Fenol, organik kelib chiqishi kimyoviy modda, aromatik uglevodorodlar guruhiga kiradi.

1842 yilda frantsuz organik olimi Auguste Laurent benzol halqasi va OH gidroksi guruhidan tashkil topgan fenol (C6H5OH) formulasini olishga muvaffaq bo'ldi. Fenol ilmiy adabiyotlarda ham, so'zlashuv tilida ham qo'llaniladigan va ushbu moddaning tarkibi tufayli paydo bo'lgan bir nechta nomlarga ega. Shunday qilib, fenol ko'pincha deyiladi oksibenzol yoki karbol kislotasi.

Fenol zaharli hisoblanadi. Chang va fenol eritmasi ko'z, nafas yo'llari va terining shilliq pardalarini bezovta qiladi. Ishqorlar ta'sirida zaif kislotali xususiyatlarga ega, u tuzlar - fenolatlar hosil qiladi. Bromning ta'siri antiseptik - kseroform ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan tribromofenolni ishlab chiqaradi. Fenol molekulasida birlashgan benzol halqasi va OH guruhi bir-biriga ta'sir qilib, bir-birining reaktivligini sezilarli darajada oshiradi. Fenollarning aldegidlar va ketonlar bilan kondensatsiyalanish reaksiyalari alohida ahamiyatga ega, buning natijasida polimer mahsuloti hosil bo‘ladi.

Fenolning fizik xossalari

Fenolning kimyoviy xossalari

Fenol o'ziga xos o'tkir shirin-shakar hidli oq kristall modda bo'lib, havo ta'sirida oson oksidlanadi, avval pushti rangga ega bo'ladi va bir muncha vaqt o'tgach to'yingan jigarrang rangga ega bo'ladi. Fenolning o'ziga xos xususiyati uning nafaqat suvda, balki spirtda, ishqoriy muhitda, benzol va asetonda ham juda yaxshi eruvchanligidir. Bundan tashqari, fenol juda past erish nuqtasiga ega va +42 ° S haroratda osonlik bilan suyuq holatga aylanadi, shuningdek, zaif kislotali xususiyatlarga ega. Shuning uchun, ishqorlar bilan o'zaro ta'sirlashganda, fenol fenolatlar deb ataladigan tuzlarni hosil qiladi.

Ishlab chiqarish texnologiyasi va maqsadiga qarab, fenol uchta navda ishlab chiqariladi: GOST 23519-93 bo'yicha A, B va C. Quyida uning texnik xususiyatlari keltirilgan.

GOST 23519-93 bo'yicha fenolning texnik tavsiflari

Fenol olish usullari

Fenol tabiatda sof holda uchramaydi, u organik kimyoning sun'iy mahsulotidir. Hozirgi vaqtda fenolni sanoat miqdorida olishning uchta asosiy usuli mavjud. Uni ishlab chiqarishning asosiy ulushi izopropilbenzolning aromatik organik birikmasini havo bilan oksidlanishini o'z ichiga olgan kumpole usuli deb ataladi. Kimyoviy reaksiya natijasida kumpol gidroperoksid olinadi, u sulfat kislota bilan o'zaro ta'sirlashganda asetonga parchalanadi, so'ngra fenol kristalli cho'kma shaklida cho'kadi. Metilbenzol (toluol) ishlab chiqarish uchun ham ishlatiladi, uning oksidlanishi natijasida bu kimyoviy va benzoik kislota hosil bo'ladi. Bundan tashqari, ayrim sanoat tarmoqlarida, masalan, metallurgiya koks ishlab chiqarishda ko'mir smolasidan fenol ajralib chiqadi. Biroq, bu ishlab chiqarish usuli energiya zichligi oshishi sababli foydasizdir. Kimyo sanoatining eng so'nggi yutuqlari qatorida benzol va sirka kislotasi reaksiyasi orqali fenol olish, shuningdek, benzolni oksidlovchi xlorlashdir.

Fenol birinchi marta Germaniyaning BASF kompaniyasi tomonidan 1899 yilda benzolni sulfat kislota bilan sulfonlash orqali sanoat miqdorida ishlab chiqarilgan. Uni ishlab chiqarish texnologiyasi shundan iborat ediki, sulfonik kislota keyinchalik gidroksidi erishga duchor bo'lib, natijada fenol hosil bo'ldi. Ushbu usul 100 yildan ko'proq vaqt davomida qo'llanilgan, ammo 20-asrning ikkinchi yarmida kimyo sanoati korxonalari fenolning organik sintezining qo'shimcha mahsuloti bo'lgan natriy sulfit chiqindilarining katta miqdori tufayli undan voz kechishga majbur bo'lishdi. .

