Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

1. Сплавление натриевых солей ароматических сульфокислот со щелочами:

Na – соль бензосульфокислоты

в

2. Из хлорбензола гидролизом:

атм

3. “Кумольный” способ (из бензола и пропилена):

бензол          пропилен                    изопропилбензол (кумол)

    гидроперекись изопропилбензола фенол ацетон

4. Из солей диазония, например: из хлористого фенилдиазония:

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Важнейшим свойством фенолов, отличающих их от спиртов, является их кислотность. Кислотные свойства фенолов обусловлены той относительной легкостью, с которой фенол теряет протон:

                                                                    феноксид-ион

В фенольном гидроксиле свободная пара электронов атома кислорода взаимодействует с π-электронами бензольного кольца, сдвигаясь в сторону кольца. Атом кислорода,поскольку его отрицательный заряд уменьшается, а положительный несколько увеличивается, сильнее притягивает к себе электронную пару атома водорода гидроксильной группы. Это облегчает отщепление водорода в виде протона, то есть процесс диссоциации. Однако кислотные свойства фенола все же слабее, что следует из сравнения констант диссоциации K_д фенола и самой слабой минеральной кислоты-угольной (H₂CO₃): K_дH₂CO₃ =4,9·10^-7; K_дС₆Н₅ОН = 1,3∙10^-10.

Из сопоставления данных констант видно, что K_дС₆Н₅ОН примерно в 3300 раз меньше, чем K_дH₂CO₃. Тем не менее, кислотные свойства ощутимо сильнее, чем у алифатических спиртов, так как последние не реагируют с NaOH, а фенолы с этим веществом взаимодействуют.

Поскольку фенолы имеют ароматическое ядро и одну или несколько ОН-групп, для них характерны два основных типа реакций;

- по гидроксильной группе;

- по ароматическому ядру.

РЕАКЦИИ ПО ГИДРОКСИЛЬНОЙ ГРУППЕ

1. Фенолы, как и спирты, взаимодействуют со свободными щелочными и щелочноземельными металлами с образованием фенолятов, так же, как спирты образуют алкоголяты:

                                                              фенолят натрия

                                                              алкоголят

                                                              натрия

Проявляя кислотные свойства, фенолы взаимодействуют и с гидроксидами этих металлов:

В последнюю реакцию алифатические спирты не вступают, демонстрируя очень слабые кислотные свойства.

2. Образование простых эфиров (идет через феноляты, а не через фенолы):

                                                                       этилфениловый эфир (фенетол)

                                                               дифениловый эфир

3. Образование сложных эфиров (через галогенангидриды кислот):

 

                                                                   фенилуксусный эфир

РЕАКЦИИ АРОМАТИЧЕСКОГО ЯДРА

1.Галогенирование.

При действии галогенов, даже бромной воды (Br₂+H₂O), три атома водорода в ядре очень легко замещаются, давая тригалогензамещенные фенолы:

                                                              2,4,6-трибромфенол

2. Нитрование.

Фенолы легко нитруются. При действии даже очень разбавленной HNO₃ получается смесь орто- и пара-нитрофенолов:

                                                о-нитрофенол    п-нитрофенол

NO₂^Å –сильная электрофильная частица. Она способствует в большей степени диссоциации атома водорода в гидроксильной группе. Введение второй NO₂-группы требует уже кипячения с концентрированной HNO₃:

2,4,6-тринитрофенол (пикриновая кислота)

Для получения 2,4,6-тринитрофенола (пикриновой кислоты) нужно использовать смесь HNO₃ и  H₂SO₄ или 2-3 суток кипятить в концентрированной азотной кислоте.

3. Сульфирование.

Фенолы легко сульфируются:

конц.

п-фенолсульфокислота

о-фенолсульфокислота

2. Алкилирование (по Фриделю-Крафтсу):

                                                      о-крезол         п-крезол

3. Поликонденсация:

формальдегид

 

                                                               о-оксибензиловый п-оксибензиловый                       

                                                                      спирт                 спирт

далее идет конденсация с выделением воды:

                                                

В итоге образуется сетчатая структура (фенольно-формальдегидные смолы):

6.Окисление.

