Некоторые темы органической химии для подготовки к егэ

Индивидуальные доказательства

  1. Август Лоран: О феноле (фенилоксидгидрат, фениловая кислота). В кн . : Журнал практической химии. 52, 1851, стр. 279-282. DOI: 10.1002 / prac.18510520125 .
  2. ↑ запись на в базе данных вещества GESTIS из в IFA , доступ к 8 января 2018 года. (Требуется JavaScript)
  3. ↑ Введение в В: Römpp Online . Георг Тиме Верлаг, по состоянию на 9 июня 2013 г.
  4. Справочник CRC по таблицам для идентификации органических соединений , третье издание, 1984 г., ISBN 0-8493-0303-6 .
  5. Дэвид Р. Лид (Ред.): Справочник CRC по химии и физике . 90-е издание. (Интернет-версия: 2010 г.), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Physical Constants of Organic Compounds, pp. 3-422.
  6. ↑ В. Б. Дайхманн: Токсикология лекарств и химикатов. Нью-Йорк, 1969, Academic Press, стр. 463.
  7. ↑ Р. Лефо, Огайо Кливленд: Практическая токсикология пластмасс. Chemical Rubber Co., 1968, стр. 329.
  8. Анри Фавр, Уоррен Х. Пауэлл: Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013 . Ред .: Королевское химическое общество. Кембридж 2014, ISBN 978-0-85404-182-4 , стр.416, 668 .
  9. Макс Блох, в Günther Bugge, The Book of Great Chemists , Volume 2, Verlag Chemie, Berlin 1930, pp. 92-114.
  10. Интернет-архиве ) Веб-сайт Мемориала Маутхаузена. Проверено 9 июля 2019 года.
  11. Ханс Хальтер: Report im Spiegel 25/1988, 20 июня 1988 г., стр. 112-122.
  12. Карин Орт: Система национал-социалистических концлагерей. История политической организации. Гамбург 1999.
  13. Отто Майрхофер : Мысли о 150-летии анестезии. В кн . : Анестезиолог. Том 45, 1996, стр. 881-883, здесь: стр. 883.
  14. Джозеф Заксески, Питер К.А. Брюйнинкс, Анна Л. Йонгериус и Берт М. Векхейзен: Каталитическая валоризация лигнина для производства возобновляемых химических веществ . В: Химические обзоры . Лента110 , нет.6 , 2010, с.3565-3567 , DOI : .
  15. Джой Эсохе Омориекомван, Араш Тахмасеби и Цзянглонг Ю: Производство богатого фенолом бионефти во время каталитического пиролиза в неподвижном слое и микроволнового пиролиза скорлупы ядра пальмы . В кн . : Биоресурсные технологии . Лента207 , 2016, с.188-196 , DOI : .
  16. Денгле Дуань, Ханву Лей, Юнпу Ван, Роджер Руан, Юхуань Лю, Лицзюнь Дин, Яюн Чжан и Ланг Лю: Производство возобновляемого фенола из лигнина с предварительной кислотной обработкой и каталитическим пиролизом ex-situ . В: Журнал чистого производства . Лента231 , 2019, стр.331-340 , DOI : .
  17. Винот Кумар Поннусами, Дин Дык Нгуен, Джеяпракаш Дхармараджа, Сута Шобана, Раджеш Бану, Риджута Ганеш Саратале, Сун Вунг Чанг и Гопалакришнан Кумар: обзор структуры лигнина, предварительных обработок и потенциальных реакций ферментации . В кн . : Биоресурсные технологии . Лента271 , 2019, с.462-472 , DOI : .
  18. Карл-Хайнц Лаутеншлегер, Вернер Шретер, Иоахим Тешнер, Хильдегард Бибрак, Taschenbuch der Chemie , 18-е издание, Harri Deutsch, Франкфурт (Майн), 2001.
  19. Ханс-Дитер Якубке, Рут Керхер (ред.): Химический словарь , Академическое издательство Spectrum, Гейдельберг, 2001.
  20. Арнольд Willmes, Taschenbuch химические вещества , Харри Deutsch, Франкфурт (М.), 2007, стр. 583.
  21. С.А. Лоуренс: Амины: синтез, свойства и применение , Cambridge University Press, 2004, ISBN 978-0-521-78284-5 , стр. 80.
  22. Ханс-Юрген Арпе , Клаус Вайссермель : Промышленная органическая химия: важные предварительные и промежуточные продукты. 6-е издание, Wiley-VCH, 2007, ISBN 978-3-527-31540-6 , с. 418.
  23. Скользящий план действий Сообщества ( CoRAP ) Европейского химического агентства (ECHA): , по состоянию на 26 марта 2019 г.
  24. Крезол — это метилфенол.
  25. . В: Warenlexikon компании Merck . 3-е изд. 1884 и сл., С. 250 ф.

Производство

Из-за коммерческого значения фенола было разработано множество методов его производства, но кумоловый процесс является доминирующей технологией.

Куменский процесс

95% производства (2003 г.) приходится на кумольный процесс , также называемый процессом Хока . Она включает в себя частичное окисление в кумола (изопропилбензола) через перегруппировки Хок : По сравнению с большинством других процессов, процесс использует кумола относительно мягких условиях и относительно недорогих сырьевых материалов. Чтобы процесс был экономичным, должны быть востребованы побочные продукты как фенол, так и ацетон. В 2010 году мировой спрос на ацетон составлял примерно 6,7 миллиона тонн, 83 процента из которых было удовлетворено за счет ацетона, произведенного в процессе кумола.

Путь, аналогичный кумольному процессу, начинается с циклогексилбензола . Он окисляется до гидропероксида , подобно получению гидропероксида кумола . В результате перегруппировки Хока гидропероксид циклогексилбензола расщепляется с образованием фенола и циклогексанона . Циклогексанон является важным предшественником некоторых нейлонов .

Окисление бензола и толуола

Прямое окисление бензола до фенола теоретически возможно и представляет большой интерес, но оно не было коммерциализировано:

С 6 Н 6 + О → С 6 Н 5 ОН

Закись азота является потенциально «зеленым» окислителем, который является более сильным окислителем, чем O 2 . Однако способы получения закиси азота остаются неконкурентоспособными.

Электросинтез с использованием переменного тока дает фенола из бензола.

Окисление толуола , разработанное Dow Chemical , включает катализируемую медью реакцию расплавленного бензоата натрия с воздухом:

С 6 Н 5 СН 3 + 2 О 2 → С 6 Н 5 ОН + СО 2 + Н 2 О

Предполагается, что реакция протекает через образование бензиоилсалицилата.

Старые методы

Ранние методы основывались на экстракции фенола из производных угля или гидролизе производных бензола.

Гидролиз бензолсульфоновой кислоты

Ранний коммерческий путь, разработанный Bayer и Monsanto в начале 1900-х годов, начинается с реакции сильного основания с бензолсульфоновой кислотой . Преобразование представлено этим идеализированным уравнением:

C 6 H 5 SO 3 H + 2 NaOH → C 6 H 5 OH + Na 2 SO 3 + H 2 O

Гидролиз хлорбензола

Хлорбензол можно гидролизовать до фенола с использованием основания ( процесс Доу ) или пара ( процесс Рашига – Хукера ):

C 6 H 5 Cl + NaOH → C 6 H 5 OH + NaCl
C 6 H 5 Cl + H 2 O → C 6 H 5 OH + HCl

Эти методы страдают от стоимости хлорбензола и необходимости избавляться от хлорида как побочного продукта.

Пиролиз угля

Фенол также является восстанавливаемым побочным продуктом пиролиза угля . В процессе Lummus окисление толуола до бензойной кислоты проводится отдельно.

Разные методы

Амин в фенол

Соли фенилдиазония гидролизуются до фенола. Метод не представляет коммерческого интереса, так как прекурсор стоит дорого.

C 6 H 5 NH 2 + HCl / NaNO 2 → C 6 H 5 OH + N 2 + H 2 O + NaCl

Декарбоксилаты салициловой кислоты до фенола.

Инструкции по технике безопасности

Фенол очень токсичен как местно, так и системно; При контакте с кожей оказывает раздражающее или разъедающее действие на слизистые оболочки, кожу и глаза. Глаза могут пострадать в виде помутнения роговицы , отека и слипания век вплоть до слепоты. Контакт с кожей сначала приводит к покраснению кожи, а затем к обесцвечиванию; более длительное время воздействия вызывает потемнение вплоть до образования некроза .

