Способи добування.

1. З кам‘яновугільної смоли. Кам‘яновугільна смола, що утворюється при коксуванні вугілля – чорна в‘язка рідина з характерним фенольним запахом. Феноли виділяють з легкого масла – фракції одержаної при розгонці кам‘яновугільної смоли (t^o= 80 ‑ 170^o С), в основному вона містить фенол і крезоли.
2. Взаємодія галогенаренів з лугами. Заміщення галогену в бензеновому ядрі відбувається за жорстких умов: при температурі 200 – 300^о С і підвищеному тиску із застосуванням каталізатора – міді і солей купруму (І):

3. Кумольний метод. Промисловий метод синтезу фенолу, що дозволяє поряд із фенолом одержати цінний продукт – ацетон. Кумол (ізопропілбензен), одержаний при взаємодії бензену з пропеном, окиснюють киснем повітря, а утворений гідропероксид кумену розкладають нагріванням з розведеною сульфатною кислотою:

Фізичні властивості.

Феноли – безбарвні кристалічні речовини або рідини з характерним запахом. Як правило, вони погано розчинні у воді; при зберіганні на повітрі окиснюються (темніють).

Хімічні властивості.

Для фенолів характерні реакції, що відбуваються за участю гідроксильної групи та бензенового ядра.

В молекулі фенолу гідроксильна група безпосередньо зв’язана з бензеновим ядром. Внаслідок цього одна з неподілених пар електронів атома Оксигену гідроксильної групи взаємодіє з π-електронами бензенового ядра. Це веде до зміщення електронної густини з атома Оксигену в бік ароматичного ядра. У результаті спостерігається зменшення електронної густини на атомі Оксигену гідроксильної групи та її збільшення в бензеновому ядрі, що впливає на реакційну здатність ОН-групи і бензенового ядра.

Реакції за участю гідроксильної групи.

1. Кислотні властивості.

Зменшення електронної густини на атомі Оксигену веде до підвищення полярності зв’язку –О–Н, оскільки атом Оксигену сильніше, ніж у молекулі спирту, відтягає спільну пару електронів від атома Гідрогену. Атом Гідрогену набуває більшого часткового позитивного заряду і легко може відщеплюватись у вигляді протону Н⁺, тому феноли виявляють сильніші кислотні властивості, ніж спирти. Так, феноли реагують не тільки з металами, але і з гідроксидами, утворюючі феноляти:

У 1835 р. Ф. Рунге дав назву фенолу “карболова кислота”, за його здатність взаємодіяти з лугом.

Утворені феноляти, на відміну від алкоголятів, не розкладаються водою. Водні розчини фенолятів мають лужну реакцію. Однак, при дії кислот, навіть такої слабкої як карбонатна відбувається розклад фенолятів:

2. Утворення етерів. Зручними методом синтезу фенілових етерів є взаємодія фенолятів лужних металів з галагенопохідними вуглеводнів:

Дифеніловий етер одержують у присутності каталізатора – порошку міді.

Реакції по бензеновому ядру.

У результаті зміщення електронної густини з гідроксильної групи на бензенове ядро, значно зростає реакційна здатність останнього.

3. Нітрування фенолу відбувається за кімнатної температури, при обробці розведеною нітратною кислотою з утворенням суміші орто- і пара -нітрофенолів. Використання концентрованої нітратної кислоти у цій реакції призводить до утворення 2,4,6-тринітрофенолу:

4. Бромування. Якщо бензен галогенується тільки за наявності каталізатора, то фенол бромується вже за кімнатної температури бромною водою. Відбувається заміщення атомів Гідрогену в о - і п - положеннях:

2,4,6-Трибромфенол не розчиняється у воді і випадає у вигляді білого осаду, що використовують для виявлення фенолу.

Якісні реакції

Сплавление аренсульфокислот со щелочью: C₆H₅-SO₃Na + NaOH → C₆H₅-OH + Na₂SO₃ 3. Взаимодействие галогенпроизводных ароматических УВ со щелочами: C₆H₅-Cl + NaOH → C₆H₅-OH + NaCl или с водяным паром: C₆H₅-Cl + H₂O → C₆H₅-OH + HCl

Відходи

- Речовина фенетол використовується як проміжний продукт у виробництві органічних барвників. його одержують шляхом нагрівання йодистого етилу з натрій фенолятом. Напишіть рівняння відповідних реакцій і визначте, до якого класу належить фенетол.

