I fenoli possono reagire sia al gruppo ossidrile che all'anello benzenico.
1. Reazioni sul gruppo ossidrile
Il legame carbonio-ossigeno nei fenoli è molto più forte che negli alcoli. Ad esempio, il fenolo non può essere convertito in bromobenzene dall'azione dell'acido bromidrico su di esso, mentre il cicloesanolo, quando riscaldato con acido bromidrico, viene facilmente convertito in bromocicloesano:
Come gli alcossidi, i fenossidi reagiscono con alogenuri alchilici e altri reagenti alchilanti per formare esteri misti:
(23)
fenolo
(24)
Anisol
L'alchilazione di fenoli con idrocarburi alogenati o dimetil solfato in un mezzo alcalino è una modifica della reazione di Williamson. Per reazione di alchilazione dei fenoli con acido cloroacetico si ottengono erbicidi come l'acido 2,4-diclorofenossiacetico (2,4-D).
(25)
Acido 2,4-diclorofenossiacetico (2,4-D)
e acido 2,4,5-triclorofenossiacetico (2,4,5-T).
(26)
Acido 2,4,5-triclorofenossiacetico (2,4,5-T)
Il 2,4,5-triclorofenolo di partenza si ottiene secondo lo schema:
(27)
1,2,4,5- Tetraclorofenolo 2,4,5-triclorofenossido di sodio 2,4,5-triclorofenolo
Se surriscaldato nella fase di ottenimento del 2,4,5-triclorofenolo, al suo posto si può formare una 2,3,7,8-tetraclorodibenzodiossina molto tossica:
2,3,7,8-Tetraclorodibenzodiossina
I fenoli sono nucleofili più deboli degli alcoli. Per questo motivo, a differenza degli alcoli, non entrano nella reazione di esterificazione. Per ottenere esteri di fenoli, cloruri acidi e anidridi si utilizzano:
fenilacetato
Difenilcarbonato
Esercizio 17. Il timolo (3-idrossi-4-isopropiltoluene) si trova nel timo ed è usato come antisettico di media intensità nei dentifrici e nei collutori. Si ottiene per alchilazione di Friedel-Crafts
m-cresolo con 2-propanolo in presenza di acido solforico. Scrivi questa reazione.
2. Sostituzione sul ring
Il gruppo ossi del fenolo attiva molto fortemente l'anello aromatico rispetto alle reazioni di sostituzione elettrofila. Gli ioni ossonio sono molto probabilmente formati come intermedi:
Nell'effettuare la reazione di sostituzione elettrofila nel caso dei fenoli, devono essere prese misure speciali per prevenire la polisostituzione e l'ossidazione.
3. Nitrazione
Nitrati fenolici molto più facili del benzene. Quando esposto ad acido nitrico concentrato, si forma 2,4,6-trinittrofenolo (acido picrico):
acido picrico
La presenza di tre gruppi nitro nel nucleo aumenta notevolmente l'acidità del gruppo fenolico. L'acido picrico, a differenza del fenolo, è già un acido abbastanza forte. La presenza di tre gruppi nitro rende esplosivo l'acido picrico, utilizzato per preparare la melinite. Per ottenere i mononitrofenoli è necessario utilizzare acido nitrico diluito ed effettuare la reazione a basse temperature:
Si scopre una miscela O- e P- nitrofenoli con una predominanza O- isomero. Questa miscela si separa facilmente per il fatto che solo O- l'isomero è il vapore acqueo volatile. Grande volatilità O- il nitrofenolo è spiegato dalla formazione di un legame idrogeno intramolecolare, mentre nel caso di
P- nitrofenolo, si verifica un legame idrogeno intermolecolare.
4. Solfonazione
La solfonazione del fenolo è molto facile e porta alla formazione, a seconda della temperatura, principalmente orto- o coppia-acidi fenosolfonico:
5. Alogenazione
L'elevata reattività del fenolo porta al fatto che anche quando viene trattato con acqua di bromo, vengono sostituiti tre atomi di idrogeno:
(31)
Per ottenere il monobromofenolo, devono essere prese misure speciali.
(32)
P-Bromofenolo
Esercizio 18. Si agisce su 0,94 g di fenolo con un leggero eccesso di acqua bromo. Quale prodotto e in che quantità si forma?
6. Reazione di Kolbe
L'anidride carbonica viene aggiunta al fenossido di sodio mediante la reazione di Kolbe, che è una reazione di sostituzione elettrofila in cui l'anidride carbonica è l'elettrofilo
(33)
Fenolo Sodio fenossido Sodio salicilato Acido salicilico
Meccanismo:
(M 5)
L'aspirina si ottiene per azione dell'anidride acetica dell'acido salicilico:
(34)
Acido acetilsalicilico
Se entrambi orto- le posizioni sono occupate, quindi la sostituzione procede avanti coppia- posizione:
(35)
La reazione procede secondo il seguente meccanismo:
(M 6)
7. Condensazione con composti contenenti carbonile
Quando il fenolo viene riscaldato con formaldeide in presenza di acido, si forma la resina fenolo-formaldeide:
(36)
Resina fenolica formaldeide
La condensazione del fenolo con l'acetone in un mezzo acido dà il 2,2-di (4-idrossifenil) propano, che ha ricevuto il nome industriale di bisfenolo A:
Bisfenolo A
2,2-di (4-idrossifenil) propano
di (4-idrossifenil) dimetilmetano
Trattando il bisfenolo A con fosgene in piridina, si ottiene Lexan:
In presenza di acido solforico o cloruro di zinco, il fenolo si condensa con l'anidride ftalica per formare fenolftaleina:
(39)
Anidride ftalica Fenolftaleina
Quando l'anidride ftalica viene fusa con la resorcina in presenza di cloruro di zinco, si verifica una reazione simile e si forma la fluoresceina:
(40)
Resorcina fluoresceina
Esercizio 19. Disegna un diagramma della condensazione del fenolo con la formaldeide. Che significato pratico ha questa reazione?
8. Riarrangiamento di Kleisen
I fenoli subiscono reazioni di alchilazione di Friedel-Crafts. Ad esempio, quando il fenolo interagisce con il bromuro di allile in presenza di cloruro di alluminio, si forma 2-allilfenolo:
(41)
Lo stesso prodotto si forma anche quando l'allilfenil etere viene riscaldato a seguito di una reazione intramolecolare chiamata dal riordino Kleisen:
 |
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Allilfenil etere 2-Allilfenolo
Reazione
(43)
Passa attraverso il seguente meccanismo:
(44)
Il riarrangiamento di Claisen si verifica anche quando viene riscaldato allilvinil etere o 3,3-dimetil-1,5-esadiene:
(45)
Allile vinil etere 4-Pentenal
(46)
3,3-dimetil-2-metil-2,6-
1,5-esadiene esadiene
Sono note anche altre reazioni di questo tipo, ad esempio la reazione di Diels-Alder. Sono chiamati reazioni pericicliche.
La fluoresceina è un colorante chimico brillante che si illumina alla luce ultravioletta. Questo materiale è dedicato all'ottenimento di questa particolare sostanza chimica, che sarà sicuramente istruttiva e interesserà gli amanti della chimica e dei bellissimi esperimenti chimici.
Iniziamo l'esperienza guardando un video
Quindi, ciò di cui abbiamo bisogno:
- anidride ftalica;
- resorcina;
- crogiolo metallico;
- bagno di sabbia;
- bruciatore;
- cloruro di zinco anidro;
- acido cloridrico.
Prima di tutto, pesiamo 3 g in un crogiolo di metallo. anidride ftalica.
Quindi, cospargere 4,5 g su di esso. resorcina.
Mescoliamo queste sostanze e le mettiamo in un bagno di sabbia, dopodiché accendiamo un fornello a gas, con il quale riscaldiamo la miscela fino al punto di fusione, cioè a circa 180 gradi Celsius.
Il riscaldamento è necessario per fondere la miscela di anidride ftalica / resorcina.
Dopo aver sciolto il composto, aggiungere due 2,1 gr. cloruro di zinco anidro. Quando questo componente viene aggiunto, si verifica una reazione di condensazione, durante la quale due molecole di resorcina e una molecola di anidride ftalica si combinano per formare una grande molecola di fluoresceina. Questo rilascia anche due molecole d'acqua. Il cloruro di zinco funge da catalizzatore e assume l'acqua risultante.