Фенол в основном всасывается через кожу, но также возможно вдыхание или пероральное всасывание. В организме человека вещество сильно повреждает почки, кровь, центральную нервную и сердечно-сосудистую системы. В случае хронического воздействия, желудочно-кишечных и нервных расстройств известны дальнейшие повреждения печени, почек и изменения кожи. Симптомами интоксикации после ингаляции были головокружение, головная боль и нарушение слуха, рвота, бессонница и раздражение почек. Прием внутрь в больших количествах приводил к массивному нарушению функции почек вплоть до острой почечной недостаточности в течение нескольких часов. Проглатывание вызывает ожоги во рту, горле, пищеводе и желудке; Известны также нарушения глотания и расстройства желудочно-кишечного тракта.

Токсичность объясняется реактивными метаболитами фенола, которые связываются с ДНК и другими макромолекулами и могут вызывать разрывы хромосом и мутагенные эффекты. Пероральная доза 1 г или более иногда может быть смертельной для человека; индивидуально, однако, выживали и гораздо более высокие дозы. Оральная величина LD Lo для людей составляет от 140 до 1400 мг / кг массы тела; У детей минимальная летальная доза при пероральном приеме составляет 10 мг / кг массы тела.

В 2015 году фенол был включен ЕС в текущий план действий Сообщества ( CoRAP ) в соответствии с Регламентом (ЕС) № 1907/2006 (REACH) как часть оценки вещества . Воздействие на здоровье человека и окружающую среду повторно оценивается и, при необходимости, принимаются последующие меры. Проглатывание фенола было вызвано опасениями по поводу его использования потребителями , воздействия на рабочих , высокого (совокупного) тоннажа, соотношения характеристик высокого риска (RCR) и других опасностей, связанных с опасностями, а также потенциальным риском мутагенных свойств. Повторная оценка проводится с 2015 года и проводится Данией .

Применение

По данным на 2006 год мировое потребление фенола имеет следующую структуру:

  • 44 % фенола расходуется на производство бисфенола А, который, в свою очередь, используется для производства поликарбонатов и эпоксидных смол;
  • 30 % фенола расходуется на производство фенолформальдегидных смол;
  • 12 % фенола гидрированием превращается в циклогексанол, используемый для получения искусственных волокон — нейлона и капрона;
  • в России большое количество фенола используется в нефтепереработке, в частности для селективной очистки масел на технологических установках типа 37/1 и А-37/1. Фенол проявляет высокую селективность и эффективность при удалении из масел смолистых веществ, различных полициклических ароматических углеводородов с короткими боковыми цепями, а также соединений, содержащих серу;
  • остальной фенол расходуется на другие нужды, в том числе на производство антиоксидантов (ионол), неионогенных ПАВ — полиоксиэтилированных алкилфенолов (неонолы), других фенолов (крезолов), лекарственных препаратов (аспирин), антисептиков (ксероформа) и пестицидов. Раствор 1,4 % фенола применяется в медицине (орасепт) как обезболивающее и антисептическое средство.

Фенол и его производные обусловливают консервирующие свойства коптильного дыма.
Также фенол используют в качестве консерванта в вакцинах. Пример использования, в качестве антисептика — препарат «Орасепт» и «Фукорцин». В косметологии как химический пилинг (токсично).

  • в скотоводстве: дезинфекция животных растворами фенола и его производных.
  • в косметологии для проведения глубокого пилинга.

Принципы оказания первой помощи

Первое, что необходимо сделать, это прервать контакт человека с отравляющим источником.

Пострадавшего вынести из помещения на свежий воздух, расстегнуть пуговицы, замки, молнии, чтобы лучше обеспечить доступ кислорода.

Если раствор фенола попал на одежду, ее немедленно снять. Пораженную кожу и слизистую глаз многократно и тщательно промыть проточной водой.

При попадании фенола в ротовую полость ничего не проглатывать, а немедленно прополоскать рот в течение 10 минут. Если вещество успело попасть в желудок, можно выпить сорбент со стаканом воды:

  • активированный или белый уголь;
  • энтеросорб;
  • энтеросгель;
  • сорбекс;
  • карболен;
  • полисорб;
  • лактофильтрум.

Антидот фенола – раствор глюконата кальция для внутривенного введения. При отравлении любой степени тяжесть пострадавший доставляется в больницу для наблюдения и лечения.

Вывести фенол из организма в условиях стационара при тяжелых отравлениях можно такими методами:

  1. Гемосорбция – очищение крови специальным сорбентом, который связывает молекулы ядовитого вещества. Кровь очищается путем прогонки в специальном аппарате.
  2. Дезинтоксикационная терапия – внутривенное вливание растворов, которые разбавляют концентрацию вещества в крови и способствуют его естественному выведению из организма (через почки).
  3. Гемодиализ – показан в тяжелых случаях, когда есть потенциальная угроза жизни. Процедура проводится с помощью аппарата «искусственная почка», в котором кровь проходит через специальные мембраны и оставляет молекулы отравляющего вещества. В организм кровь возвращается чистая и насыщенная полезными микроэлементами.

Фенол – это синтетическое отравляющее вещество, опасное для человека. Даже соединение природного происхождения может нанести вред здоровью. Чтобы избежать отравления, необходимо с ответственностью относится к работе на производстве, где есть риск контакта с ядом. При покупках интересоваться составом продукции. Неприятный запах пластмассовых изделий должен насторожить. При употреблении лекарственных препаратов с содержанием фенола соблюдать предписанную дозировку.

Задания повышенной сложности на фенолы.

Задание №1

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения

пропан 2-хлорпропан кумол фенол  циклогексанол

Задание №2

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения

бензол  хлорбензол  фенолят натрия X

вариант уравнения с карбонатом натрия недопустим, так как фенол как кислота слабее угольной только по ее первой ступени диссоциации.

Задание №3

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения

C2H4Br2  X1  X2  C6H5Cl  X3 X4

вариант уравнения с карбонатом натрия недопустим, так как фенол как кислота слабее угольной только по ее первой ступени диссоциации.

Задание №4

Навеску неизвестного соединения массой 27,8 г сожгли в избытке кислорода и получили 26,88 л углекислого газа, 9 г воды и 2,24 л азота. Определите молекулярную формулу данного соединения и его структуру, если известно, что для его синтеза не используют взаимодействие фенола с азотной кислотой.

n(CO2) = V(CO2)/Vm = 26,88/22,4 = 1,2 моль, следовательно, n(C) = n(CO2) = 1,2 моль,

m(C) = M(C)·n(C) = 12·1,2 = 14,4 г,

n(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 9/18 = 0,5 моль, следовательно, n(H) = 2n(H2O) = 1·0,5 = 1 моль,

m(H) = M(H)·n(H) = 1·1 = 1 г,

n(N2) = V(N2)/Vm = 2,24/22,4 = 0,1 моль, следовательно, n(N) = 2n(N2) = 2·0,1 = 0,2 моль,

m(N) = M(N)·n(N) = 14·0,2 = 2,8 г,

m(O) = m(в-ва) — m(C) — m(H) — m(N) = 27,8 — 14,4 — 1 — 2,8 = 9,6 г,

n(O) = m(O)/M(O) = 9,6/16 = 0,6 моль,

n(С):n(H):n(O):n(N) = 1,2:1:0,6:0,2 = 6:5:3:1

Таким образом, простейшая формула искомого соединения C6H5O3N.

По всей видимости, искомым веществом является один из изомерных нитрофенолов. Поскольку в условии сказано, что это вещество не получают нитрованием фенола, это означает, что данным веществом является м-нитрофенол, поскольку при нитровании фенола в качестве мононитропроизводных образуются практически только о- и п-нитрофенол.

