![]() |
|
|
ФЕНОЛЫФЕНОЛЫ, ароматические
соединение, содержащие в молекуле одну или несколько гидроксильных групп, связанных с
атомами углерода ядра. По кол-ву ароматические ядер различают собственно ФЕНОЛЫ, наф-толы
(2 конденсированных ядра), антролы (3 ядра), фенантемпературолы (4), бензотетролы
(5), по числу гидроксильных групп в молекуле - одно-, двух-, трех- и многоатомные
ФЕНОЛЫ Простейший Ф- гидроксибензол формулы C6H5OH называют фенолом,
1,2-, 1,3- и 1,4-гидроксибензолы называют соответственно пирокатехином, резорцином
и гидрохиноном; 1,2,3-, 1,2,4- и 1,3,5-тригидроксибен-золы - соответственно
пирогаллолом, гидроксигидрохиноном и фло-роглюцином. Св-вами ФЕНОЛЫ обладают также
гетероароматические соединение, содержащие гидроксильные группы, напр, гидроксипиридины. ФЕНОЛЫ и их производные содержатся
в древесине, торфе, буром и кам. углях, нефтяных остатках. В живой природе ФЕНОЛЫ,
главным образом в виде производных, присутствуют в клетках растений (флавоноиды, таннины,
антоцианы, лигнин, меланины, гуми-новые кислоты и др.); в свободный состоянии встречаются
редко: фенол - в иглах и шишках сосны, лишайниках; пирокатехин - в чешуе лука,
плодах грейпфрута; флороглюцин -в шишках секвойи, коре яблонь и слив; гидрохинон
-в листьях и семенах груши; тимол (З-гидрокси-4-изопропил-толуол) - в листьях
тимьяна. ФЕНОЛЫ- бесцв. или окрашенные
кристаллы либо аморфные вещества; часто имеют сильный характерный запах. Некоторые
свойства незамещенных ФЕНОЛЫ приведены в табл. ФЕНОЛЫ- слабые кислоты, причем
их кислые свойства усиливаются при введении в молекулу электроотрицат. заместителей.
ФЕНОЛЫ хорошо растворим в этаноле, диэтиловом эфире, ацетоне, ограниченно - в бензоле,
воде. Перегоняются с водяным паром. В ИК спектрах ФЕНОЛЫ характеристич. полосы поглощения валентных колебаний группы ОН (vOH) лежат в области частот 3390-3600 см-1; при сопряжении с карбонильной группой vOH снижается на 350-500 см-1. В УФ спектрах области поглощения 210 (e 6200) и 270 (e 1450) нм.
СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ ФЕНОЛОВ
ФЕНОЛЫ вступают в реакции как
по гидроксильной группе, так и по ароматические кольцу. Легко растворим в растворах щелочей
MOH с образованием солей - фенолятов формулы ArOM; исключение составляют так называемой
пространственно-затрудненные алкилфено-лы. Как и спирты, ФЕНОЛЫ образуют
эфиры: простые - с алкилга-логенидами или диалкилсульфатами и сложные - с хлоран-гидридами
кислот; многие эфиры обладают приятным запахом и используются в парфюмерии, напр,
анизол. Замена группы ОН на NH2 происходит при действии на
ФЕНОЛЫ при повышенной температуре NH3 и солей аммония, а также NH3
в водных растворах гидросульфитов щелочных металлов (реакции Бухерера). Замещение гидроксила на
водород в ФЕНОЛЫ происходит под действием LiAlH4, а также при гидрировании
при 325-400 0C и повышенном давлении в присуг. Al-, Со- и Мо-катализато-ров.
Гидрирование при температурах 150-250 0C в присутствии Ni- и Pd-катализаторов
в жидкой фазе приводит главным образом к алицик-лич. спиртам. С наличием в молекуле ФЕНОЛЫ
группы ОН - сильного ор-то-пара-ориентанта - связана легкость
электроф. замещения атомов H ядра при галогенировании, нитровании, суль-фировании
и алкилировании. Галогенирование ФЕНОЛЫ осуществляют как действием свободный галогенов
(за исключением F2), так и с использованием др. реагентов (например,
CuCl2 в ДМФА или CHCl3, трет-бутилгипохлорита,
N-бромсукцинимида). Фторфенолы обычно получают из диазониевых солей гидро-ксиаренов
обработкой фтороборной кислотой с послед, термодинамически разложением образовавшегося продукта
(Шимана реакция). В промышлености монохлорфенолы получают хлорированием ФЕНОЛЫ
Cl2 или SOCl2, ди-, три- и пентахлорзамещенные - прямым
хлорированием в присутствии AlCl3, FeCl3 или SbCl5
(см. Хлор-фенолы). Нитрование ФЕНОЛЫ разбавленый HNO3
идет с образованием смеси орто- и пара-мононитропроизводных; катализатор
реакции -нитрит щелочного металла. Другие нитрующие агенты - аце-тилнитрат, N2O4
и его комплекс с BF3. Нитрование ФЕНОЛЫ конц. HNO3 или нитрующей
смесью приводит обычно к смеси ди-и тринитропроизводных (см. Нитрофенолы).
Полиалкил- или полигалогенфенолы в аналогичных условиях часто превращаются
в смесь нитроциклогексадиенонов, например: Сульфирование ФЕНОЛЫ H2SO4
при низкой температуре протекает с образованием орто- и пара-сульфопроизводных,
сульфирова-ние олеумом при повышенной температуре - с образованием смеси ди- и трисульфопроизводных
(см. Нафтолсулъфокислоты, Фенолсулъфокислоты). ФЕНОЛЫ легко алкилируются
алкилгалоге-нидами, спиртами или олефинами по Фриделя - Крафтса реакции в
присут. кислот Льюиса (AlCl3, ZnCl2, BF3, SnCl4);
при алкилировании олефинами в качестве катализатора часто используют конц. H2SO4
и катионообменные смолы. Др. катализаторы алкилирования ФЕНОЛЫ- оксиды металлов
(например, Al2O3), металлы (Cu, Zn, Cr, Fe, Pb, Mo, W, Al),
иногда -алифатич. эфиры бензолсульфокислот. При действии CO2
на феноляты происходит карбокси-лирование ФЕНОЛЫ по Кольбе - Шмитта реакции с
образованием ароматические гидроксикислот. Формилирование осуществляют действием
на ФЕНОЛЫ в щелочной среде CHHal3 по Рай-мера - Тимана реакции; продукты
реакции - ароматические орто-гидроксиальдегиды. Многоатомные ФЕНОЛЫ или их эфиры обычно
ацилируют действием нитрилов или HCN в присутствии HCl и катализатора (ZnCl2,
FeCl3, CoCl2, AlCl3 и др.) по Хеша реакции. ФЕНОЛЫ легко конденсируются
с карбонильными соединение в присутствии кислотных или основных катализаторов, например: Конденсация ФЕНОЛЫ с альдегидами
приводит к феноло-альдегид-ньш смолам (см. также Резольные смолы,
Резорцино-алъде-гидные смолы, Феноло-формалъдегидные смолы). Окисление ФЕНОЛЫ окислителями
может осуществляться по различные механизмам с образованием разнообразных соединений.
Окисление ФЕНОЛЫ в бескислородной среде под действием K3[Fe(CN)6],
PbO2, Ag2O и др. приводит к образованию ароксилъныхрадикалов,
стабильность которых зависит от количества и строения алкильных заместителей в
ароматические ядре. Одноатомные ФЕНОЛЫ под действием O2 воздуха или K2S2O8
(по Эльбса реакции)превращаются в двухатомные, которые в свою очередь
под действием I2, Ag2O и др. легко превращаются в орто-
и пара-хиноны. При этом первой стадией окисления является образование
орто- или пара-семихинонных радикалов (см. Сем ихиноны). В биологическое объектах ФЕНОЛЫ участвуют
в окислит.-восстановит. реакциях обмена веществ, включая фотосинтез у растений. Являются
регуляторами процессов жизнедеятельности, оказывая как ингибирующее, так и стимулирующее
действие. ФЕНОЛЫ выделяют из продуктов
переработки твердых топлив или из растит, сырья. Существуют также многочисленные
пром. синтетич. методы получения ФЕНОЛЫ: окисление ароматических углеводородов и циклоалканов,
гидролиз арилгалогенидов, щелочное плавление ароматические сульфокислот. Лабораторная способы
получения - гидролиз ароматические аминов и простых алкиларило-вых эфиров, а также
из солей диазония. Для качеств, определения
ФЕНОЛЫ используют цветные реакции с солями тяжелых металлов, напр, с FeCl3
фенол, резорцин и a-нафтол дают интенсивное фиолетовое окрашивание: кре-золы,
2,4-ксиленол, гидрохинон - синее, b-нафтол и пирокатехин - зеленое. В качестве
реагентов для обнаружения Ф. используют диазосоединения, 4-аминоантипирин, NaNO2,
MO-либдат и ванадат аммония. Ф. применяют в производстве
различные феноло-альдегидных смол, полиамидов, полиарилатов, полиариленсульфонов,
эпоксидных смол, антиоксидантов, бактерицидов и пестицидов (например, нитрафен).
Алкилфенолы используют в производстве ПАВ, стабилизаторов и присадок к топливам.
Двухатомные Ф. и их производ ные
входят в состав дубителей для кожи и меха, модификаторов и стабилизаторов резин
и каучуков, применяются для обработки кино- и фотоматериалов. В медицине Ф.
и их производные используют в качестве антимикробных (фенол, резорцин), противовоспалительных
(салол, осарсол), спазмолитических (адреналин, папаверин), жаропонижающих (аспирин,
салициловая кислота), слабительных (фенолфталеин), адренолити-ческих (мезатон),
вяжущих (таннины) и др. лек. средств, а также витаминов E и P. Мировой объем производства
Ф. около 5 млн. т в год (1985), в наиб, количествах производят фенол, двухатомные
фенолы, наф-толы, бисфенол А. Литература: Б ю л е r
К., Пирсон Д., Органические синтезы, пер. с англ., ч. 1, M., 1973, с. 281-324;
Харлампович Г.Д., Чуркин Ю.В., Фенолы, M., 1974; Общая органическая химия, пер.
с англ., т. 2, M., 1982, с. 175-289; Kiik-Othmer encyclopedia, 3 ed., v.
17, N. Y., 1984, p. 373-83. /f. Д. Синович, Г. П.
Павлов. Химическая энциклопедия. Том 5 >> К списку статей |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|