II. Реакции электрофильного замещения в ядре
1) Бромирование
Под действием бромной воды идет замещение всех трех атомов водорода в о- и п-положении.
+ 3 Br2 3 HBr + | ||
2,4,6-трибромфенол (белый осадок) |
При избытке брома бромирование может идти дальше, но с перестройкой бензольного кольца на хиноидное, что сопровождается изменением окраски.
2) Нитрование
Реакция нитрования протекает уже при комнатной температуре под действием разбавленной азотной кислоты.
При нитровании избытком HNO3 образуется тринитрофенол.
+ 3 HONO2 3 H2O + |
(это сильное взрывчатое вещество – пикриновая кислота).
Обладает сильными кислотными свойствами благодаря сильному оттягиванию электронов тремя электроноакцепторными группами NO2.
1) Сульфирование.
комн. | |||
+ HOSO2OH конц. | -H2O | o-феносульфокислота | |
нагр. |
п-фенолсульфокислота
III. Окислительно-восстановительные реакции
1) Окисление фенолов протекает очень легко даже под действием кислорода воздуха при комнатной температуре (этим объясняется появление окраски). Различными окислителями фенолы окисляются до разных состояний.
O H2O + | |||||
+ O | пирокатехин | о-бензохинон | |||
O H2O + |
гидрохинон п-бензохинон
Гидрохинон и пирокатехин восстанавливают Ag из его соединений – применяются в фотографии как проявители.
а) окисление пространственно затрудненных (экранированных) фенолов приводит к образованию устойчивых свободных радикалов – ароксилов,
+ HO-OH 2 H2O + | ||
4-метил-2,6-дитретбутилфенол (ионол) |
в которых электронное облако неспаренного электрона вступает в сопряжение с -электронами ароматического кольца, чему способствует наличие 3-х электронодонорных алкильных групп и -р сопряжение ядра с метильной группой. Радикал приобретает стабильность и в отсутствие воздуха может существовать в свободном состоянии.
Этим свойством обусловлено использование экранированных фенолов в качестве ингибиторов окислительных процессов (антиоксидантов).
При добавлении небольших количеств экранированных фенолов в массу полимера они предупреждают развитие цепной реакции окисления, связывая образующиеся свободные радикалы полимера.
RO . + | ROH + | ||
перекисный радикал полимера | ароксил |
Ароксил не способен продолжать цепной реакции, но может связать еще один радикал, превращаясь при этом в соединения хиноидного типа.
+ R. |
2) Восстановление фенолов.
Протекает трудно.
а) При перегонке в присутствии Zn-пыли фенол восстанавливается до углеводорода.
C6H5OH + Zn ZnO + C6H6
б) действие водорода в присутствии катализатора группу ОН не затрагивает (гидрируется ядро), т.е.
Ni + 3 H2 | ||
циклогексанол |