20-asrning birinchi yarmida Amerikaning Dow Chemical kompaniyasi benzolni xlorlash orqali fenol olishning yana bir usulini joriy qildi, bu "Raschig jarayoni" deb nomlandi. Usul juda samarali bo'ldi, chunki hosil bo'lgan moddaning o'ziga xos og'irligi 85% ga etdi. Keyinchalik, xuddi shu kompaniya metilbenzolni oksidlash, keyin esa benzoy kislotasining parchalanishi usulini joriy qildi, ammo katalizatorning muammoli o'chirilishi tufayli bugungi kunda u kimyo sanoati korxonalarining taxminan 3-4 foizida qo'llaniladi.

Sovet kimyogari Pyotr Sergeev tomonidan ishlab chiqilgan va 1942 yilda ishlab chiqarishga kiritilgan fenol ishlab chiqarishning kubolyar usuli eng samarali hisoblanadi. Gorkiy viloyatining Dzerjinsk shahrida 1949 yilda qurilgan birinchi kumpol zavodi SSSRning fenolga bo'lgan ehtiyojining uchdan bir qismini ta'minlay oldi.

Fenolni qo'llash doirasi

Dastlab, fenol och pushti rangdan jigarranggacha oksidlanish jarayonida rangini o'zgartirish xususiyati tufayli turli xil bo'yoqlarni ishlab chiqarish uchun ishlatilgan. Ushbu kimyoviy modda ko'p turdagi sintetik bo'yoqlarda mavjud. Bundan tashqari, fenolning bakteriyalar va mikroorganizmlarni yo'q qilish xususiyati ko'nchilik sanoatida hayvonlar terisini bo'yashda qabul qilingan. Keyinchalik fenol tibbiyotda jarrohlik asboblari va binolarni dezinfektsiyalash va dezinfektsiyalash vositalaridan biri sifatida va 1,4 foizli suvli eritma sifatida - ichki va tashqi foydalanish uchun og'riq qoldiruvchi va antiseptik sifatida muvaffaqiyatli qo'llanildi. Bundan tashqari, salitsil kislotasining fenoli aspirinning asosi bo'lib, uning hosilasi para-aminosalisil kislotasi sil bilan kasallangan bemorlarni davolash uchun ishlatiladi. Fenol shuningdek, kuchli laksatif purgena preparatining bir qismidir.

Hozirgi vaqtda fenolning asosiy maqsadi kimyo sanoati bo'lib, bu moddadan plastmassalar, fenol-formaldegid smolalari, neylon va neylon kabi sun'iy tolalar, shuningdek, turli xil antioksidantlar ishlab chiqariladi. Bundan tashqari, fenol plastifikatorlar, yog 'qo'shimchalari ishlab chiqarish uchun ishlatiladi va o'simliklarni himoya qilish vositalariga kiritilgan komponentlardan biridir. Fenol, shuningdek, DNK molekulalarini tozalash va izolyatsiya qilish vositasi sifatida gen muhandisligi va molekulyar biologiyada faol qo'llaniladi.

Fenolning zararli xususiyatlari

Fenol olingandan so'ng deyarli darhol olimlar bu kimyoviy moddaning nafaqat foydali xususiyatlarga ega ekanligini, bu uni fan va ishlab chiqarishning turli sohalarida qo'llash imkonini beradi, balki kuchli zahar ham ekanligini aniqladilar. Shunday qilib, fenol bug'ining qisqa vaqt ichida inhalatsiyasi nazofarenkning tirnash xususiyati, nafas olish yo'llarining kuyishi va o'limga olib keladigan o'pka shishiga olib kelishi mumkin. Fenol eritmasi teri bilan aloqa qilganda, kimyoviy kuyishlar hosil bo'ladi, ular keyinchalik yaraga aylanadi. Agar terining 25 foizdan ko'prog'i eritma bilan davolansa, o'limga olib kelishi mumkin. Agar fenol ichimlik suvi bilan tanaga kirsa, bu oshqozon yarasi, mushaklar atrofiyasi, harakatlarni muvofiqlashtirishning buzilishi va qon ketishining rivojlanishiga olib keladi. Bundan tashqari, olimlar fenol saraton kasalligining sababi ekanligini va yurak etishmovchiligi va bepushtlikning rivojlanishiga hissa qo'shishini aniqladilar.

