По электронному строению фенолы являются полярными соединениями, или диполями. Отрицательный конец диполя – это бензольное кольцо, положительный – группа –OH. Дипольный момент направлен к бензольному кольцу.
Поскольку гидроксильная группа – заместитель I рода, она повышает электронную плотность, особенно для орто- и пара-положений, в бензольном кольце. Это объясняется сопряжением, возникающим между одной из неподеленных электронных пар атома кислорода в OH-группе и π-системой кольца. Такое смещение неподеленной пары электронов приводит к повышению полярности связи O-H.
Взаимное влияние атомов и атомных групп в фенолах отражается на свойствах этих веществ. Так, увеличивается к замещению водородных атомов в орто- и пара-положениях бензольного ядра, и обычно в результате таких реакций замещения образуются тризамещенные производные фенола. Повышение полярности связи между кислородом и водородом обусловливает появление достаточно большого положительного заряда (δ+) на атоме водорода, в связи с чем фенол диссоциирует в водных растворах по кислотному типу. В результате диссоциации образуются фенолят-ионы и катионы водорода.
Фенол C6H5OH – слабая кислота, называемая также карболовой кислотой. В этом заключается главное отличие фенолов от спиртов – неэлектролитов.
|
OH
(3-оксипропановая кислота)
2) реакции окисления
а) в нейтрально среде при t= 0°C
3CH₂=CH-COOH + 2KMnO₄ + 4H₂O → 3CH₂-CH-COOH + 2MnO₂
| |
OH OH
+ 2KOH
C⁻² - 1e→ C⁻¹ |2 | 3 |
C⁻¹ -1e → C⁰ | |
Mn⁺⁷+ 3e→ Mn⁺⁴ | 3 | 2 |
б) в кислой среде:
CH₂=CH-COOH + 2КMnO₄ + 3H₂SO₄ → CO₂ + HOOC-COOH + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 4H₂O
C⁻² - 6e→ C⁺⁴ |10 | 1 |
C⁻¹ -4 e → C⁺³ | |
Mn⁺⁷+ 5e→ Mn⁺² | 5 | 2 |
3) декарбоксилирования:
CH₂=CH-COOH + NaOH(p-p) → CH₂=CH-COONa + H₂O
CH₂=CH-COONa + NаOH(твердый)→ СH₂=CH₂ + Na₂CO₃
4) СH₂=CH₂ + NH₃ → CH₃-C≡N -- ацетонитрил
Поскольку гидроксильная группа – заместитель I рода, она повышает электронную плотность, особенно для орто- и пара-положений, в бензольном кольце. Это объясняется сопряжением, возникающим между одной из неподеленных электронных пар атома кислорода в OH-группе и π-системой кольца. Такое смещение неподеленной пары электронов приводит к повышению полярности связи O-H.
Взаимное влияние атомов и атомных групп в фенолах отражается на свойствах этих веществ. Так, увеличивается к замещению водородных атомов в орто- и пара-положениях бензольного ядра, и обычно в результате таких реакций замещения образуются тризамещенные производные фенола. Повышение полярности связи между кислородом и водородом обусловливает появление достаточно большого положительного заряда (δ+) на атоме водорода, в связи с чем фенол диссоциирует в водных растворах по кислотному типу. В результате диссоциации образуются фенолят-ионы и катионы водорода.
Фенол C6H5OH – слабая кислота, называемая также карболовой кислотой. В этом заключается главное отличие фенолов от спиртов – неэлектролитов.