Bài giảng về Phenol

PHENOL-OH liên kết trực tiếp với nhân thơm o 1,36A 109 o 1. Danh phápNhững hợp chất khác được gọi như dẫn xuất của phenol hay naptol.OHOHCH3OHOHCH3p-cresol CH3m-cresolo-cresolphenolOHOHOHOHOH OHhydroquinone OHresorcinolcatecholO2NNO2 NO2picric acidOHOCH3eugenolOHCH(CH3)2 H3CCH2CH CH2 ThymolOHα-naphtholβ-naphtholOH Tên thôngthườngOHOHOHOHOHOH1,2-benzenediol1,3-benzenediol1,4-benzenediolOHOCH34-methoxyphenolOHClBrOHClCH33-bromo-4-chlorophenol 5-chloro-2-methylphenolTên IUPAC2. Lý tínhSo sánh lý tính của phenol và ciclohexanol PhenolCiclohexanol- Độ nóng chảy- Độ sôi- Tính hòa tan trong nước g/100g nước, 20oC- Ka43oC181oC9,31,0.101025,5oC161oC3,610183. Nguồn kỹ nghệ3.1 Từ benzen3.2 Từ isopropil benzen hoặc toluenCơ chế:Có thể giai đoạn (2) và (3) xảy ra đồng thời, sự chuyển vị nhóm phenil giúp nước tách ra.Ngoài ra, Toluen cũng có thể bị oxid hóa bằng oxigen của khí trời với xúc tác muối Cu2, Mg2.4. Điều chế4.1 Thủy giải muối diazonium (xem chương amin)4.2 Nung chảy kiềm hợp chất sulfonat4.3 Thủy giải halogenur aril mang nhóm hút e mạnh5. Phản ứng5.1 Phản ứng do liên kết OH5.1.1 Tính acidPhenol là acid mạnh hơn nước, nhưng yếu hơn acid carboxilic. Phần lớn phenol có giá trị Ka khoảng 1010, trong khi giá trị Ka của acid khoảng 105.Do đó, sự ion hóa tạo thành ion phenoxid dễ hơn sự tạo thành ion alcoxid.Vì có tính base, oxigen có thể cho điện tử vào vòng. Điều này được xác định bởi sự phân phối điện tử trong cơ cấu V, VI, VII của phenol và VIII, IX, X của ion phenonid.Tính acidO HO-H phân cực OH NaOH OH Na tính acid > HOH > alcoholONa + H2OONa + H2Tính acid: phenol > >CH3pKaNO2 7.157.238.410.08 > 10.14CH3 CH310.28OHOCH3OHOCH3OHOHClOHClOH>>>>9.659.98 OCH310.218.489.02Cl9.385.1.2 Tạo thành ester: chuyển vị FriesThí dụ:5.2 Phản ứng của nhân thơm5.2.1 Halogen hóa5.2.2 Nitro hóa Muốn có mononitro phenol, phải dùng HNO3 loãng ở nhiệt độ thấp, nhưng hiệu suất thấp (sản phẩm đồng phân được phân ly dễ dàng bằng sự lôi cuốn bằng hơi nước).2,4,6-Trinitrophenol (acid picric) 5.2.3 Sulfon hóa5.2.4 Alkil hóa và acil hóa Friedel - Crafts5.2.5 Nitroso hóa5.2.6 Ghép cặp với muối diazoniump-nitrosophenol hiệu suất 80%5.2.7 Carbonyl hóa - Phản ứng KolbeCơ chế: 5.2.8 Phản ứng Riemer - Tiemann. Sự tạo thành aldehidClorurbenzal tạo thành đầu tiên, nhưng bị thủy giải trong dung dịch kiềm.Phản ứng Riemer-Tiemann: phản ứng thế thân e trên vòng phenoxid rất phản ứng. 5.2.9 Tạo thành eterTrong môi trường kiềm phenol nằm dưới dạng ion phenoxid, nó là một tác nhân thân hạch tác kích trên halogenur hoặc sulfat alkil bằng phản ứng thế SN2.Do halogenur aril khó cho phản ứng thế thân hạch, nên không thể sử dụng trong phương pháp tổng hợp Willamson này. Để điều chế alkil aril eter, người ta thường hóa hợp 2 tác chất, nhưng halogenur aril không được sử dụng.Phenoxid được điều chế từ phenol còn halogenur alkil có thể điều chế từ alcol. Eter aril phức tạp hơn có thể được điều chế bằng phương pháp tổng hợp Williamson với một epoxdid (thường là epoxid etilen) được sử dụng thay thế halogenur alkil.Xúc tác acid biến epoxid thành epoxid proton hóa có hoạt tính cao. Xúc tác base biến phenol thành chất thân hạch mạnh hơn đó là ion phenoxid.5.2.10 Pứ với formaldehid: polimer phenol-formaldehidTrong trường hợp thực hiện phản ứng dư formaldehid, sẽ tạo thành nhựa cresol trên nhân benzen còn chứa thêm nhóm CH2OH gọi là nhựa cresol. Nhựa cresol vẫn là dây dài nên vẫn dễ nóng chảy và tan được trong dung môi. Khi nhựa này được nén dưới áp suất cao và nhiệt độ cao, 2 dây dài có thể kết hợp nhau tạo thành polimer có khối lượng cao hơn, có cấu tạo lưới không gian ba chiều gọi là nhựa bakelite, không nóng chảy và không tan trong bất kỳ dung môi nào, được sử dụng làm những vật liệu thay thế gỗ, hay làm bảng mạch điện tử. Cơ chế Xúc tác base: Xúc tác acid:5.2.11 Sự C và O-alkil hóa - chuyển vị claisen5.2.12 Phản ứng của liên kết CO 5.2.13 Oxid hóa phenolVới 2, 4, 6-triterbutil phenol, sự oxh với sự hiện diện của butadien tạo thành sp cộng với butadien.Phenol bị oxid hóa bởi CrO3 cho sản phẩm benzoquinon.