Задание №5

При сжигании навески неизвестного вещества массой 3,31 г образовалось только два продукта: 1,344 л углекислого газа и 2,43 г бромоводорода. Определите молекулярную формулу вещества и его структуру, если известно, что оно может быть получено в одну стадию из фенола.

n(CO2) = V(CO2)/Vm = 1,344/22,4 = 0,06 моль, следовательно, n(C) = n(CO2) = 0,06 моль,

тогда, m(C) = n(C)·M(C) = 0,06·12 = 0,72 г,

n(HBr) = m(HBr)/M(HBr) = 2,43/81 = 0,03 моль, следовательно, n(H) = n(HBr) = 0,03 моль,

n(Br) = n(HBr) = 0,03 моль,

тогда, m(H) = n(H)·M(H) = 0,03·1 = 0,03 г,

m(Br) = n(Br)·M(Br) = 0,03·80 = 2,4 г,

m(O) = m(в-ва) — m(C) — m(H) — m(Br) = 3,31 — 0,72 — 0,03 — 2,4 = 0,16 г,

n(O) = m(O)/M(O) = 0,16/16 = 0,01 моль,

n(C):n(H):n(O):n(Br) = 0,06:0,03:0,01:0,03 = 6:3:1:3

Таким образом, простейшая формула искомого соединения C6H3OBr3.

Если предположить, что истинная молекулярная формула совпадает с простейшей, то искомым веществом может быть 2,4,6-трибромфенол, структурная формула которого:

Задание №6

Навеску неизвестного соединения массой 12,85 г сожгли в избытке кислорода. В результате образовалось 13,44 л углекислого газа, 3,6 г паров воды и 2,24 л хлороводорода. Определите молекулярную формулу данного соединения и установите его строение, если известно, что оно реагирует с металлическим натрием и при обработке бромной водой дает трибромпроизводное.

n(CO2) = V(CO2)/Vm = 13,44/22,4 = 0,6 моль, следовательно, n(C) = n(CO2) = 0,6 моль,

m(C) = M(C)·n(C) = 12·0,6 = 7,2 г,

n(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 3,6/18 = 0,2 моль, следовательно, nI(H) = 2·n(H2O) = 2·0,2 = 0,4 моль,

n(HCl) = V(HCl)/Vm = 2,24/22,4 = 0,1 моль,

n(Cl) = n(HCl) = 0,1 моль,

m(Cl) = n(Cl)·M(Cl) = 0,1·35,5 = 3,55 г,

nII(H) = n(HCl) = 0,1 моль,

n(H) = nI(H) + nII(H) = 0,4 + 0,1 = 0,5 моль,

m(H) = M(H)·n(H) = 1·0,5 = 0,5 г,

m(O) = m(в-ва) — m(C) — m(H) — m(Cl) = 12,85 – 7,2 – 0,5 – 3,55 = 1,6 г,

n(O) = m(O)/M(O) = 1,6/16 = 0,1 моль

n(C):n(H):n(O):n(Cl) = 0,6:0,5:0,1:0,1 = 6:5:1:1

Таким образом, простейшая формула искомого соединения C6H5OCl.

Если предположить, что истинная молекулярная формула совпадает с простейшей, то подходит м-хлорфенол, структурная формула которого:

Химические свойства фенола

Кислотные свойства фенола

Атом водорода гидроксильной группы обладает кислотным характером. Т.к. кислотные свойства у фенола выражены сильнее, чем у воды и спиртов, то фенол реагирует не только с щелочными металлами, но и со щелочами с образованием фенолятов:

Кислотность фенолов зависит от природы заместителей (донор или акцептор электронной плотности), положения относительно ОН-группы и от количества заместителей. Наибольшее влияние на ОН-кислотность фенолов оказывают группы, расположенные в орто- и пара-положениях. Доноры увеличивают прочность связи О-Н (тем самым уменьшая подвижность водорода и кислотные свойства), акцепторы уменьшают прочность связи О-Н, при этом кислотность возрастает:

Однако кислотные свойства у фенола выражены слабее, чем у неорганический и карбоновых кислот. Так, например, кислотные свойства фенола примерно в 3000 раз меньше,чем у угольной кислоты. Поэтому, пропуская через водный раствор фенолята натрия углекислый газ, можно выделить свободный фенол.

Добавление к водному раствору фенолята натрия соляной или серной кислоты также приводит к образованию фенола:


Качественная реакция на фенол

Фенол реагирует с хлоридом железа (3) с образованием интенсивно окрашенного в фиолетовый цвет комплексного соединения.Эта реакция позволяет обнаруживать его даже в очень ограниченных количествах.Другие фенолы,содержащие одну или несколько гидроксильных групп в бензольном кольце, также дают яркое окрашивание сине-фиолетовых оттенков в реакции с хлоридом железа(3).

