný roztok);
uhličitan sodný (5 % vodný roztok);
3.1.2 Vykonanie experimentu:
a) vložte 1 ml vodného roztoku fenolu alebo naftolu do skúmavky;
b) pridajte 1 ml roztoku uhličitanu sodného (sóda);
c) po kvapkách pridávajte roztok manganistanu draselného za pretrepávania skúmavky. Pozorujte zmenu farby roztoku.
Oxidácia fenolov zvyčajne prebieha rôznymi smermi a vedie k vytvoreniu komplexnej zmesi látok. Ľahšia oxidácia fenolov v porovnaní s aromatickými uhľovodíkmi je spôsobená vplyvom hydroxylovej skupiny, ktorá prudko zvyšuje pohyblivosť vodíkových atómov na ostatných uhlíkových atómoch benzénového jedu.
3.2 Tvorba ftaleínov.
3.2.1 Príprava fenolftaleínu.
Fenolftaleín vzniká kondenzačnou reakciou fenolu s anhydridom kyseliny ftalovej v prítomnosti koncentrovanej kyseliny sírovej.
Anhydrid kyseliny ftalovej kondenzuje s fenolmi za vzniku derivátov trifenyletánu. Kondenzácia je sprevádzaná elimináciou vody v dôsledku kyslíka jednej z karbonylových skupín anhydridu a pohyblivých vodíkových atómov benzénových jadier dvoch molekúl fenolu. Zavedenie odvodňovacích činidiel, ako je koncentrovaná kyselina sírová, značne uľahčuje túto kondenzáciu.
Fenol tvorí fenolftaleín nasledujúcou reakciou:
/ \ /
H H C
3.2.1.1 Vybavenie a činidlá:
Skúmavky;
Pipety;
Elektrický sporák;
anhydrid kyseliny ftalovej;
kyselina sírová zriedená 1:5;
3.2.1.2 Vykonanie experimentu:
b) pridajte približne dvojnásobné množstvo fenolu do tej istej skúmavky;
c) niekoľkokrát pretrepte obsah skúmavky a opatrne do nej pridajte 3-5 kvapiek koncentrovanej kyseliny sírovej a pokračujte v pretrepávaní;
d) ohrievajte skúmavku na platni, kým sa neobjaví tmavočervená farba;
e) ochlaďte skúmavku a pridajte do nej 5 ml vody;
f) k výslednému roztoku sa po kvapkách pridáva alkalický roztok a pozoruje sa zmena farby;
g) po zmene farby pridajte do obsahu skúmavky niekoľko kvapiek zriedenej kyseliny sírovej, kým sa neobnoví pôvodná farba alebo kým nedôjde k zmene farby.
3.2.2 Príprava fluoresceínu.
Fluoresceín vzniká kondenzačnou reakciou rezorcinolu s anhydridom kyseliny ftalovej v prítomnosti koncentrovanej kyseliny sírovej.
Diatomické fenoly s hydroxylovými skupinami v polohe meta, ktoré vstupujú do kondenzácie, uvoľňujú dve molekuly vody, jednu v dôsledku kyslíka jednej z karbonylových skupín anhydridu a pohyblivých atómov vodíka benzénových jadier dvoch molekúl fenolu. druhá molekula vody sa uvoľňuje vďaka hydroxylovým skupinám dvoch molekúl fenolu za vzniku šesťčlenného kruhu.
Rezorcinol tvorí fluoresceín nasledujúcou reakciou:
OH HO OH HO OH
/ \ / \ /
H H C
3.2.1.1. Vybavenie a činidlá:
Skúmavky;
Pipety;
Elektrický sporák;
anhydrid kyseliny ftalovej;
rezorcinol;
Koncentrovaná kyselina sírová;
Roztok hydroxidu sodného (5-10%);
3.2.2.1 Vykonanie experimentu:
a) odvážte 0,1-0,3 g anhydridu kyseliny ftalovej a vložte do skúmavky;
b) pridajte približne dvojnásobné množstvo rezorcinolu do tej istej skúmavky a premiešajte trepaním;
c) opatrne pridajte 3-5 kvapiek koncentrovanej kyseliny sírovej do obsahu skúmavky;
d) zmes zahrievajte v skúmavke, kým sa neobjaví tmavočervená farba. Vykurujte na elektrickom sporáku;
e) ochlaďte obsah skúmavky a pridajte do nej 5 ml vody;
f) pridajte 2-3 kvapky výsledného roztoku do čistej skúmavky, pridajte 1 ml alkalického roztoku a zrieďte veľkým množstvom vody. Pozorujte zmenu farby.