Oksidlanish xususiyati tufayli bu kimyoviy moddaning bug'lari taxminan 20-25 soatdan keyin havoda to'liq eriydi. Tuproqqa chiqarilganda fenol kun davomida o'zining toksik xususiyatlarini saqlab qoladi. Biroq, suvda uning hayotiyligi 7-12 kungacha yetishi mumkin. Shu sababli, bu zaharli moddaning inson tanasiga va teriga tushishining eng ko'p yo'li ifloslangan suvdir.

Plastmassalarning bir qismi sifatida fenol o'zining uchuvchan xususiyatlarini yo'qotmaydi, shuning uchun bugungi kunda oziq-ovqat sanoatida, uy-ro'zg'or buyumlari va bolalar o'yinchoqlarini ishlab chiqarishda fenollardan foydalanish qat'iyan man etiladi. Ulardan foydalanish, shuningdek, odamlar kuniga kamida bir necha soat sarflaydigan turar-joy va ofis binolarini tugatish uchun tavsiya etilmaydi. Qoidaga ko'ra, fenol 24 soat ichida tanadan ter va siydik orqali chiqariladi, ammo bu vaqt ichida u inson salomatligiga tuzatib bo'lmaydigan zarar etkazishga muvaffaq bo'ladi. Uning zararli xususiyatlari tufayli dunyoning ko'plab mamlakatlarida ushbu moddadan tibbiy maqsadlarda foydalanishga cheklovlar mavjud.

Tashish va saqlash shartlari

Fenolni tashish bo'yicha xalqaro standartlar mavjud bo'lib, ular moddaning atrof-muhitga tarqalishini oldini oladi.

Fenol issiqlik moslamasi bilan jihozlangan tanklarda yuklarni tashish qoidalariga muvofiq temir yo'l orqali tashiladi. Tanklar zanglamaydigan xrom-nikel po'latdan, rux bilan qoplangan karbonli po'latdan yoki karbonli po'latdan yasalgan bo'lishi kerak. Tibbiy mahsulotlar ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan fenol zanglamaydigan xrom-nikel po'latdan va rux bilan qoplangan karbonli po'latdan yasalgan temir yo'l sisternalarida tashiladi. Fenol, shuningdek, zanglamaydigan xrom-nikel po'latdan yasalgan isitiladigan quvur liniyasi orqali tashiladi.

Fenol eritilgan va qattiq holatda zanglamaydigan xrom-nikel po'latdan, rux bilan qoplangan karbonli po'latdan yoki uglerodli po'latdan yasalgan yopiq idishlarda, shuningdek monolit alyuminiydan tayyorlangan idishlarda saqlanadi. Fenolni erigan holatda azot ostida (azotdagi kislorodning hajm ulushi 2% dan oshmasligi kerak) (60 ± 10) ° S haroratda 2-3 kun davomida saqlashga ruxsat beriladi. Alyuminiy idishlarda saqlashda mahsulotdagi alyuminiyning erishi oldini olish uchun haroratni qat'iy nazorat qilish kerak.

Fenol C 6 H 5 OH – rangsiz, o‘ziga xos hidli kristall modda. Uning erish nuqtasi = 40,9 S. Sovuq suvda ozgina eriydi, lekin allaqachon 70 ° C da har qanday nisbatda eriydi. Fenol zaharli hisoblanadi. Fenolda gidroksil guruhi benzol halqasi bilan bog'langan.

Kimyoviy xossalari

1. Ishqoriy metallar bilan o'zaro ta'siri.

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

natriy fenolat

2. Ishqor bilan o'zaro ta'siri (fenol kuchsiz kislotadir)

C 6 H 5 OH + NaOH → C 6 H 5 ONa + H2O

3. Galogenlash.

4. Nitrlash

5. Fenolga sifat reaksiyasi

3C 6 H 5 OH +FeCl 3 → (C 6 H 5 O) 3 Fe +3HCl (binafsha rang)

Ilova

Fenol kashf etilgandan so'ng, u tezda terini ko'nlash va sintetik bo'yoqlar ishlab chiqarishda ishlatilgan. Keyin tibbiyot bir muncha vaqt fenolning asosiy iste'molchisiga aylandi. 19-asrning oxirida fenol plastmassa ishlab chiqarishning rivojlanishi, birinchi navbatda fenol-formaldegid smolalari fenol bozorining rivojlanishiga faol turtki berdi. Birinchi jahon urushi davrida fenol kuchli portlovchi, pikrik kislota ishlab chiqarish uchun keng qo'llanilgan.

Fenolning suyultirilgan suvli eritmalari (karbol kislotasi (5%)) binolar va choyshablarni dezinfeksiya qilish uchun ishlatiladi. Antiseptik sifatida u 2-jahon urushi davrida Evropa va Amerika tibbiyotida keng qo'llanilgan, ammo uning yuqori toksikligi tufayli hozirda foydalanish juda cheklangan. DNKni tozalash uchun molekulyar biologiya va genetik muhandislikda keng qo'llaniladi. Xloroform bilan aralashtirib, avval hujayralardan DNKni ajratish uchun ishlatilgan. Hozirgi vaqtda bu usul izolyatsiya uchun ko'p sonli ixtisoslashgan kitlar mavjudligi sababli ahamiyatli emas.

Fenol eritmasi dezinfektsiyalovchi (karbol kislotasi) sifatida ishlatiladi. Ikki atomli fenollar - pirokatexol, rezorsinol, shuningdek gidroxinon (para-dihidroksibenzol) teri va mo'yna uchun bronzlash vositalariga kiritilgan antiseptiklar (antibakterial dezinfektsiyalash vositalari), moylar va kauchuklarni moylash uchun stabilizatorlar sifatida, shuningdek fotografik materiallarni qayta ishlash uchun ishlatiladi. analitik kimyoda reagentlar sifatida.

Bu moddada kashf etilgan 1771 yil. U kashf etilgandan so'ng darhol bo'yoq sifatida ishlatilgan. To‘qimachilik ishchilari matolarini u bilan bo‘yashgan. IN 1834 Nemis kimyogari Fridlib Runge ko'mir smolasining distillash mahsulotlarida o'ziga xos hidga ega bo'lgan oq kristall moddani topdi, ammo uning tarkibini aniqlay olmadi. Va faqat ichida 1841 yil Auguste Loran formulasini o'rnatdi.

• Fenollarni aniqlash.

• Fenollarning tasnifi va izomeriyasi.

• Fenolning fizik xossalari.

Jismoniy xususiyatlarning to'liq tasvirini olish uchun videoni tomosha qiling:

• Fenol molekulasining tuzilishi.

• Kislorod atomining yakka elektron jufti benzol halqasining 6 elektronli buluti tomonidan tortilib, O-H aloqasi yanada qutblanishiga olib keladi. Fenol suv va spirtlarga qaraganda kuchli kislotadir.

• Benzol halqasida elektron bulutining simmetriyasi buziladi, 2, 4, 6 pozitsiyalarda elektron zichligi ortadi. Bu 2, 4, 6 va undan ko'p pozitsiyalardagi C - H aloqalarini reaktiv qiladi? – benzol halqasining bog‘lanishlari.

• Fenolning kimyoviy xossalari.

a) kislotalilik xususiyatlari:
Fenolning kislotaligi to'yingan spirtlarga qaraganda sezilarli darajada yuqori; ishqoriy metallar bilan ham reaksiyaga kirishadi,va ularning gidroksidlari bilan (shuning uchun eski nomi "karbol kislotasi"):

C 6 H 5 ONa + CO 2 + H 2 O → C 6 H 5 OH + NaHCO3.

C 6 H 5 OH + CH 3 - CO ― Cl → C 6 H 5 - O - CO - CH 3 + HCl.

