- •Лекция 8 Ароматические оксисоединения
- •Классификация
- •Способы получения
- •Физические свойства фенолов
- •Химически свойства фенолов
- •I. Реакции подвижного водорода в группе он
- •II. Реакции электрофильного замещения в ядре
- •III. Окислительно-восстановительные реакции
- •IV. Конденсация фенолов с другими органическими соединениями
II. Реакции электрофильного замещения в ядре
1) Бромирование
Под действием бромной воды идет замещение всех трех атомов водорода в о- и п-положении.
|
+ 3 Br2 3 HBr + |
|
|
|
2,4,6-трибромфенол (белый осадок) |
При избытке брома бромирование может идти дальше, но с перестройкой бензольного кольца на хиноидное, что сопровождается изменением окраски.
2) Нитрование
Реакция нитрования протекает уже при комнатной температуре под действием разбавленной азотной кислоты.
При нитровании избытком HNO3 образуется тринитрофенол.
|
+ 3 HONO2 3 H2O + |
|
(это сильное взрывчатое вещество – пикриновая кислота).
Обладает сильными кислотными свойствами благодаря сильному оттягиванию электронов тремя электроноакцепторными группами NO2.
Сульфирование.
-
комн.
+ HOSO2OH
конц.
-H2O
o-феносульфокислота
нагр.
п-фенолсульфокислота
III. Окислительно-восстановительные реакции
1) Окисление фенолов протекает очень легко даже под действием кислорода воздуха при комнатной температуре (этим объясняется появление окраски). Различными окислителями фенолы окисляются до разных состояний.
|
|
|
|
O H2O + |
|
|
+ O |
|
пирокатехин |
|
о-бензохинон |
|
|
|
|
O H2O + |
|
гидрохинон п-бензохинон
Гидрохинон и пирокатехин восстанавливают Ag из его соединений – применяются в фотографии как проявители.
а) окисление пространственно затрудненных (экранированных) фенолов приводит к образованию устойчивых свободных радикалов – ароксилов,
|
+ HO-OH 2 H2O + |
|
4-метил-2,6-дитретбутилфенол (ионол) |
|
|
в которых электронное облако неспаренного электрона вступает в сопряжение с -электронами ароматического кольца, чему способствует наличие 3-х электронодонорных алкильных групп и -р сопряжение ядра с метильной группой. Радикал приобретает стабильность и в отсутствие воздуха может существовать в свободном состоянии.
Этим свойством обусловлено использование экранированных фенолов в качестве ингибиторов окислительных процессов (антиоксидантов).
При добавлении небольших количеств экранированных фенолов в массу полимера они предупреждают развитие цепной реакции окисления, связывая образующиеся свободные радикалы полимера.
RO . + |
|
ROH + |
|
|
перекисный радикал полимера |
|
ароксил |
Ароксил не способен продолжать цепной реакции, но может связать еще один радикал, превращаясь при этом в соединения хиноидного типа.
|
+ R. |
|
Восстановление фенолов.
Протекает трудно.
а) При перегонке в присутствии Zn-пыли фенол восстанавливается до углеводорода.
C6H5OH + Zn ZnO + C6H6
б) действие водорода в присутствии катализатора группу ОН не затрагивает (гидрируется ядро), т.е.
|
Ni + 3 H2 |
|
|
|
циклогексанол |