Dopo aver aggiunto il cloruro di zinco, la temperatura deve essere aumentata a 220 gradi Celsius e la miscela viene riscaldata per altri 15 minuti.
Dopo 15 minuti di riscaldamento, togliere la fluoresceina formatasi dal fuoco e lasciarla raffreddare in modo che si indurisca.
Dopo che la fluoresceina si è indurita, deve essere rimossa dal crogiolo metallico. Per questo, puoi usare uno scalpello.
Tutta la fluoresceina è stata prelevata dal crogiolo di metallo, quindi puoi procedere al passaggio successivo, che è la macinazione in mortai fini per rompere eventuali cristalli di grandi dimensioni.
Dopo la macinazione, la fluoresceina deve essere lavata via dal cloruro di zinco residuo. Per fare questo, versarlo in acido cloridrico al 10% e scaldare a ebollizione mescolando.
Filtriamo la fluoresceina lavata mediante filtrazione sotto vuoto.
Sostanza organica del gruppo dei fenoli, un semplice fenolo biatomico. Tra i chimici vengono utilizzati anche i nomi resorcina e 1,3-diidrossibenzene. La formula della resorcina è simile alle formule dell'idrochinone e della pirocatechina, la differenza sta nella struttura della molecola; nel modo in cui sono attaccati i gruppi OH.
Proprietà
La sostanza è sotto forma di cristalli aghiformi incolori o polvere cristallina bianca con un odore fenolico pungente. A volte la polvere può essere rosata o giallastra. Se è fortemente colorato, diventa rosa-arancio o marrone, significa che il reagente è stato conservato in modo errato e si è ossidato. La resorcina è pericolosa per il fuoco. Si scioglie bene in acqua, etere etilico, alcool etilico, acetone. Può essere sciolto in oli, glicerina. Quasi insolubile in cloroformio, solfuro di carbonio, benzene.
Il reagente presenta le proprietà chimiche dei fenoli. Forte agente riducente, facilmente ossidabile. Reagisce con gli alcali per formare sali fenolati; con ammoniaca, alogeni, con acidi forti (ad esempio con nitrico, solforico, picrico, glaciale acetico).
Per la determinazione qualitativa della resorcina, vengono utilizzate le seguenti reazioni:
- con cloruro di ferro - la soluzione si trasforma in un viola intenso, quasi nero;
- la fusione con anidride ftalica in presenza di un catalizzatore porta alla formazione di una sostanza di colore verde fluorescente caratteristicamente colorata - fluoresceina. La stessa fluoresceina ha un colore giallo-rosso della soluzione (la reazione distingue la resorcina dagli altri fenoli).
La polvere di resorcina e soprattutto i suoi vapori irritano la pelle, le vie respiratorie, le mucose degli occhi. L'inalazione di vapori e polvere del reagente provoca tosse, nausea, palpitazioni cardiache, vertigini, pertanto è necessario lavorare con resorcina utilizzando respiratori o maschere, occhiali, in tuta, in una stanza ventilata. Se sospetti un avvelenamento, devi sciacquare il sito di esposizione al reagente con abbondante acqua, portare la vittima all'aria aperta, chiamare un medico.
Conservare la resorcina in un contenitore sigillato, in ambienti bui, asciutti, freschi, rigorosamente separati da sostanze infiammabili.
Applicazione
La resorcina è richiesta nell'industria chimica come materia prima 
per la produzione di coloranti artificiali, resine fluoresceina, resorcina-formaldeide, solventi, stabilizzanti, plastificanti e assorbitori UV per materie plastiche.
- In chimica analitica, viene utilizzato negli studi colorimetrici. Con il suo aiuto, viene determinato il contenuto di zinco, piombo, carboidrati, furfurale, lignina, ecc.
- Nell'industria della gomma.
- Nell'industria delle pellicce, come colorante per pellicce.
- È ampiamente usato in medicina e prodotti farmaceutici. È usato come disinfettante, agente cauterizzante, agente cicatrizzante, antielmintico. Fa parte di soluzioni e unguenti per il trattamento di varie malattie della pelle, tra cui fungine e purulente; acne, seborrea, dermatiti, eczemi, macchie senili.