При энергичном окислении образуются хиноны:

                                                 п-бензохинон

7.Восстановление.

Восстановление фенола в присутствии катализаторов дает циклогексанол:

                          фенол                       циклогексанол

НАФТОЛЫ

Нафтолами называются гидроксипроизводные нафталина. Различают a и β-нафтолы. Они могут быть получены всеми обычными методами получения фенолов.

Промышленным способом их получения является сплавление с щелочами натриевых солей сульфокислот:

1.

       натриевая соль                                   a-нафтол

a-нафталинсульфокислоты

2.

        натриевая соль                                  b-нафтол

b-нафталинсульфокислоты

Оба нафтола – кристаллические вещества. β-нафтол имеет более высокую температуру плавления. Оба вещества трудно растворяются в воде, хорошо – в едких щелочах.

Реакции замещения нафтолов идут сначала в том ядре, где находится гидроксигруппа. При галогенировании. Нитровании и сульфировании a-нафтола получается п-производные, например:

                                                                        4-нитронафтол

В случае β-нафтола вступление нового заместителя идет только в α-положение, например:

                                                                   1-нитронафтол

Нафтолы применяют как вторые компоненты в реакциях азосочетания.

Эфиры нафтолов обладают приятным запахом. Метиловый эфир β-нафтола применяется в парфюмерии.

Динитро-a-нафтол применяется как желтый краситель. Он легко получается нитрованием a-нафтола:

Из дигидроксипроизводных нафталина наибольший интерес представляет 1,8-дигидрокси-3,6-нафталиндисульфокислота (хромотроповая кислота). Синтез ее осуществляется по следующей схеме:

олеум

Хромотроповая кислота применяется для приготовления различных красителей. Дающих на ткани лаки с солями металлов. Азокраситель, полученный сочетанием диазотированного анилина с хромотроповой кислотой, окрашивает ткань в красный цвет по аммониевой протраве и в фиолетовый – по хромовой протраве.

АРОМАТИЧЕСКИЕ СПИРТЫ

Ароматическими спиртами называются ароматические углеводороды, которые содержат гидроксильную группу в боковой цепи. В зависимости от положения гидроксильной группы ароматические спирты, как и алифатические спирты, делятся на первичные, вторичные и третичные.

Первично-спиртовая группа – СН₂ОН;

Вторично-спиртовая группа – СНОН;

 

Третично- спиртовая группа –               

 

МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ

 

1.Спирты с гидроксилом у соседнего с ядром углеродного атома (то есть в α-положении) легко получают гидролизом соответствующих галогенпроизводных при кратоковременном нагревании с раствором соды :

 

               бензилхлорид                            бензиловый спирт

2.Спирты с гидроксилом в β-положении по отношению к ядру получают из ароматических углеводородов и оксидов:

               бензол  окись этилена            a-фенилэтиловый спирт

                                                                         (2-фенилэтанол)

3.Спирты с γ-положением гидроксила по отношению к ядру получают гидрированием непредельных ароматических спиртов или кислот:

 

 

коричная кислота                    a-фенилпропиловый спирт

                                                           (3-фенилпропанол)

4.Восстановление соответствующих альдегидов:

          бензойный альдегид             бензиловый спирт

5.Расщепление эфиров кислот металлическим натрием:

этиловый эфир бензойной кислоты

6.Непредельные ароматические спирты могут быть получены восстановлением соответствующих альдегидов:

 

 

коричный альдегид                                коричный спирт

 

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

По химическим свойствам ароматические спирты очень похожи на предельные алифатические спирты:

1. В отличие от фенолов они не реагируют со щелочами, но дают алкоголяты (как и спирты жирнрго ряда) при действии щелочных металлов:

          бензиловый спирт                              бензилат натрия

2. Образуют сложные эфиры с органическими кислотами:

                                                                     бензилацетат

3. Спирты с a-положением гидроксильной группы по отношению к ядру легко замещают гидроксил на галоген при действии галогеноводородных кислот:

  a-фенилэтиловый спирт              2-фенил-2-хлорпропан

4. Спирты с гидроксилом в в β-положении легко дегидратируются с образованием арилолефинов:

b-фенилэтиловый спирт                             стирол

ФЕНОЛОСПИРТЫ

В природе широко встречаются вещества, являющиеся одновременно спиртами и фенолами. Важнейшим из них является салигенин (2-оксиметилфенол):

Он в виде глюкозида салицина содержится в листьях и коре ивы.