3.2.3 Tvorba aurínu
Aurín sa získava kondenzáciou kyseliny šťaveľovej s fenolom v prítomnosti kyseliny sírovej.
Pri zahrievaní v prítomnosti kyseliny sírovej kondenzuje kyselina šťaveľová s tromi molekulami fenolu, pričom sa oddeľuje voda a oxid uhoľnatý za vzniku aurínu.
 |
|||
 |
|||
H-O-H-H-OH
-H. OH O =
| . C = 0 + 3H20 + CO
H - C
3.2.3.1. Vybavenie a činidlá:
Skúmavky;
Pipety;
kyselina šťaveľová;
Koncentrovaná kyselina sírová;
3.2.3.2 Vykonanie experimentu:
a) navážte 0,02-0,05 g kyseliny šťaveľovej a približne dvojnásobok fenolu;
b) vložte obe činidlá do skúmavky a premiešajte pretrepávaním;
c) pridajte 1-2 kvapky koncentrovanej kyseliny sírovej do skúmavky;
d) opatrne zahrievajte skúmavku so zmesou, kým nezačne vrieť a neobjaví sa intenzívne žlté sfarbenie;
e) Skúmavku ochlaďte, pridajte 3-4 ml vody a pretrepte. Sledujte farbu, ktorá sa objaví;
f) pridajte niekoľko kvapiek alkalického roztoku do výsledného roztoku a pozorujte zmenu farby;
3.3 Rozklad močoviny (amid kyseliny karbónovej) pri zahrievaní.
Pri zahrievaní nad teplotu topenia sa močovina rozkladá a uvoľňuje amoniak. Pri teplote 150 0 - 160 0 C dve molekuly močoviny odštiepia jednu molekulu amoniaku a získajú biureát, ktorý je vysoko rozpustný v teplej vode:
H2N-OO-NH2+H-NH-OO-NH2H2N-CO-NH-CO-NH2+NH3
Biureát je charakterizovaný tvorbou jasne červenej komplexnej zlúčeniny v alkalickom roztoku so soľami medi, ktorá má v roztoku hydroxidu sodného nasledujúce zloženie:
(NH2CO NH CONH2)2*2NaOH*Cu(OH)2
3.3.1 Vybavenie a činidlá:
Skúmavky;
Elektrický sporák;
Močovina (karbamid);
Roztok hydroxidu sodného (5-7%);
Roztok síry medi (1%).
3.3.2 Vykonanie experimentu:
a) odvážte 0,2-0,3 g močoviny a vložte do suchej skúmavky;
b) ohrievajte skúmavku na elektrickom sporáku;
c) pozorovať prebiehajúce zmeny: topenie, uvoľňovanie amoniaku, tuhnutie;
d) ochladzujte skúmavku;
e) do vychladnutej skúmavky pridajte 1-2 ml teplej vody, pretrepte a nalejte do inej skúmavky;
f) pridajte 3-4 kvapky roztoku hydroxidu sodného do výsledného zakaleného roztoku, kým nebude transparentný. Potom pridajte jednu kvapku roztoku medenej kyseliny sírovej a pozorujte zmenu farby (objaví sa krásna fialová farba).
Súvisiace informácie.
Anhydrid kyseliny ftalovej Fenolftaleín
Keď sa anhydrid kyseliny ftalovej fúzuje s rezorcinolom v prítomnosti chloridu zinočnatého, dôjde k podobnej reakcii a vytvorí sa fluoresceín:
Resorcinol Fluorescein
3.8 Claisenova preskupenie
Fenoly podliehajú Friedel-Craftsovým alkylačným reakciám. Napríklad pri interakcii f
enol s alylbromidom v prítomnosti chloridu hlinitého vzniká 2-alylfenol:
Rovnaký produkt vzniká aj pri zahrievaní alylfenyléteru v dôsledku intramolekulárnej reakcie nazývanej Claisenov prešmyk:
 |
|||
 |
|||
Allylfenyléter 2-Alylfenol
Reakcia:
Prebieha podľa nasledujúceho mechanizmu:
K Claisenovmu prešmyku dochádza aj pri zahrievaní alylvinyléteru alebo 3,3-dimetyl-1,5-hexadiénu: AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
3.9 Polykondenzácia
Polykondenzácia fenolu s formaldehydom (táto reakcia vedie k vytvoreniu fenolformaldehydovej živice:
3.10 Oxidácia
Fenoly ľahko oxidujú aj pod vplyvom vzdušného kyslíka. Pri státí na vzduchu sa teda fenol postupne sfarbuje do ružovo-červena. Počas prudkej oxidácie fenolu zmesou chrómu je hlavným produktom oxidácie chinón. Diatomické fenoly sa oxidujú ešte ľahšie. Oxidáciou hydrochinónu vzniká chinón.