- Per ottenere esplosivi.
UNIVERSITÀ STATALE GOUVPO PENZA
Istituto medico
Specialità "Farmacia"
Esame finale interdisciplinare
Biglietto d'esame numero 11
1. Le imprese farmaceutiche e le farmacie ricevono materie prime vegetali medicinali raccolte dalla pianta Arctostaphyllosuva-ursi (L.) Spreng., Famiglia. Ericacee.
Durante il controllo analitico dei criteri di qualità delle materie prime, si è riscontrato che il contenuto di principi attivi nelle materie prime era dell'8%; umidità 10,5%; ceneri totali 3,3%; ceneri insolubili in soluzione di acido cloridrico al 10% 1%; foglie brunite e scurite 2%; altre parti della pianta (ramoscelli, frutti) 4%, impurità organiche 0,2%; impurità minerale 0,1%.
Analizzare i risultati ottenuti e trarre conclusioni sulla qualità delle materie prime e sulla possibilità del loro ulteriore utilizzo. Spiega la tua decisione.
Dare una breve descrizione della pianta e delle materie prime. Che forma di vita ha la pianta, dove cresce (areale, habitat), quali sono le caratteristiche della raccolta delle materie prime?
Indicare la composizione chimica delle materie prime e la formula del principale ingrediente attivo. A quale classe di sostanze appartiene? Spiegare quali proprietà fisiche e chimiche dei principi attivi vengono utilizzate nei metodi farmacopeici di tipo qualitativo e quantitativo definizione naturale.
A quale gruppo farmacologico appartiene la materia prima? Quali farmaci si ottengono dalle materie prime?
2. Nel valutare la qualità della sostanza "3", è stato notato che nei campioni di una serie il suo aspetto non soddisfaceva i requisiti della ND per la sezione "Descrizione" - i campioni erano rosa umido e sporco.
Fornire una giustificazione per i motivi del cambiamento nella sua qualità per questo indicatore in conformità con con proprietà e fornire altri test che caratterizzano la qualità di questo medicinale sostanze:
Dai il nome russo, latino e razionale del farmaco. Descrivere le proprietà fisiche e chimiche (aspetto, solubilità, caratteristiche spettrali e ottiche) e l'uso dei fanghi per la valutazione della qualità.
Secondo le proprietà chimiche, suggerire reazionimetodi di identificazione e quantificazione. Scriverequelle equazioni di reazione.
fenoli
Proprietà acide
I fenoli mostrano un'acidità significativamente più alta degli alcoli e dell'acqua, ma sono più deboli degli acidi carbonico e carbossilico e non macchiano il tornasole.
I valori di pKa sono i seguenti: fenolo - 9,89, acido acetico - 4,76, acido carbonico - 6.12.
Più stabile è l'anione, più forte è l'acido.
Proprietà restitutive
I fenoli sono facilmente ossidabili anche dall'ossigeno atmosferico, quindiquando li si conserva, è possibile la comparsa di sfumature(rosa, giallo vai, marrone ).
oh- benzochinone
I fenoli biatomici si ossidano più velocemente dei fenoli monoidrici... La velocità di ossidazione dipende anche dal pH del mezzo. In un ambiente alcalino, l'ossidazione è più rapida. A causa della facilità di ossidazione del farmaco peya introduce l'indicatore: cromaticità . l'esorcinolo viene ossidato per formare una miscela di prodotti,ma senza m-chinoni.I fenoli si sciolgono bene in soluzioni acquose di alcali conformazione di fenolati tuttavia, questa reazione non può essere utilizzata per la determinazione quantitativa a causa dell'idrolisi del sale risultante.
I fenoli non interagiscono con idrocarburi metalli alcalini, perché sono più deboli dell'acido carbonico e non possono spostarlo. I fenoli e gli acidi carbossilici si distinguono per la reazione di interazione con i bicarbonati di metalli alcalini.
Una caratteristica reazione qualitativa ai fenoli è la formazione di complessi colorati [ Fe ( O ) 6 ] 3 ~ con sali di tre nastro di ferro ... Il colore dipende dal numero di gruppi ossidrilici, dalla loro posizione e dalla presenza di altri gruppi funzionali.
Colorazione di complessi di derivati fenolici e cloruro di ferro (III)
Alogenazione
Con un eccesso di acqua di bromo si forma un 2,4,4,6-tetra-bromocicloesadien-2,5-one giallo:L'alogenazione dei fenoli procede più facilmente in un ambiente alcalino, ma il fenolo viene ossidato in un ambiente fortemente alcalino. La resorcina è bromurata in un mezzo acido, formando tribromresorcina, che è solubile in acqua. Se una delle posizioni è occupata (come il timolo), si forma un derivato dibromo:
Le reazioni di alogenazione sono utilizzate anche per quantitativideterminazione dei fenoli 
.
Nitrosazione (nitroreazione di Lieberman)
Una reazione di autenticità come un test dell'indofenolo si basa sulla capacità dei farmaci di ossidarsi. Come agente ossidante usare candeggina, cloramina, acqua di bromo:
Le reazioni vengono soffiate facilmente se O- e n-posizioni non sono occupate.
Il gruppo ossidrile associato al nucleo aromatico in una soluzione alcalina è il più forte orto- e para-orientante. A questo proposito, le reazioni sono facili per i fenoli. alogenazione, nittostatura, nitrazione, ecc..
Il gruppo nitroso migliora la mobilità dell'idrogeno in fenolicoidrossile, si verifica l'isomerizzazione. emergente chinone l'ossima si condensa con fenolo:
I dati sul colore degli indofenoli formati durante la nitrosoreazione di Lieberman sono presentati in tabella.
Tabella 37. Colorazione degli indofenoli (ottenuta per nitrosazione)
nitrazione
I fenoli sono nitrati con acido nitrico, diluiti a temperatura ambiente, con formazione scolasticaO- e p-nitrofenolo:
Aggiunta di una soluzione idrossido di sodio migliora la colorazione per la formazione di un sale ben dissociato:
La reazione della combinazione di fenoli con un sale di diazonio in un mezzo alcalino
I fenoli entrano prontamente in una reazione di sostituzione con i sali di diazonio in un mezzo alcalino con formazione di coloranti azoici, che in questo mezzo hanno un colore dall'arancione al rosso ciliegia:
Questa è una reazione comune ai fenoli che non hanno sostituenti nelle posizioni orto e para. La combinazione più facile avviene in posizione para a causa della formazione di una lunga catena di legami coniugati.
A causa dell'instabilità, il sale di diazonio viene preparato immediatamente prima della reazione, utilizzando composti con un gruppo amminico aromatico primario:
Quando si forma un colorante azoico, il pH del mezzo non deve essere superiore a 9,0-10,0, poiché in un mezzo fortemente alcalino, il sale di diazonio forma un diazoidrato che non è in grado di accoppiarsi con l'azo:
^ diazidratoReazioni di ossidazione e condensazione
La formazione di coloranti arilmetanici avviene durante la condensazione dei fenoli con un'aldeide
arilmetanotintura(rossocolori
Per il timolo si propone una reazione di condensazione con cloroformio in ambiente alcalino. Il prodotto di reazione è di colore rosso-violetto:
Per i fenoli con posizione n libera è caratteristica una reazione di condensazione con 2,6-diclorochinoneclorimide, mentre si forma indofenolo:
La formazione di un derivato indofenolico è possibile per nitrazione del timolo nel mezzo di anidride acetica e acido solforico concentrato:
Vengono spesso utilizzate reazioni di condensazione di fenoli con lattoni (anidride ftalica). Con il fenolo, il prodotto di condensazione è chiamato fenolftaleina ed è usato come indicatore che haNell'ambiente locale, colore lampone:
Il timolo forma la timolftaleina - un indicatore coloratoin ambiente alcalino in blu:
Fusione di resorcina in un crogiolo di porcellana con un eccesso di ftalico anidride in presenza di poche gocce di concentratoh 2 S0 4 ... La fusione risultante giallo rosso dopo raffreddamento, viene versato in una soluzione alcalina diluita. Appare intensamente influenza verdeorescenza della fluoresceina formata come risultato della reazione:
Analisi della purezza
V resorcina determinare l'impuritàpirocatecola per reazione con sonomonio con molibdato. In presenza di un'impurità appare il colore, la cui intensità confrontare con il riferimento.