Конифериловый спирт, входящий в состав соков хвойных деревьев, имеет большое значение для построения лигнина (основная составная часть древесины). При окислении лигнина нитробензолом получают известную ароматизирующую добавку – ванилин (промышленный способ получения этого вещества).

ВЫСШИЕ СПИРТЫ. ВОСКИ

Высшими называются одноатомные высокомолекулярные спирты, углеродная цепочка которых имеет 14-30 атомов углерода (табл. 2).

Восками называются сложные эфиры высших жирных одноосновных и высших спиртов. Так, пчелиный воск содержит мирициловый эфир пальмитиновой кислоты С₁₅Н₃₁СО-О-С₃₁Н₆₃, а китайский воск – цериловый эфир церотиновой кислоты С₂₅Н₅₁СО-О-С₂₆Н₅₃.

Воски широко распространены в природе. В зависимости от происхождения различают растительные, животные, воски, вырабатываемые насекомыми, и ископаемые. Из растительных восков промышленное значение имеют воски, покрывающие листья пальм (карнаубский воск), воски липидов риса и подсолнечника. Из восков животного происхождения наибольшую роль играют спермацет и спермацетовое масло, шерстяной жир. Из восков насекомых наиболее употребителен пчелиный воск. Спермацет и спермацетовое масло выделяют из маслообразной массы, содержащейся в голове кашалота и в длинном канале, проходящем вдоль всего туловища. Твердый кристаллический продукт белого цвета, состоящий главным образом из цетилового эфира пальмитиновой кислоты С₁₇Н₃₁СО-О-С₁₆Н₃₃, называется спермацетом. Жидкий продукт, оставшийся после его выделения, называется спермацетовым маслом.

“Шерстяной жир” – жиропот овечьей шерсти, от желтого до темно-коричневого цвета, с резким неприятным запахом. В шерсти овец содержится 5-6% “шерстяного жира”.

Таблица 2

ОСНОВНЫЕ ВЫСШИЕ СПИТРЫ

Номенклатура

Число углеводородных атомов

Формула

Историческая Систематическая Миристиловый 1-Тетрадеканол 14 СH₃ – (CH₂)₁₂ – CH₂OH Цетиловый 1-Гексадеканол 16 СH₃ – (CH₂)₁₄ – CH₂OH Стеариловый 1-Октадеканол 18 СH₃ – (CH₂)₁₆ – CH₂OH Карнаубиловый 1-Тетракозанол 24 СH₃ – (CH₂)₂₂ – CH₂OH Цериловый 1-Гексакозанол 26 СH₃ – (CH₂)₂₄ – CH₂OH Мирициловый 1-Тетраконтанол 30 СH₃ – (CH₂)₂₈ – CH₂OH Мелиссиловый 1-Гентриаконтанол 31 СH₃ – (CH₂)₂₉ – CH₂OH Олеиновый 9-Октадецен-1-ол 18 СH₃ – (CH₂)₇ – CH=CH – –(CH₂)₇ – CH₂OH

 

Пчелиный воск получают из пчелиных сот вытапливанием или экстракцией после удаления меда.

Ископаемые воски (горный воск, воск бурых углей) включает 70% сложных эфиров кислот и спиртов с числом атомов углерода больше 24.

В химическом отношении воски (особенно содержащие остатки насыщенных жирных кислот) отличаются значительной стойкостью; с трудом омыляются, устойчивы к действию кислорода воздуха.