Фенолы. 
Органическая химия

Органические соединения, содержащие гидроксил, связанный непосредственно с атомом углерода ароматического ядра, называются фенолами.

Сам фенол (оксибензол) и его метильные гомологи (о-, м и л-крезолы) в значительных количествах содержатся в каменноугольной смоле и добываются из нее:

Фенол получают также сплавлением натриевой соли бензолсульфокислоты с гидроксидом натрия (реакция нуклеофильного замещения):

Фенол вместе с ацетоном получают также при разложении гидроперекиси кумола:

Механизм процесса довольно сложен — это карбкатионная внутримолекулярная перегруппировка:

Свойства фенолов. Для фенола рК_а~ 9,7, что на 8 порядков меньше, чем рК_л алифатических спиртов, и, следовательно, у него кислотные свойства ярко выражены. Это объясняется тем, что свободная электронная пара атома кислорода в феноле оттянута к ядру (+Л/-эффект):

¹ Для радикала С₆Н₅ в научной литературе часто употребляют символ Ph {phenyl — фенил). Фенол С₆Н₅ОН можно записать так: PhOH.

В отличие от алифатических спиртов фенол при действии щелочей дает соли — феноляты:

+Л/ Эффект гидроксильной группы приводит к значительному повышению электронной плотности в орто и пара положениях, что значительно облегчает реакции электрофильного замещения:

Фенолы легко окисляются с образованием сложных продуктов уплотнения молекул.

В целом гидроксильная группа фенолов значительно менее подвижна, чем гидроксил спиртов. Получение эфиров даже с хлорангидридами карбоновых кислот несколько затруднено, с кислотами реакция вообще не идет. Большинство фенолов дает синюю или фиолетовую окраску с раствором FeCl₃. У более сложных молекул она бывает зеленой или красной.

Введение

электроноакцепторных заместителей в ядро сильно увеличивает кислотность гидроксила. Так, для тринитрофенола (пикриновая кислота) рК_Л = 1,5, следовательно, он по силе приближается к соляной кислоте. Пикриновая кислота способна к таутомерии (см. гл. 19):

Пикриновая кислота дает хорошо кристаллизующиеся соли с большинством органических оснований и применяется для их идентификации. Как и все полинитросоединения, она сильно взрывчата, особенно ее соли с тяжелыми металлами.

Активность фенолов в реакциях электрофильного замещения настолько велика, что даже альдегиды в кислых растворах реагируют с фенолом. На этой реакции основано получение фенолоформальдегидных (бакелитовых) смол — дешевых и широко применяющихся полимеров:

При дальнейшем действии формальдегида цепи растут, и в результате реакции поликонденсации образуется фенолоформальдегидная смола сетчатой структуры, фрагмент которой приведен ниже:

Сам фенол является важным техническим полупродуктом. Он используется в производстве пластических масс, пикриновой кислоты, салициловых препаратов, красителей, инсектицидов и др.

Все фенолы обладают сильным бактерицидным действием даже в очень слабых растворах. Поэтому фенол и крезолы применяются в медицине и ветеринарии в качестве дезинфицирующих средств. В чистом состоянии и в концентрированных растворах они вызывают трудиозаживающие ожоги кожи. Очень часто применяется для дезинфекции лизол — мыльный раствор смеси о-, м и п крезолов, выделяемой из каменноугольной смолы и из продуктов сухой перегонки дерева и торфа.

Многие алкилфенолы благодаря легкой окисляемости применяются в качестве отрицательных катализаторов реакций окисления. Такие вещества получили название антиоксидан тов или ингибиторов окисления. Широкое практическое применение нашли следующие антиоксиданты:

Прекрасным консервантом являются эфиры п оксибензойной кислоты. По действию на стафилококки они в 100 раз сильнее фенола, но значительно менее токсичны для теплокровных. трет Бутилгидрохинон широко применяется как антиоксидант низкокачественных жиров, идущих на корм бройлерам.

Двухатомные фенолы. Простейшие двухатомные фенолы называются диоксибензолами С₆Н.,(ОН)₂:

Двухатомные фенолы дают все характерные для фенолов реакции, причем в этих реакциях могут участвовать как одна, так и обе гидроксильные группы.

С увеличением числа гидроксильных групп молекула становится все менее устойчивой к действию окислителей.

Так, гидрохинон при действии окислителей легко превращается в бензохинон через промежуточную стадию образования хингидрона (молекулярного соединения, образованного молекулами хинона и гидрохинона):

Хотя хиноны и связаны генетически с двухатомными фенолами, но так как для них характерны в основном реакции непредельных кетонов, они будут рассмотрены в гл. 16.

Трехатомные фенолы. Из трехатомных фенолов широко известны пирогаллол (1,2,3-триоксибензол) и флороглюцин (1,3,5-триоксибензол). Пирогаллол настолько легко окисляется, что его щелочные растворы применяются в газовом анализе для поглощения кислорода.

Фенолы нафталинового ряда. Они называются наф толами:

Ядро п нафтохинона является основой витаминов группы К (см. с. 355).

Ароматические спирты. Если гидроксильная группа удалена от ароматического ядра, то соединение относят к подклассу ароматических спиртов.

Гидролизом хлористого бензила может быть получен бензиловый спирт:

Для него характерны как обычные реакции спиртового (но не фенольного) гидроксила, так и реакции ароматического ядра (группа СН₂ОН является заместителем первого рода).

р-Фснилэтиловыи спирт > СН₂СН₂ОН является основным компонентом природного розового масла и широко используется в парфюмерии.