Распад Французской колониальной империи

Строение. Номенклатура

Фенолами называют производные ароматических углеводородов, молекулы которых содержат одну или  несколько гидроксильных групп, непосредственно соединенных с  бензольным кольцом.

Физические  свойства: Фенол представляет собой тонкие длинные игольчатые кристаллы (мета-крезол — жидкость) или бесцветную кристаллическую массу со своеобразным запахом. На воздухе он постепенно розовеет. Фенол растворяется в воде в соотношении 1 : 20, легко растворяется в этиловом спирте, диэти-ловом эфире, хлороформе, жирных маслах, растворах едких щелочей.

Физические свойства. Фенолы в большинстве своем —  кристаллические вещества при комнатной температуре. Они обладают характерным запахом, довольно плохо растворимы в холодной воде, но хорошо - в горячей и особенно в водных растворах щелочей. Фенолы образуют прочные водородные связи и имеют довольно высокие температуры кипения и плавления. Так, собственно фенол представляет собой бесцветные кристаллы с t_пл = 41 °С и t_кип =182 °С. С течением времени кристаллы краснеют и темнеют. 

Применение. Действие на организм. Фенол применяется в медицинской практике как дезинфицирующее средство. Он широко используется в химической промышленности для получения многих химических соединений (красителей, пластических масс, фармацевтических препаратов, средств защиты растений).

Фенол всасывается в кровь через слизистые оболочки и кожу, а затем распределяется в органах и тканях. Фенол, поступивший в организм через пищевой канал, вызывает боли в желудке, рвоту, понос, иногда с примесями крови. Моча отравленных фенолом имеет оливковый или оливково-черный цвет. При пероральном поступлении в организм 10—15 г фенола наступает смерть. После вскрытия трупов лиц, отравленных фенолом, наибольшее количество его можно найти в почках, затем в печени, сердце, крови и головном мозгу.

Применение. Фенол  используют как полупродукт при  получении фенолформальдегидных смол, синтетических волокон, красителей, лекарственных средств и многих других ценных веществ. Пикриновую кислоту применяют в промышленности в качестве взрывчатого вещества. Крезолы используют как вещества с сильным дезинфицирующим действием.

Антисептические свойства. Фенолы убивают многие микроорганизмы, этим свойством пользуются в медицине, применяя фенолы и их производные  как дезинфицирующие и антисептические  средства. Фенол (карболовая кислота) был  первым антисептическим средством, введенным в хирургию Листером в 1867 г. Антисептические свойства фенолов  основаны на их способности свертывать белки.

Метаболизм. Часть фенола в организме связывается с белками, а ча-сть — подвергается окислению с образованием гидрохинона и пирокатехина. Несвязанный фенол и его метаболиты (гидрохинон и пирокатехин) выделяются с мочой в виде конъюгатов с сульфатами и глюкуроновой кислотой.

Обнаружение фенола

Для обнаружения фенола используется часть третьего дистиллята, который вносят в делительную воронку, прибавляют раствор гидрокарбоната натрия до щелочной реакции. Содержимое делительной воронки 2—3 раза взбалтывают с новыми порциями диэтилового эфира по 10 мл. Эфирные вытяжки соединяют вместе и при комнатной температуре выпаривают досуха. Сухой остаток растворяют в 2—3 мл воды. Полученный раствор используют для обнаружения фенола при помощи реакций образования трибромфенола, индофенола, а также реакций с хлоридом железа (III), реактивом Миллона и др.

Реакция с бромной водой. От прибавления бромной воды к фенолу выпадает осадок трибромфенола:

Индофеноловая реакция. При окислении смеси фенолов и аминов (в том числе и аммиака) образуются индофенолы, имеющие соответствующую окраску:

Реакция Либермана. Эта реакция также основана на образовании индофенола. В качестве реактивов на фенолы применяют нитрит натрия и серную кислоту. При взаимодействии нитрита натрия и серной кислоты образуется азотистая кислота, которая с фенолом образует n -нитрозофенол, при изомеризации которого образуется n -хиноидоксим:

При взаимодействии хиноидоксима с избытком фенола образуется индофенол, имеющий синюю окраску:

Реакция с реактивом Миллона. При взаимодействии фенола с реактивом Миллона (смесь нитратов одно- и двухвалентной ртути, содержащая азотистую кислоту) появляется красная или оранжевая окраска. При малых количествах фенолов возникает желтая окраска. Нагревание ускоряет эту реакцию. Вероятно, что при этой реакции вначале образуется 2-нитрозофенол, который переходит в 1,2-хинонмоноксим:

1,2-хинонмоноксим  с ионами ртути образует окрашенное внутрикомплексное соединение:

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Способы получения.

1. Получение  из галогенбензолов. При нагревании хлорбензола и гидроксида натрия под давлением получают фенолят натрия, при дальнейшей обработке которого кислотой образуется фенол:

С₆Н₅―Сl + 2NaOH   →  C₆H₅―ONa + NaCl + Н₂О.

2. При каталитическом  окислении изопропилбензола (кумола) кислородом воздуха образуются  фенол и ацетон:

               (1)

Это — основной промышленный способ получения фенола.

Фенол, однако, является очень слабой кислотой. При пропускании  через раствор фенолятов углекислого  или сернистого газов выделяется фенол; такая реакция доказывает, что фенол — более слабая кислота, чем угольная и сернистая:

C₆H₅ONa + СО₂ + Н₂О → С₆Н₅ОН + NaHCO₃.

Хим св

1. Кислотность  фенола существенно выше, чем  у предельных спиртов; он реагирует  как с щелочными металлами:

С₆Н₅ОН + Na  →  C₆H₅ONa + 1/2H₂↑,

так и с их гидроксидами (отсюда старинное название "карболовая кислота"):

С₆Н₅ОН + NaOH   → C₆H₅ONa + Н₂О.

2. Образование  сложных эфиров. В отличие от  спиртов, фенолы не образуют  сложных эфиров при действии  на них карбоновых кислот; для  этого используются хлорангидриды кислот:

С₆Н₅ОН + СН₃―CO―Cl → С₆Н₅―О―СО―СН₃ + HCl.

3. Реакции электрофильного замещения в феноле протекают значительно легче, чем в ароматических углеводородах. Так, при действии бромной воды на фенол три атома водорода замещаются на бром, и образуется осадок 2,4,6-трибромфенола:

 (2)

Это — качественная реакция на фенол.

При нитровании фенола концентрированной азотной  кислотой три атома водорода замещаются на нитрогруппу, и образуется 2,4,6-тринитрофенол (пикриновая кислота):

При нагревании фенола с формальдегидом в присутствии  кислотных или основных катализаторов  происходит реакция поликонденсации, и образуется фенолформальдегидная смола — высокомолекулярное соединение с разветвленной структурой типа:

4. Окисление.  Фенолы легко окисляются даже  под действием кислорода воздуха.  Так, при стоянии на воздухе  фенол постепенно окрашивается  в розовато-красный цвет. При энергичном  окислении фенола хромовой смесью  основным продуктом окисления  является хинон. Двухатомные фенолы  окисляются еще легче. При окислении  гидрохинона также образуется  хинон:

 (3)

В заключение отметим, что для идентификации фенола очень часто используется его  реакция с раствором FeCl₃; при этом образуется комплексный ион фиолетового цвета. Наряду с реакцией (2), это — качественная реакция на обнаружение фенола.