• bromli suv bilan o'zaro ta'siri:

• nitrat kislota bilan o'zaro ta'siri:
  Fenolni konsentrlangan nitrat kislota bilan nitratlanganda uchta vodorod atomi nitroguruh bilan almashtiriladi va 2,4,6-trinitrofenol (pikrik kislota) hosil bo'ladi:

• polikondensatsiya reaktsiyasi

• C 6 H 5 OH + FeCl 3 -> binafsha rang
• C 6 H 5 OH + Br 2 -> oq cho'kma
• C 6 H 4 (OH) 2 + FeCl 3 -> yashil rang
• C 6 H 3 (OH) 3 + FeCl 3 -> qizil rang

IV. Oksidlanish.
Fenollar atmosfera kislorodi ta'sirida ham oson oksidlanadi. Shunday qilib, havoda turganda fenol asta-sekin pushti-qizil rangga aylanadi. Fenolning xrom aralashmasi bilan kuchli oksidlanishida asosiy oksidlanish mahsuloti xinon hisoblanadi. Ikki atomli fenollar yanada oson oksidlanadi. Oksidlanish natijasida gidrokinon ham shakllanadi kinon:

• Fenolni tayyorlash.

C 6 H 5 - BILAN l + 2 NaOH → C 6 H 5 - ONa + NaCl + H 2 O.

(1)

Fenollarning nomlari IUPAC qoidalariga ko'ra, ota-ona tuzilishi uchun "fenol" arzimas nomi saqlanib qolganligini hisobga olgan holda tuzilgan. Benzol halqasining uglerod atomlarini raqamlash gidroksil guruhiga to'g'ridan-to'g'ri bog'langan atomdan boshlanadi (agar u eng yuqori funktsiya bo'lsa) va mavjud o'rinbosarlar eng past raqamlarni oladigan ketma-ketlikda davom etadi.

Mono-almashtirilgan fenol hosilalari, masalan, metilfenol (krezol) uchta strukturaviy izomerlar - orto-, meta- va para-krezollar shaklida mavjud bo'lishi mumkin.

Jismoniy xususiyatlar.

Fenollar xona haroratida asosan kristall moddalar (-krezol - suyuqlik). Ular o'ziga xos hidga ega, suvda juda kam eriydi, lekin ishqorlarning suvli eritmalarida yaxshi eriydi (pastga qarang). Fenollar kuchli vodorod aloqalarini hosil qiladi va ancha yuqori qaynash nuqtalariga ega.

Qabul qilish usullari.

1. Galobenzollardan tayyorlash. Xlorbenzol va natriy gidroksid bosim ostida qizdirilganda natriy fenolat olinadi, keyinchalik kislota bilan qayta ishlanganda fenol hosil bo'ladi:

2. Aromatik sulfonik kislotalardan tayyorlash ("Benzolning kimyoviy xossalari" bo'limidagi 3-reaksiyaga qarang, § 21). Reaksiya sulfonik kislotalarni ishqorlar bilan birlashtirish orqali amalga oshiriladi. Dastlab hosil bo'lgan fenoksidlar erkin fenollarni olish uchun kuchli kislotalar bilan ishlanadi. Usul odatda ko'p atomli fenollarni olish uchun ishlatiladi:

Kimyoviy xossalari.

Fenollarda kislorod atomining p-orbitali aromatik halqali yagona -sistema hosil qiladi. Ushbu o'zaro ta'sir natijasida kislorod atomining elektron zichligi pasayadi va benzol halqasi ortadi. O-H aloqasining qutbliligi ortadi va OH guruhining vodorodi ko'proq reaktiv bo'ladi va ishqorlar ta'sirida ham osonlikcha metall bilan almashtiriladi (to'yingan monohidrik spirtlardan farqli o'laroq).

Bundan tashqari, fenol molekulasidagi bunday o'zaro ta'sir natijasida elektrofil almashtirish reaktsiyalarida (galogenlanish, nitrlanish, polikondensatsiya va boshqalar) benzol halqasining orto va kara holatidagi reaktivligi ortadi:

1. Fenolning kislotali xossalari ishqorlar bilan reaksiyalarda namoyon bo‘ladi (eski nomi “karbol kislotasi” saqlanib qolgan):

Fenol esa juda zaif kislotadir. Karbonat angidrid yoki oltingugurt dioksidi gazlari fenolatlar eritmasidan o'tkazilganda fenol ajralib chiqadi - bu reaktsiya fenolning karbonat va oltingugurt dioksidiga qaraganda kuchsizroq kislota ekanligini isbotlaydi:

Fenollarning kislotalik xossalari halqaga birinchi turdagi o‘rinbosarlarning kiritilishi bilan zaiflashadi va ikkinchi turdagi o‘rinbosarlarning kiritilishi bilan kuchayadi.

