Тема 18. Фенолы Содержание темы: Фенолы, их классификация и номенклатура. Особенности электронного строения фенола. Методы получения фенола. Сравнение химических свойств фенола со свойствами одноатомных и многоатомных спиртов. Фенолы — производные ароматических углеводородов, в молекулах которых гидроксильные группы связаны с бензольным кольцом. δ− δ− O δ+ H δ− Одна из двух неподеленных электронных пар атома кислорода перекрывается с πэлектронной системой бензольного кольца (р, π-сопряжение). Результат: • Повышается электронная плотность в бензольном кольце. Фенол активен в реакциях замещения: галогенирования, нитрования, поликонденсации. Фенолы обесцвечивают бромную воду. • Фенолы проявляют более сильные кислотные свойства по сравнению с алифатическими спиртами и реагируют с гидроксидом натрия с образованием феноксида (фенолята) натрия и воды. Причина кислотности фенолов — стабилизация отрицательного заряда в фенолят-ионе (р, π-сопряжение). O O– + H+ H Получение фенола AlCl3 500°C C6H5OH + NaCl C6H5Cl + HCl ; C6H5Cl + NaOH AlCl3 O2 H+ C H OH + CH CCH C6H5CH(CH3)2 C6H6 + CH3CH CH2 6 5 3 3 cat R O C6H6 + Cl2 Химические свойства фенола 2C6H5OH + 2Na 2C6H5ONa + H2 ; C6H5OH + 7O2 p HO C6H5OH + NaOH 2 C6H5ONa + H2O ; C6H5OH + 3H2 cat C6H5OH + NaHCO3 C6H5ONa + CO2 + H2O + 3Br2 H2O Br Br + 3HBr ; Br Домашнее задание для подготовки к занятию: 1. 2. C6H11OH OH OH OH 6CO2 + 3H2O OH O2N NO2 + 3H2O + 3HNO3 NO2 Проработайте главу 12, §12.2 ОХ и материал лекций. Замените химические названия формулами, допишите уравнения реакций: ; б) фенол + Na ; в) фенол + Br2(aq) ; а) фенол + NaOH ; д) феноксид натрия + HCl ; г) фенол + HNO3 . е) феноксид натрия + CO2 САРС «Фенолы» 1. Напишите структурные формулы нескольких изомерных фенолов с общей формулой C8H10O. Назовите эти соединения. 2. Напишите структурные формулы следующих соединений: 2-метилфенол; 3-хлорофенол; бензол-1,4-диол; бензол-1,3,5-триол; 2,4,6тринитрофенол. 3. Напишите уравнения соответствующих реакций: C2H2 C6H6 X C6H5OH 2,4,6-трибромофенол CH4 4. Замените химические названия структурными формулами и напишите уравнения реакций: бензол хлоробензол фенол 2,4,6-тринитрофенол а) циклогексан (пикриновая кислота); C6H5ONa C6H5OH Br3C6H2OH Br3C6H2ONa; б) C6H5 OH C6H5CH(CH3 )2 C6H5OH (O2N)3C6 H2OH. в) C6H6 5. Предложите реакции, которые могут быть использованы для получения: а) фенола из ацетата натрия; б) 2,4,6-трибромофенола из н -гексана. 6. Какие из нижеперечисленных веществ будут реагировать с фенолом: Вr2; KOH; ZnSO4; н-бутан; метанол; уксусная кислота? Напишите уравнения реакций, укажите условия. 7. Предложите реакции, которые могут быть использованы для отличия фенола от пропанола-1. Объясните ваш ответ, напишите уравнения реакций. 8. Сравните относительную кислотность глицерина, этанола и фенола. Напишите уравнения реакций, подтверждающих ваш ответ. 9. 4.7 г фенола смешали со 100 мл водного раствора гидроксида калия с ρ = 1.2 г/мл и ωKOH = 14%. Рассчитайте массу образовавшегося феноксида калия. (Ответ: 6.6 г) 10. 50 г раствора фенола в толуоле реагирует с избытком бромной воды. При этом образуется 6.62 г органического продукта. Рассчитайте массовую долю фенола в исходном растворе. (Ответ: 3.76%). 11. Смесь фенола и ароматического углеводорода общей массой 14.7 г обработали бромной водой. При этом выпало 33.1 г осадка. Определите формулу углеводорода, если известно, что молярное отношение фенола к углеводороду равно 2:1. Напишите структурные формулы изомерных ароматических углеводородов. (Ответ: С8 Н10). 12. Какой объем 9.4%-ного (по массе) раствора фенола в этаноле (плотность 0.9 г/мл) должен прореагировать с избытком металлического натрия, чтобы выделившимся водородом можно было полностью каталитически гидрировать 2.56 л (н.у.) ацетилена. (Ответ: 24.4 мл).