Химические свойства. Фенолы обладают весьма реакционноспособной гидроксильнойгруппой и ароматическим ядром

Фенолы обладают весьма реакционноспособной гидроксильнойгруппой и ароматическим ядром.

– Фенолы – слабые кислоты. Кислотность их выше, чем у спир-тов и воды, но как кислоты они слабее угольной кислоты и карбоновых кислот. Так, константы диссоциации уксусной кислоты 1,8·10^-5, угольной кислоты 4,9·10^-7, фенола 1,3·10^-10 и воды 1,8·10^-16. Кислотные свойства фенольного гидроксила вызваны мезомерным взаимодействием с ароматическим ядром. Валентные электроны атома кислорода вступают в систему сопряжения бензольного кольца, а водородный атом гидроксила протонизируется и становится активным.

Кислотность фенола можно проиллюстрировать, например, следующими фактами. Фенолы хорошо растворяются в щелочах с образованием фенолятов (одноатомные насыщенные спирты со щелочами не реагируют).

Однако они не вытесняют CO₂ из карбоната натрия (Na₂CO₃). Более того, фенолы выделяют из растворов фенолятов обработкой CO₂.

Две эти реакции используются для выделения фенолов из смесей их со спиртами или карбоновыми кислотами.

Кислотность фенольного гидроксила может быть значительно повышена при введении в ядро сильных электроноакцепторных групп (под формулами указаны величины констант диссоциации):

– Образование простых эфиров фенолов алкилированием фенолятов.

– Сложные эфиры при действии на фенолы карбоновых кислот не образуются. Они получаются в реакции фенолятов с ангидридами или галоидангидридами кислот.

– Обычные реакции замещения гидроксила на галоген из-за кислотности фенольного гидроксила даже при действии PCl₅ не идут.

– При перегонке с цинковой пылью фенолы восстанавли-ваются до углеводородов.

– Гидроксил – один из сильнейших, а в щелочной среде сильнейший орто-пара- ориентант. Поэтому фенолы легко вступают в реакции электрофильного замещения в ядре. Нужно ещё учесть, что гидроксил повышает электронную плотность в ядре и облегчает электрофильную атаку.

Галоидирование фенолов действием растворов галогенидов или галогенирующих средств (например, SOCl₂, PCl₅) идёт с большой скоростью до образования тригалогенфенолов.

Нитрование фенолов. Мононитрофенолы получают нитрова-нием фенолов на холоду ~30 %-ной азотной кислотой. В согласии с правилами ориентации получается смесь о - и п -нитрофенолов. При дальнейшем нитровании концентрированной азотной кислотой получается
2,4,6-тринитрофенол (пикриновая кислота).

– Гидрирование водородом в присутствии катализаторов (Pt, Pd, Ni) даёт циклогексановые спирты.

– Реакция конденсации

При нагревании фенола с муравьиным альдегидом в присутствии серной кислоты образуется растворимый в спиртах, ацетоне и т.д. полимер линейного строения, так называемый «новолак».

В щелочнойсреде получаются фенолоспирты, а из них – легкоплавкий низкомолекулярный полимер «резол», хорошо растворимый в органических растворителях.

При дальнейшей конденсации резола (нагрев) образуется трёхмерный, сетчатый (пространственный) нерастворимый полимер – резит, бакелит (с наполнителем). Резит – неплавкий, нерастворимый, химически устойчивый полимер, который можно нагревать до температуры ~ 300 °C. Фенол-формальдегидные полимеры имеют очень широкое применение в народном хозяйстве.

Фенол – кристаллическое вещество с t_плав. = 43 °C и t_кип = 181 °C. Плохо растворим в воде и даёт с ней гидрат, называемый карболовой кислотой. Фенол вызывает ожоги кожи. Антисептик. Фенол широко используется промышленностью для получения фенолформ-альдегидных пластических масс, лекарственных препаратов (например, салициловая кислота и её производные), красителей, взрывчатых веществ (пикриновая кислота – меленит).

Метиловый эфир фенола – анизол – используется для получения пахучих веществ и красителей.

Крезолы. Крезолы применяются в производствах пластических масс, красителей, дезинфицирующих средств.