2. Efirlarning hosil bo'lishi. Spirtli ichimliklardan farqli o'laroq, fenollar karboksilik kislotalar ta'sirida efir hosil qilmaydi; Shu maqsadda kislota xloridlari qo'llaniladi:

3. Galogenlash. Fenolga bromli suv ta'sir qilganda (benzolni bromlash shartlari bilan solishtiring - § 21) 2,4,6-tribromofenol cho'kmasi hosil bo'ladi:

Bu fenolni aniqlash uchun sifatli reaktsiya.

4. Nitrlash. 20% li nitrat kislota ta'sirida fenol osongina orto- va para-nitrofenollar aralashmasiga aylanadi. Agar fenol konsentrlangan nitrat kislota bilan nitratlansa, 2,4,6-trinitrofenol - kuchli kislota (pikrik kislota) hosil bo'ladi.

5. Oksidlanish. Fenollar atmosfera kislorodi ta'sirida ham oson oksidlanadi.

Shunday qilib, havoda turganda fenol asta-sekin pushti-qizil rangga aylanadi. Fenolning xrom aralashmasi bilan kuchli oksidlanishida asosiy oksidlanish mahsuloti xinon hisoblanadi. Ikki atomli fenollar yanada oson oksidlanadi. Gidrokinonning oksidlanishi xinon hosil qiladi:

Monohidrik fenollar tiniq suyuqliklar yoki kristall moddalar bo'lib, ularning oksidlanishi tufayli ko'pincha pushti-qizil rangga ega. Bu zaharlar va ular teriga tegsa, kuyishga olib keladi. Ular ko'plab mikroorganizmlarni o'ldiradi, ya'ni dezinfektsiyalash va antiseptik xususiyatlarga ega. Fenollarning suvda eruvchanligi past, molekulalararo vodorod aloqalari mavjudligi sababli ularning qaynash temperaturalari nisbatan yuqori.

Jismoniy xususiyatlar

Fenollar suvda ozgina eriydi, lekin spirt, efir, benzolda yaxshi eriydi, suv bilan kristall gidratlar hosil qiladi va bug 'bilan distillanadi. Havoda fenolning o'zi osongina oksidlanadi va qorayadi. Fenol molekulasining para holatiga galogenlar, nitroguruhlar va boshqalar kabi o'rinbosarlarning kiritilishi birikmalarning qaynash va erish nuqtasini sezilarli darajada oshiradi:

1-rasm.

Fenollar dipol momenti $\mu$ = 1,5-1,6 $D$ bo'lgan qutbli moddalardir. 8,5-8,6 eV $EI$ qiymati benzol (9,25 eV), toluol (8,82 eV) va etilbenzol (8,76 eV) kabi arenlarga nisbatan fenollarning katta donorlik xususiyatlarini ko'rsatadi. Bu gidroksil guruhining benzol halqasining $\pi$ bog'lari bilan o'zaro ta'siridan kelib chiqadi, chunki $OH$ guruhining ijobiy $M$ ta'siri uning manfiy $I$ ta'siri ustunlik qiladi;

Fenollarning spektral xarakteristikalari

Fenol uchun spektrning UV qismidagi yutilish maksimali, benzol halqasi bilan konjugatsiyada kislorodning $\pi$-elektronlarining ishtiroki tufayli benzolga nisbatan (batoxromik siljish) taxminan 15 nm uzunroq toʻlqin uzunliklariga siljiydi va quyidagicha namoyon boʻladi. 275 nm, nozik tuzilishga ega.

Fenollarning, shuningdek, spirtlarning IQ spektrlari 3200-3600 sm$^(-1)$ va 3600-3615 sm$^(-1)$ mintaqadagi intensiv $v_(OH)$ diapazonlari bilan tavsiflanadi. yuqori darajada suyultirilgan eritmalar , lekin $v_(c\_D)$ fenollar uchun 1230 sm$^(-1)$ atrofida chiziq bor, spirtlar uchun 1220-1125 sm$^(-1)$ farqli oʻlaroq.

NMR spektrlarida fenollarning $OH$ guruhi protonining signali erituvchining tabiati va konsentratsiyasiga, haroratga, interaktiv moddalar mavjudligiga qarab spirtlarga nisbatan keng diapazonda (4,0-12,0 ppm) namoyon boʻladi. - yoki molekula ichidagi vodorod aloqalari. Ko'pincha $OH$ guruhi protonining signali 8,5-9,5 ppm da qayd etiladi. dimetil sulfoksidda yoki 4,0-7,5 ppm da, $CCl_4$ da.