Реакции бензольного кольца фенола

Наличие гидроксильного заместителя значительно облегчает протекание реакций электрофильного замещения в бензольном кольце.

Так, при взаимодействии фенола с бромной водой образуется белый осадок 2,4,6-трибромфенола:

Эта реакция, так же как и реакция с хлоридом железа(3), служит для качественного обнаружения фенола.

2. Нитрирование фенола также происходит легче, чем нитрирование бензола. Реакция с разбавленной азотной кислотой идет при комнатной температуре. В результате образуется смесь орто- и пароизомеров нитрофенола:

При использовании концентрированной азотной кислоты образуется 2,4,6, тринитритфенол-пикриновая кислота, взрывчатое вещество:

3. Гидрирование ароматического ядра фенола в присутствии катализатора проходит легко:

4. Поликонденсация фенола с альдегидами, в частности, с формальдегидом происходит с образованием продуктов реакции — фенолформальдегидных смол и твердых полимеров.

Взаимодействие фенола с формальдегидом можно описать схемой:

В молекуле димера сохраняются «подвижные» атомы водорода, а значит,возможно дальнейшее продолжение реакции при достаточном количестве реагентов:

Реакция поликонденсаци, т.е. реакция получения полимера, протекающая с выделением побочного низкомолекулярного продукта(воды), может продолжаться и далее (до полного израсходования одного из реагентов) с образованием огромных макромолекул. Процесс можно описать суммарным уравнением:

Образование линейных молекул происходит при обычной температуре. Проведение этой же реакции при нагревании приводит к тому, что образующийся продукт имеет разветвленное строение, он твердый и нерастворим в воде.В результате нагревания фенолформальдегидной смолы линейного строения с избытком альдегида получаются твердые пластические массы с уникальными свойствами. Полимера на основе фенолформальдегидных смол применяют для изготовления лаков и красок, пластмассовых изделий, устойчивых к нагреванию, охлаждению,действию воды, щелочей, кислот.Они обладают высокими диэлектрическими свойствами. Из полимеров на основе фенолформальдегидных смол изготавливают наиболее ответственные и важные детали электроприборов, корпуса силовых агрегатов и детали машин,полимерную основу печатных плат для радиоприборов. Клеи на основе фенолформальдегидных смол способны надежно соединять детали самой различной природы,сохраняя высочайшую прочность соединения в очень широком диапазоне температур. Такой клей применяется для крепления металлического цоколя ламп освещения к стеклянной колбе.Таким образом, фенол и продукты на его основе находят широкое применение.

Использует

Основное использование фенола, на которое уходит две трети его производства, связано с его преобразованием в прекурсоры для пластмасс. Конденсация с ацетоном дает бисфенол-A , ключевой предшественник поликарбонатов и эпоксидных смол. Конденсация фенола, алкилфенолов или дифенолов с формальдегидом дает фенольные смолы , известным примером которых является бакелит . Частичное гидрирование фенола дает циклогексанон , предшественник нейлона . Неионные детергенты получают путем алкилирования фенола с образованием алкилфенолов , например нонилфенола , которые затем подвергают этоксилированию .

Фенол также является универсальным предшественником большого количества лекарств, в первую очередь аспирина, а также многих гербицидов и фармацевтических препаратов .

Фенол является компонентом метода экстракции жидкость-жидкость фенол-хлороформ , используемого в молекулярной биологии для получения нуклеиновых кислот из тканей или образцов культур клеток. В зависимости от pH раствора можно экстрагировать ДНК или РНК .

Медицинский

Фенол широко используется в качестве антисептика, первым его применением стал Джозеф Листер (см. Раздел « »).

С начала 1900-х до 1970-х годов он использовался в производстве карболового мыла . Концентрированные фенольные жидкости обычно используются для постоянного лечения вросших ногтей на пальцах рук и ног . Эта процедура известна как химическая матриксэктомия . Впервые эта процедура была описана Отто Боллом в 1945 году. С тех пор она стала предпочтительным химическим веществом для химической матриксэктомии, выполняемой ортопедами.

Концентрированный жидкий фенол можно использовать местно в качестве местного анестетика при отологических процедурах, таких как миринготомия и установка тимпанотомической трубки, в качестве альтернативы общей анестезии или другим местным анестетикам. Он также обладает кровоостанавливающими и антисептическими свойствами, что делает его идеальным для этого использования.

Феноловый спрей, обычно содержащий 1,4% фенола в качестве активного ингредиента, используется в медицине для облегчения боли в горле. Он является активным ингредиентом некоторых пероральных анальгетиков, таких как спрей Chloraseptic , TCP и Carmex , обычно используемых для временного лечения фарингита .

Ниша использует

Фенол настолько дешев, что его используют в небольших количествах. Он входит в состав промышленных средств для удаления краски, используемых в авиационной промышленности для удаления эпоксидных, полиуретановых и других химически стойких покрытий.

Производные фенола использовались при приготовлении косметических средств, включая солнцезащитные кремы , краски для волос , препараты для осветления кожи , а также в тониках / отшелушивающих средствах для кожи. Однако из соображений безопасности фенол запрещен к использованию в косметических продуктах в Европейском Союзе и Канаде .

Класс опасности фенола

В реках естественный фон фенолов не превышает 20 мкг/дм3. Водоемы средней полосы России отличаются высокой цветностью за счет гумусовых веществ, попадающих в реки и озера из почвы, болот, торфяников. Гумус, распадаясь, образует фенол и его производные.

Грязные массы воды, сброшенные с крупных производств, резко повышают уровень фенола в природной воде. Фенольные стоки серьезно изменяют концентрацию кислорода в речной воде. В жаркий сезон скорость распада фенолов в природных водоемах увеличивается, но в зимний период процессы замедляются.

ПДК фенолов для рыбохозяйственных водоемов по законодательству России установлено на уровне 0,001 мг/дм3. Но это значение нередко превышается в реках: картину ухудшают плохо очищенные стоки промышленных предприятий.

Далее из природных источников при недостаточно эффективной очистке водного ресурса фенолы попадают в водопроводную сеть.

Согласно СанПиН 1.2.3685-21 содержание фенола в питьевой воде не должно превышать 0,001 мг/дм3, но при недостаточной водоподготовке токсичные примеси удаляются не полностью. В процессе дезинфицирующего хлорирования питьевой воды фенолы превращаются в хлорфенолы, особенно при кипячении. Появление в питьевой воде таких соединений обуславливает ее специфический лекарственный запах.

Фенольный индекс, ПДК

Для летучих алкифенолов (простой фенол, крезолы, гваякол, этилфенол) введен обобщенный показатель – «фенольный индекс».

Фенольный индекс отличается от реального содержания фенолов в их модельной смеси в 3-5 раз.

Для объектов хозяйственно-питьевого водопользования ПДК для суммы летучих фенолов, выраженной в пересчете на фенол (фенольного индекса) равна 0,001 мг/дм3, (согласно СанПиН 1.2.3685-21). Данный норматив применяется в том случае, если воду планируют хлорировать. В других случаях концентрация летучих фенолов в водных объектах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования допускается в дозе 0,1 мг/дм3.

ПДК для нелетучих фенолов закреплены в пределах 0,1-0,4 мг/дм3. Поскольку нормативы на содержание в воде нелетучих фенолов различны, их определяют (при необходимости) раздельно, используя для этой цели специальные селективные методы.

Влияние на природу

Фенол хорошо растворяется в воде, но с трудом подвергается биоразложению. Природный водоем, загрязненный фенолом и его производными, источает специфический лекарственный запах «карболки», меняет цвет. Водная гладь затягивается флуоресцирующей пленкой, препятствующей газообмену. В блюдах из рыбы заметен неприятный привкус уже при концентрации токсина 0,01-0,1 мг/дм3, а при концентрации фенола 75 мг/дм3 в водной системе нарушаются процессы естественной очистки.

Угроза для человека

Фенол проникает в организм человека при непосредственном контакте с разлитым реагентом, вместе с питьем, через пищу и воздух, в момент применения медицинских и косметических товаров, во время курения. При точечном попадании фенола на кожу образуются язвы и сильные ожоги, а контакт больших площадей тела (более 25 %) с разбавленным раствором фенола приводит к гибели.