Un'altra impurità nella preparazione resorcina -fenolo . L'impurità fenolica è determinata dall'odore, per questo una preparazione con una piccola quantità l'acqua viene riscaldata a bagnomaria ad una temperatura di 40-50 ° C.
V timo determinare l'impuritàfenolo per reazione con il ferro (III) cloruro. Di condizione della metodologia GF concentrazione timolo dovuto a la sua bassa solubilità è 0,085%. Colorazione complesso di timolo con cloruro di ferro a questa concentrazione non res accettato, e se c'èimpurità fenoliche appare Viola sto colorando. La miscela di fenolo nella preparazione è inaccettabile.
quantificazione
Per viene utilizzata la determinazione quantitativa dei fenolibromatometria: come straight(timolo), e viceversa (fenolo, reso-
qing, sinestrol). Una preparazione, un eccesso di una soluzione titolata di bromato di potassio e bromuro di potassio, viene posta in una bottiglia con tappo macinato. Acidificato con acido solforico:
La reazione avviene entro 10-15 minuti; per questa volta, la bottiglia viene lasciata in un luogo buio. Quindi viene aggiunta una soluzione di ioduro di potassio alla miscela e lasciata per altri 5 minuti:
Titolazione diretta accettato dal GF per la determinazione quantitativa timolo. Nella titolazione diretta, una goccia in eccesso di iodio modifica il colore degli indicatori (arancio metile, rosso metilegamba). V titolazione indietro lo iodio rilasciato viene titolato con una soluzione tiosolfato di sodio. Indicatore - amido.
Va ricordato che il processo di bromurazione è influenzato dalle condizioni di determinazione: la durata della reazione, la concentrazione dell'acido.
Equivalenti di massa molare, indicati comem(io/ z) Seguiremoribondo:
fenolo-1/6,
resorcina-1/6,
timolo-1/4,
Al contrario, deve essere effettuato un esperimento di controllo..
Resorcina Resorcinum
m-diossibenzene
La resorcina è un fenolo biatomico ed è un cristalli aghiformi incolori o leggermente rosa o gialli o una polvere cristallina. A volte il colore dei cristalli è quasi marrone. Ciò è dovuto alla conservazione impropria della resorcina, che si ossida molto facilmente. A differenza di altri fenoli, la resorcina si dissolve molto facilmente in acqua, alcool, facilmente in etere. Sciogliamo in olio grasso e glicerina. È difficile da dissolvere in cloroformio. Una volta riscaldato, evapora completamente.
La resorcina è parte integrante di molte resine e tannini, ma si ottiene sinteticamente dal benzene per solfonazione e fusione alcalina. Il benzene viene trattato con acido solforico concentrato per ottenere acido benzenmetadisolfonico I.
Quindi la miscela di reazione viene trattata con calce: in queste condizioni l'acido solforico forma un sale di calcio solubile in acqua (II), l'acido solforico in eccesso viene rimosso sotto forma di solfato di calcio:
La resorcina risultante viene purificata per distillazione.
La resorcina, come altri fenoli, si ossida facilmente ed è essa stessa un agente riducente. Può recuperare l'argento dalla soluzione di nitrato d'argento ammoniacale.
La resorcina dà tutte le reazioni caratteristiche dei fenoli, anche con l'acido formalina-solforico (sul fondo della provetta si forma un precipitato rosso). Una reazione specifica alla resorcina, che lo distingue da tutti gli altri fenoli, è la reazione della sua fusione con anidride ftalica in presenza di acido solforico concentrato per formare fluoresceina - una soluzione giallo-rossa con fluorescenza verde (reazione farmacopea).
L'effetto antisettico della resorcina è più pronunciato di quello del fenolo monoidrico. Ciò è dovuto alle sue proprietà riducenti più forti.
La capacità rigenerativa della resorcina si manifesta soprattutto in ambiente alcalino.
Viene utilizzato esternamente per le malattie della pelle (eczema, malattie fungine, ecc.) Sotto forma di soluzioni di acqua e alcol al 2-5% e unguenti al 5-10-20%.
Conservare in vasetti di vetro arancione ben chiusi (la luce stimola l'ossidazione).
