Химические свойства. Большинство фенолов – бесцветные твердые вещества

Большинство фенолов – бесцветные твердые вещества. Простейший фенол C₆H₅OHобладает характерным запахом,плавится при 42^оС. Температура плавления фенола сильно понижается от примеси небольших количеств воды (кристаллогидрат C₆H₅OH•H₂O плавится при 16^оС). Фенол гигроскопичен, кристаллы его при стоянии на воздухе расплываются. Раствор фенола в воде обладает антисептическими свойствами. Пары фенола токсичны, а сам он вызывает ожоги кожи.

Химические свойства фенола определяются наличием гидроксигруппы и бензольного кольца, взаимно влияющих друг на друга

Сопряжение неподеленной электронной пары атома кислорода гидроксильной группы приводит к смещению электронной плотности в сторону бензольного кольца, что усиливает подвижность атома водорода. Фенолы являются более сильными кислотами, чем предельные одноатомные спирты (pКа =10). Кислотность фенолов зависит также от характера заместителей в ядре. Введение в ядро электроноакцепторных заместителей (нитрогруппы, атомов галогенов) приводит к увеличению кислотных свойств.

С другой стороны, являясь заместителем I рода, гидроксигруппа приводит к повышению электронной плотности в о- и п-положениях бензольного кольца, что облегчает реакции электрофильного замещения.

Двух- и трехатомные фенолы во многих химических реакциях обнаруживают сходство с одноатомными фенолами, участвуя одной, двумя или тремя гидроксигруппами. Двухатомные фенолы более сильные кислоты, чем одноатомный фенол. Они легко окисляются и являются сильными восстановителями. Пирокатехин при окислении образует о-бензохинон:

Две структуры – бензоидная и хиноидная – легко переходят друг в друга. Хиноидные группировки относятся к важным хромофорным системам в молекулах красителей.

К наиболее характерным химическим свойствам можно отнести следующие.

1. Проявляя кислотные свойства, фенол реагирует с гидроксидом натрия, образуя феноляты:

2. Фенолы легко алкилируются при действии на феноляты галогенпроизводных, особенно в присутствии порошка меди, а также при действии на фенол алкилсульфатов, эфиров сульфокислот или диазометана:

3. Фенол конденсируется с окисью этилена с образованием фенилового эфира полиэтиленгликоля:

4. фенолы не этерифицируются непосредственно карбоновыми кислотами. Эфиры фенолов могут быть получены действием ангидридов или галогенангидридов кислот на феноляты или растворы фенолов в пиридине:

5. Гидроксильная группа в фенолах с большим трудом замещается на галоген:

6. При перегонке фенолов с цинковой пылью гидроксильная группа замещается на водород:

7. Галогенирование фенола действием растворов галогеновили галогенирующих средств идет с большой скоростью и преимущественно в пара-положение. Конечным продуктом галогенирования в ядро являются тригалогенофенолы. Возможно дальнейшее галогенирование:

8. Нитрование фенола идет уже при действии разбавленной азотной кислоты.При дальнейшем нитровании концентрированной азотной кислотой получается тринитрофенол – пикриновая кислота:

9. При сульфировании фенолов получаются о- и п-фенолсульфокислоты:

10. Фенолы легко конденсируются с альдегидами:

а) при действии щелочных или кислых катализаторов на смесь фенола и какого-либо альдегида жирного ряда происходит конденсация в о- и п-положениях при обычной температуре рост молекулы за счет конденсации фенола с альдегидом идет в линейном направлении:

11. При действии на фенол перекиси водорода в присутствии железного катализатора получается с небольшим выходом пирокатехин:

При действии на фенол хромовой смесью образуется п-бензохинон и продукты его дальнейших изменений:

12. При гидрировании водородом в присутствии катализатора фенолы превращаются в спирты ряда циклогексана: