Химические свойства. Для фенолов характерны следующие типы реакций:

Изомерия

Для фенолов характерна структурная изомерия, связанная с положением заместителей в кольце.

Для фенолов характерны следующие типы реакций:

3.1 Электрофильное замещение (S_E).

3.2. Нуклеофильное замещение (S_N).

3.3. Реакции электрофильного замещения (S_E) по бензольному кольцу.

3.4. Окисление.

3.5 Качественная реакция на фенолы.

3.1.Реакции электрофильного замещения (S_E).

По кислотным свойствам, фенолы - более сильные соединения, чем спирты.

 

 

В фенолах акцепторное действие кольца преобладает, связь O – H в большей степени поляризуется, и водород в виде протона отщепляется легче, чем в спиртах, где углеводородный радикал играет роль донора. В спиртах электронная плотность смещается от углеводородного радикала в сторону кислорода, связь О–Н менее поляризуется - протон труднее отщепляется.

Общие закономерности изменения кислотных свойств фенолов в зависимости от типа и положения заместителя.

1. Наличие в молекуле фенола акцептора (заместителя II рода) дополнительно усиливает кислотные свойства, так как акцептор смещает электронную плотность от кольца на себя; тем самым электронная плотность в кольце уменьшается, и связь О–Н сильней поляризуется - протон отщепляется легче. Наличие в молекуле донора (заместителя I рода) дополнительно снижает кислотные свойства, так как донор смещает электронную плотность в сторону кольца, тем самым, электронная плотность в кольце увеличивается, и связь

О-Н в меньшей степени поляризуется - протон отщепляется труднее.

 

 

2. Чем активнее акцептор, тем кислотные свойства выше, и наоборот: чем активнее донор, – тем кислотные свойства ниже.

 

 

3. Наличие акцептора в орто- или пара-положении дополнительно увеличивает кислотные свойства, по отношению к мета-положению. Наличие донора в орто- и пара-положениях дополнительно снижает кислотные свойства по отношению к мета-положению.

Необходимо отметить, что выше представлены общие закономерности изменения кислотных свойств фенолов в зависимости от радикала; более точная оценка кислотных свойств определяется по значению p K a (см. спирты, химические свойства).

 

 

3.1.1. Реакция фенолов с водными растворами щелочей.

В результате реакции, образуется соль фенола – фенолят.

 

3.1.2. Реакция алкилирования.

Алкилирование фенолов осуществляется в щелочной среде через образование фенолятов. Конечными продуктами реакции являются простые эфиры.

 

Пример1:

 

Пример 2:

 

3.1.3. Реакция ацилирования.

Ацилирование фенолов осуществляется в щелочной среде через образование фенолятов. Конечными продуктами реакции являются сложные эфиры.

 

Пример1:

Пример 2:

 

3.2. Реакции нуклеофильного замещения (S_N).

3.2.1. Реакция с пятихлористым фосфором.

Наличие в молекуле сильных электроноакцепторных групп приводит к замещению группы ОН на галоген.

 

3.3. Реакции электрофильного замещения по бензольному кольцу.

Так как группа ОН – ориентант первого рода, она ориентирует последующее замещение в орто- и пара-положения. (см. лекцию арены, химические свойства). Ниже приводится пример данной реакции. Все остальные реакции рассмотрены в теме арены.

Пример:

 

3.4. Реакции окисления.

При действии сильных окислителей (хромовая смесь и др.) фенол окисляется достаточно легко.

 

 

 

3.5. Качественная реакция на фенолы.

Взаимодействие фенолов с треххлорным железом (FeCl₃) приводит к образованию комплексного соединения с чернильной окраской.