3.11 Vlastnosti kyselín
Kyslé vlastnosti fenolu sa prejavujú v reakciách s alkáliami (zachoval sa starý názov „kyselina karbolová“):
C6H5OH + NaOH<->C6H5ONa + H20
Fenol je však veľmi slabá kyselina. Keď plynný oxid uhličitý alebo oxid siričitý prechádzajú cez roztok fenolátov, uvoľňuje sa fenol - táto reakcia naznačuje, že fenol je slabšia kyselina ako oxid uhličitý a oxid siričitý:
C6H5ONa + CO2 + H2O -> C6H5ON + NaHC03
Kyslé vlastnosti fenolov sú oslabené zavedením substituentov prvého druhu do kruhu a posilnené zavedením substituentov druhého druhu.
4. Spôsoby získavania
Výroba fenolu v priemyselnom meradle sa uskutočňuje tromi spôsobmi:
– Kuménová metóda. Táto metóda produkuje viac ako 95% všetkého fenolu vyrobeného na svete. V kaskáde bublinových kolón sa kumén podrobuje nekatalytickej oxidácii vzduchom za vzniku hydroperoxidu kuménu (CHP). Výsledný CHP, katalyzovaný kyselinou sírovou, sa rozkladá za vzniku fenolu a acetónu. Okrem toho je α-metylstyrén cenným vedľajším produktom tohto procesu.
– Asi 3 % celkového fenolu sa získajú oxidáciou toluénu s prechodnou tvorbou kyseliny benzoovej.
– Všetok ostatný fenol je izolovaný z uhoľného dechtu.
4.1 Oxidácia kuménu
Fenoly sa izolujú z uhoľného dechtu, ako aj z produktov pyrolýzy hnedého uhlia a dreva (dechtu). Samotný priemyselný spôsob výroby fenolu C6H5OH je založený na oxidácii aromatického uhľovodíka kuménu (izopropylbenzénu) vzdušným kyslíkom, po ktorej nasleduje rozklad výsledného hydroperoxidu zriedeného H2SO4. Reakcia prebieha s vysokým výťažkom a je atraktívna tým, že umožňuje získať dva technicky hodnotné produkty naraz - fenol a acetón. Ďalšou metódou je katalytická hydrolýza halogénovaných benzénov.
4.2 Príprava z halogénbenzénov
Pri zahrievaní chlórbenzénu a hydroxidu sodného pod tlakom sa získa fenolát sodný, ktorého ďalším spracovaním s kyselinou vzniká fenol:
С6Н5-CI + 2NaOH -> С6Н5-ONa + NaCl + Н2O
4.3 Príprava z aromatických sulfónových kyselín
Reakcia sa uskutočňuje fúziou sulfónových kyselín s alkáliami. Pôvodne vytvorené fenoxidy sa spracujú so silnými kyselinami, aby sa získali voľné fenoly. Táto metóda sa zvyčajne používa na získanie viacsýtnych fenolov:
4.4 Príprava z chlórbenzénu
Je známe, že atóm chlóru je pevne viazaný na benzénový kruh, preto sa reakcia nahradenia chlóru hydroxylovou skupinou uskutočňuje za drsných podmienok (300 °C, tlak 200 MPa):
C6H5-Cl + NaOH – > C6H5-OH + NaCl
5. Aplikácia fenolov
Ako dezinfekčný prostriedok sa používa fenolový roztok (kyselina karbolová). Diatomické fenoly - pyrokatechol, rezorcinol (obr. 3), ako aj hydrochinón (para-dihydroxybenzén) sa používajú ako antiseptiká (antibakteriálne dezinfekčné prostriedky), pridávajú sa do trieslovín na kožu a kožušinu, ako stabilizátory do mazacích olejov a kaučuku, ale aj napr. spracovanie fotografických materiálov a ako činidlá v analytickej chémii.
Fenoly sa používajú v obmedzenej miere vo forme jednotlivých zlúčenín, ale ich rôzne deriváty sú široko používané. Fenoly slúžia ako východiskové zlúčeniny na výrobu rôznych polymérnych produktov - fenolových živíc, polyamidov, polyepoxidov. Z fenolov sa získavajú mnohé liečivá, napríklad aspirín, salol, fenolftaleín, ďalej farbivá, parfumy, zmäkčovadlá pre polyméry a prípravky na ochranu rastlín.
Svetová spotreba fenolu má nasledujúcu štruktúru:
· 44 % fenolu sa spotrebuje na výrobu bisfenolu A, ktorý sa zase používa na výrobu polykarbonátových a epoxidových živíc;
· 30 % fenolu sa spotrebuje na výrobu fenolformaldehydových živíc;
· 12 % fenolu sa hydrogenáciou premení na cyklohexanol, ktorý sa používa na výrobu umelých vlákien – nylonu a nylonu;
· zvyšných 14 % sa vynakladá na iné potreby vrátane výroby antioxidantov (ionol), neiónových povrchovo aktívnych látok – polyoxyetylovaných alkylfenolov (neonoly), iných fenolov (krezolov), liečiv (aspirín), antiseptík (xeroform) a pesticídov.
· 1,4% fenol sa používa v medicíne (oracept) ako analgetikum a antiseptikum.
6. Toxické vlastnosti
Fenol je jedovatý. Spôsobuje dysfunkciu nervového systému. Prach, výpary a roztok fenolu dráždia sliznice očí, dýchacích ciest a pokožky (MPC 5 mg/m³, v rezervoároch 0,001 mg/l).
Resorcinum Resorcinum
m-dioxybenzén
Rezorcinol je dvojatómový fenol a javí sa ako bezfarebné alebo mierne ružové alebo žlté ihličkovité kryštály alebo kryštalický prášok. Niekedy je farba kryštálov takmer hnedá. Je to spôsobené nesprávnym skladovaním rezorcinolu, ktorý veľmi ľahko oxiduje. Na rozdiel od iných fenolov sa rezorcinol veľmi ľahko rozpúšťa vo vode, alkohole a ľahko v éteri. Rozpustný v mastnom oleji a glyceríne. Ťažko sa rozpúšťa v chloroforme. Pri zahriatí sa úplne odparí.
Rezorcinol je neoddeliteľnou súčasťou mnohých živíc a tanínov, ale získava sa synteticky – z benzénu metódou sulfonácie a alkalického tavenia. Na benzén sa pôsobí koncentrovanou kyselinou sírovou, čím sa získa benzén metadisulfónová kyselina I.
Potom sa reakčná zmes spracuje vápnom: kyselina sulfónová za týchto podmienok vytvorí vo vode rozpustnú vápenatú soľ (II), prebytok kyseliny sírovej sa odstráni vo forme síranu vápenatého:
Výsledný rezorcinol sa čistí destiláciou.
Rezorcinol, podobne ako iné fenoly, ľahko oxiduje a sám sa stáva redukčným činidlom. Dokáže získať striebro z roztoku dusičnanu strieborného v amoniaku.
Rezorcinol poskytuje všetky reakcie charakteristické pre fenoly, vrátane reakcií s formaldehydom a kyselinou sírovou (na dne skúmavky sa tvorí červená zrazenina). Špecifickou reakciou na rezorcinol, ktorá ho odlišuje od všetkých ostatných fenolov, je reakcia jeho fúzie s anhydridom kyseliny ftalovej v prítomnosti koncentrovanej kyseliny sírovej za vzniku fluoresceínu – žltočerveného roztoku so zelenou fluorescenciou (reakcia liekopisu).
Antiseptický účinok rezorcinolu je výraznejší ako účinok jednosýtneho fenolu. Je to kvôli jeho silnejším regeneračným vlastnostiam.
Redukčná schopnosť rezorcinolu sa prejavuje najmä v alkalickom prostredí.
Zvonka sa používa pri kožných ochoreniach (ekzémy, plesňové ochorenia a pod.) vo forme 2-5% vodných a liehových roztokov a 5-10-20% mastí.
Skladujte v dobre uzavretých pohároch z oranžového skla (svetlo stimuluje oxidáciu).