Фенол вступает в организме в химические реакции и накапливается там. Чем выше концентрация токсина в крови, тем серьезнее последствия фенольного отравления для человека. Безопасной (условно) считается доза 0,6 мг фенола на 1 кг живого веса, попавшая в организм человека в течение одних суток (по данным Управления по охране окружающей среды США). В расчетах не учтен канцерогенный эффект фенола, который потенциально проявится длительное время спустя.

Острое отравление фенолом при попадании его с водой в желудочно-кишечный тракт вызывает боль в глотке, раны во рту, ожоги слизистых, тошноту, рвоту, диарею. Артериальное давление снижается, развивается бледность кожных покровов, симптомы сердечной недостаточности, возможны судорожные спазмы, боль в животе. Моча бурого цвета быстро темнеет на воздухе. Вероятная летальная доза для человека при пероральном приеме 50-500 мг/кг, а проглатывание 1 грамма вещества смертельно.

При длительном отравлении фенолом развивается анорексия, наблюдается обильное слюноотделение. Люди теряют вес, ощущают слабость и боль в мышцах. Поражаются печень и почки, нервная система и легкие.

характеристики

фенол

Физические свойства

Чистый фенол образует бесцветные кристаллические иглы при комнатной температуре, но коммерчески доступный продукт обычно имеет цвет от розового до красновато-коричневого из-за незначительных, но сильно окрашенных примесей. Температура плавления составляет 41 ° C, а температура кипения — 182 ° C. Имеет характерный ароматный запах. Из-за гидрофильной группы ОН фенол гигроскопичен . В феноле растворяется ограниченное количество воды. При примерно 6% воды смесь становится жидкой при 20 ° C. Фенол умеренно растворим в воде. Между растворами с высоким и низким содержанием фенола существует разрыв в смешиваемости . Фенол, сжиженный водой, в медицине был назван Phenolum liquefactum .

Химические свойства

Гидроксильная группа фенола более кислая, чем спирт ; следовательно, фенол — слабая органическая кислота . Причина — стабилизация мезомерии соответствующего основания фенолят-иона. Отрицательный заряд может делокализоваться в кольце.

В отличие от спиртов фенолы вступают в реакции нуклеофильного замещения только при высоких температурах и в присутствии специальных катализаторов, при этом гидроксильная группа заменяется другими нуклеофилами . Гидрокси-функция проявляет, особенно в депротонированном состоянии, выраженный + M-эффект . Кроме того, он показывает эффект -I . Однако, поскольку это значительно меньше, чем эффект + M, фенол очень легко атакуется электрофилами. Атака происходит предпочтительно в орто- и пара- положении по отношению к гидроксильной группе. Из-за электронодонорной природы гидроксигруппы фенол примерно в тысячу раз более активен, чем бензол. Предпочтение орто- или пара- атаки электрофилами можно понять, с одной стороны, при рассмотрении граничных структур фенолят-аниона. Отрицательный заряд делокализован в ароматическом кольце в орто- и пара- положения. Поскольку электрофилы предпочитают атаковать богатые электронами позиции, наблюдается наблюдаемая региоселективность . С другой стороны, σ-комплекс (ион карбения), образующийся на промежуточной стадии замещения, более мезомерно стабилизирован в орто- и пара- положениях, чем в мета- положении, поскольку возможны более низкоэнергетические граничные структуры и делокализация поэтому электроны более выражены. Замещение в пара- положении также является предпочтительным, поскольку нет стерического взаимодействия атакующего электрофила с неподеленными электронными парами кислорода.

Кето-енольной таутомерии полностью на стороне енольной из-за образования термодинамически благоприятной ароматической системы.

Технически важной реакцией нуклеофильного замещения является получение анилина из фенола при 250 ° C в присутствии оксидного катализатора (оксид алюминия , кремния или магния , а также борная кислота ) в виде « процесса Halcon »

С.6-еЧАС5ОЧАС + NЧАС3 →Kат.250∘С. С.6-еЧАС5NЧАС2 + ЧАС2О{\ displaystyle \ mathrm {C_ {6} H_ {5} OH \ + \ NH_ {3} \ {\ xrightarrow {250 ^ {\ circ} C}} \ C_ {6} H_ {5 } NH_ {2} \ + \ H_ {2} O}}

Фенол превращается в циклогексанол путем каталитического гидрирования .