- Натрій пентахлорфенолят використовують як засіб боротьби з бур’янами. Обчисліть масу розчину з масовою часткою речовини 0,8, яку необхідно взяти для обробки 5 га ґрунту, якщо норма внесення становить 32 кг/га.

Але треба зважати на те, що фенол вбиває не лише шкідливі мікроорганізми. Потрапляючи в довкілля, він згубно діє на флору і фауну. Тому виробництво і промислове використання фенолу тісно пов’язане з питаннями екології, з охороною природи від промислових відходів, що містять фенол. З цією метою застосовують різні методи: гази, що містять фенол, піддають каталітичному окисненню, видаляють фенол розчинниками тощо. Ведеться постійна робота з удосконалення цих методів. Так, великого значення набуває біохімічний метод, який забезпечує глибоке очищення стічних вод від фенолу. Перспективним є також обробка їх озоном. Запровадження таких методів очищення дає можливість перейти до замкнутих безвідхідних технологій з багаторазовим використанням промислових вод.

36. Альдегіди, склад, будова молекули, фізичні властивості. Ізомерія та номенклатурні назви альдегідів. Хімічні властивості альдегідів, якісні реакції на карбонільну групу. Добування та застосування альдегідів

Альдегіди і кетони – похідні вуглеводнів, що містять в своєму складі карбонільну групу (>С=О). Тому їх ще називають карбонільними сполуками.

Назву “альдегіди” запропонував у 1835 р. Ю. Лібіх для сполук, які містили на два атоми Гідрогену менше, ніж спирти. Він утворив її від Al cohol dehyd rogenatus – сприт дегідрований. Лібіх також правильно помітив, що альдегіди – проміжні продукти в окисненні спирту до кислоти.

Назва “кетони” походить від назви першого представника цього ряду – ацетону – acetone.

В альдегідах карбонільна група зв’язана з вуглеводневим радикалом і атомом Гідрогену. Групу –СОН називають альдегідною. Загальна формула альдегідів ,. У кетонах карбонільна група зв’язана з двома вуглеводневими радикалами. Карбонільну групу у кетонах часто називають кетогрупою. Загальна формула кетонів .

Номенклатура та ізомерія

В номенклатурі альдегідів і кетонів використовують тривіальні та систематичні назви. Тривіальні назви альдегідів походять від назв карбонових кислот, у які вони перетворюються при окисненні. Так, альдегід, при окисненні якого одержують мурашину кислоту, називають мурашиний альдегід (формальдегід – від лат. acidum formicum – кислота мурашина); альдегід при окисненні якого утворюється оцтова кислота – оцтовий альдегід або ацетальдегід (від лат. acidum aceticum – кислота оцтова) і.т.д.

За замісниковою номенклатурою ІЮПАК назву альдегіду утворюють від назви вуглеводню з тією ж кількістю атомів Карбону, включаючи атом Карбону карбонільної групи та додаючи суфікс –аль (суфікс утворений від аль дегід). Нумерацію головного карбонового ланцюгу починають з атома Карбону альдегідної групи.

Для кетонів широко використовують радикало-функціональну номенклатуру, згідно якої назви утворюють з назв вуглеводневих радикалів при карбонільній групі перераховуючи їх в алфавітному порядку та додаючи слово кетон. За замісниковою номенклатурою назви кетонів утворюють від назв насичених вуглеводнів, що містять таку ж кількість атомів Карбону, додаючи суфікс –он (суфікс утворено від кет он) і цифрою позначаючи атом Карбону, що входить до складу кетогрупи. Нумерацію при цьому здійснюють так, щоб атом Карбону карбонільної групи отримав якомога менший номер.

Для деяких кетонів збереглись тривіальні назви, зокрема диметилкетон частіше називають ацетон.

Для карбонільних сполук характерна структурна ізомерія.

Альдегіди і кетони, що містять однакову кількість атомів Карбону, ізомерні між собою. Так, пропанон і пропаналь є структурними ізомерами, які містять різні функціональні групи.

Ізомерія альдегідів і кетонів може бути також пов’язана з різною структурою карбонового ланцюга:

Для кетонів, крім того, характерна ізомерія зумовлена положенням карбонільної групи: