ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯЛекция 10

ФЕНОЛЫ
25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru

2. Классификация и изомерия
Как и спирты, фенолы бывают одноатомные (одна OH) и многоатомными (несколько OH).
Для фенолом характерна изомерия положения OH-группы и межклассовая изомерия
о-крезол бензиловый спирт анизол
(фенол) (ароматический спирт) (простой эфир)
25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru

3. Номенклатура
пирокатехин резорцин гидрохинон пирогаллол
о-крезол м-крезол п-крезол
25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru

4. Физические и биологические свойства
D.R.Allan, S.J.Clark, A.Dawson, P.A.McGregor, S.Parsons // Acta Crystallogr.,Sect.B, 2002, Vol.58, P.1018
25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru

Таблица. Температуры плавления и кипения изомерных крезолов и метилфенилового эфира (C7H8O)
25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru

Фенол очень токсичен, при попадании на кожу вызывает ожоги. Фенол обладает хорошими дезинфицирующими свойствами; это было первое вещество, которое использовалось для дезинфекции (Дж. Листер, 1867)
Фенолы входят в состав креозота – жидкости, получаемой из каменноугольной смолы и используемой для пропитки шпал для предотвращения их гниения. Очищенный креозот используется как антисептик в медицине.
Пентахлорфенол применяется для пропитки древесины как антисептик, инсектицид и фунгицид. Пентахлорфенолятом натрия обработаны брёвна Кижских церквей.
25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru

25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru

5. Химические свойства
5.1. Кислотные свойства
Фенол фенолят натрия
25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru

5.1. Нуклеофильные свойства
фенолят натрия анизол
25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru

5.3. Электрофильное замещение в бензольном кольце
25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru

Пикриновая кислота представляет собой светло-желтые кристаллы, tпл 122,5 °С. Является мощным взрывчатым вещество. Применялась как взрывчатое вещество в кон. 19 — нач. 20 вв. под названиями мелинит (Россия, Франция), лиддит (Великобритания), шимоза (Япония) и с/88 (Германия). Применялась также как краситель для тканей.
25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru

Фенол взаимодействует с формальдегидом, образуя важные промышленные полимеры – фенолформальдегидные смолы
25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru

25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru
Фенолформальдегидные смолы являются вязкими жидкостями или твердыми веществами. Отвержденные фенолоформальдегидные смолы обладают электроизоляционными и механическими свойствами. Применяются в производстве фенопластов, клеев, лаков, герметиков, фанеры, фенолформальдегидного волокна (кайнол).
Фенолформальдегидные смолы являлись первыми промышленными синтетическими смолами; их производство под названием “бакелит” было начато в 1909 году.
Также, в промышленности используются крезоло-формальдегидные смолы, резорцино-формальдегидные смолы, феноло-анилино-формальдегидные смолы, феноло-гексаметилентетраминовые смолы, феноло-фурфурольные смолы и смешанные смолы.

5.4. Окисление фенолов
25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru

Производные бензохинона - убихиноны (коэнзимы Q) в митохондриях и пластохиноны в хлоропластах участвуют в переносе электрона и синтезе АТФ:
5.5. Комплексообразование с солями железа(III)
25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru

6. Получение фенолов
6.1. Каменноугольная смола. Фенол был впервые выделен из каменноугольной смолы Рунге в 1834 году.
6.2. Гидролиз галогенопроизводных бензола
25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru

6.3. Реакция запекания
25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru

6.4. Метод Сергеева
Реакция открыта Р.Ю. Удрисом и Б.Д. Кружаловым в 1942 году в лаборатории, которой руководил П.Г. Сергеев.
В это время они были репрессированы и работали в лаборатории, которая была и местом заключения. Шарашка, где они работали, располагалась в Москве на шоссе Энтузиастов в “Химическом отделении” четвёртого Спецотдела НКВД СССР.
25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru

ПРОСТЫЕ ЭФИРЫ
1. Строение и классификация
вода спирт простой эфир
несмешанный эфир смешанный эфир
Тетрагидрофуран – пример циклического эфира.
25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru

2. Номенклатура
Обычно простые эфиры называют по радикально-функциональной номенклатуре, перечисляя радикалы в виде прилагательного и добавляя слово эфир.
По номенклатуре ИЮПАК эфиры называются как алкоксильные производные углеводородов, используя приставки алкокси-, алкенилокси-, арилокси- и т.д.
диметиловый эфир
метоксиметан
25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru

3. Изомерия
3.1. Cтруктурная изомерия
3.1.1. Метамерия
3.1.2. Изомерия углеродного скелета.
метилпропиловый эфир диэтиловый эфир метилбутиловый эфир метилизобутиловый эфир
25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru

3.1.3. Межклассовая изомерия
этанол диметиловый эфир
25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru

4. Физические и биологические свойства
Рис.1. Температуры кипения спиртов и изомерных им несмешанных простых эфиров. n – число атомов углерода в молекуле.
25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru

Простые эфиры являются довольно инертными соединениями, и значит относительно малотоксичными. Простые эфиры проявляют наркотические свойства: диэтиловый эфир широко использовался и используется для наркоза.
Некоторые простые эфиры являются очень токсичными, так супертоксиканты диоксины – являются полихлорированными производными дибензодиоксина:
25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru

5. Химические свойства
5.1. Основные свойства
5.2. Расщепление эфиров
диэтиловый эфир хлорид диэтилоксония
25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru

5.3. Окисление эфиров
При длительном контакте с кислородом в эфире накапливаются чрезвычайно взрывчатые гидроперекиси, которые могут образовать кристаллический осадок на дне ёмкости с эфиром.
Особенно склонен образовывать такие соединения диизопропиловый эфир.
25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru

7. Получение простых эфиров
7.1. Межмолекулярная дегидратация спиртов
7.2. Синтез Вильямсона
25.03.2011
Нижник Я.П. http://norgchem.professorjournal.ru