Fenolning massa spektrida parchalanishning asosiy yo'nalishi $HCO$ va $CO$ zarralarini yo'q qilishdir:

2-rasm.

Agar fenol molekulasida alkil radikallari mavjud bo'lsa, asosiy jarayon benzilning parchalanishi bo'ladi.

Fenollarning kimyoviy xossalari

Spirtlardan farqli oʻlaroq, ular $O-H$ bogʻlanishi (kislota-asos xossalari, efirlarning hosil boʻlishi, oksidlanish va h.k.) va $C-O$ bogʻlanishi (nukleofil almashinish, suvsizlanish, qayta tashkil etish reaksiyalari) ajralishini oʻz ichiga olgan reaksiyalar bilan tavsiflanadi. ), fenollar ko'proq birinchi turdagi reaktsiyalar bilan tavsiflanadi. Bundan tashqari, ular elektron beruvchi gidroksil guruhi tomonidan faollashtirilgan benzol halqasida elektrofil almashtirish reaktsiyalari bilan tavsiflanadi.

Fenollarning kimyoviy xossalari gidroksil guruhi va benzol halqasining o'zaro ta'siri bilan aniqlanadi.

Gidroksil guruhi $-I-$ va + $M$ taʼsiriga ega. Ikkinchisi kislorodning erkin elektronlarini benzol yadrosining $\pi$-orbitali bilan $n-\pi$-konjugatsiyasini aniqlaydigan $-I$ effektidan sezilarli darajada oshib ketadi. $n-\pi$-konjugatsiya tufayli $C - O$ bog'lanish uzunligi, dipol momentining kattaligi va IQ spektrlaridagi bog'larning yutilish zonalarining holati etil spirtiga nisbatan kamayadi:

Fenol va etanolning ba'zi xususiyatlari:

3-rasm.

$n-\pi$-Konjugatsiya kislorod atomidagi elektron zichligining kamayishiga olib keladi, shuning uchun fenollardagi $O - H$ bog`ining qutbliligi ortadi. Shu munosabat bilan fenollarning kislotalilik xossalari spirtlarnikidan ko'ra ko'proq namoyon bo'ladi. Spirtli ichimliklarga nisbatan fenollarning ko'proq kislotaliligi, shuningdek, tizimni barqarorlashtirishga olib keladigan fenolat anioniga zaryadning delokalizatsiyasi ehtimoli bilan izohlanadi:

4-rasm.

Fenol va spirtlar orasidagi kislotalikning farqi dissotsilanish konstantasi bilan ko'rsatiladi. Taqqoslash uchun: fenol uchun Kd = $1,3 \cdot 10^(-10)$ va etil spirti uchun Kd = $10^(-18)$.

Shuning uchun fenollar, spirtlardan farqli o'laroq, nafaqat gidroksidi metallar bilan, balki ishqorlar bilan o'zaro ta'sir qilish orqali ham fenolatlar hosil qiladi:

5-rasm.

Fenolning gidroksidi metallar bilan reaksiyasi juda shiddatli va portlash bilan birga bo'lishi mumkin.

Ammo fenol kuchsiz kislota, hatto karbonat kislotasidan ham kuchsizroq ($K = 4,7 \cdot 10^(-7)$). Shuning uchun karbonat kislotasi fenolni fenolat eritmasidan siqib chiqaradi. Bu reaksiyalar fenollar, spirtlar yoki karboksilik kislotalarni ajratish uchun ishlatiladi. Fenol molekulasidagi elektronni tortib oluvchi guruhlar fenolik gidroksilning kislotali xususiyatlarini sezilarli darajada oshiradi, donor guruhlar esa zaiflashadi.

Bundan tashqari, fenol turli yo'nalishdagi bir qator reaktsiyalar bilan tavsiflanadi:

1. efirlar va efirlarning hosil bo'lishi;
2. alkillanish va asillanish reaksiyalari;
3. oksidlanish reaktsiyalari

4. aromatik halqadagi elektrofil almashtirish reaktsiyalari, shu jumladan reaktsiyalar:

   • galogenlanish,
   • sulfonlanish,
   • nitrozlanish,
   • shakllantirish,
   • aldegidlar va ketonlar bilan kondensatsiya,
   • karboksillanish.