30
FENOLI Osnove organske hemije

FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

  • Upload
    others

  • View
    28

  • Download
    2

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

FENOLI

Osnove organske hemije

Page 2: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

FENOLI

FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE.

Naziv fenol koristi se i za specifičan spoj, C6H5OH i za cijelu klasu spojeva.

Sam FENOL, otkriven je 1834. god. u katranu uglja i nazvan karbolna kiselina "Karbolsäure" (coal-oil-acid, carbolic acid).

Page 3: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

FENOLI

Staro ime benzena je fen, prema grčkom, što znači svijetliti (jer je prvi put dobiven iz gasa za osvjetljenje), pa je njegov hidroksi derivat nazvan fenol.

IUPAC- od 2004. preferira naziv fenol.

Fenol 3-Metilfenol 5-Hlor-2-metilfenol

Page 4: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

FENOLI

Karboksilna i acilna grupa imaju prednost nad fenolskom hidroksi grupom u osnovnom imenu. U tim slučajevima hidroksi grupa se smatra supstituentom:

p-Hidroksibenzojeva kiselina 2-Hidroksi-4-metilacetofenon

Page 5: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

OH OHOH OHOH

OH

OH

OH

OH

OH OHHO

1,2-Benzendiol 1,3-Benzendiol 1,4-Benzendiol 1,2,3-Benzentriol 1,3,5-Benzentriol (Katehol) (Rezorcinol) (Hidrokinon) (Pirogalol) (Floroglucinol)

FENOLI

Page 6: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

CH3

OH OH

COO

OH

R

OH

Fenol Metilsalicilat Urušioli

(karbolna (iz ulja zimzelena) (R= različiti C15 alkilni

kiselina) i alkenilni lanci)

Široko su rasprostranjeni u prirodi. Npr.

urušioli su glavni alergeni sastojci otrovnog

bršljena i hrasta.

FENOLI

Metil 2-Hidroksibenzoat

Page 7: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

CH3

OH OH

H3C

CH( ) 2CH2CH2NH2

O

OH

CH3

C O

H

FENOLI

Karvakrol Vanilin Tiramin

(u eteričnim uljima (alkaloid u imeli,

Origano, Timijan, Viscum album)

Majčina dušica)

4-(2-aminoetil)fenol 4-Hidroksi-3-metoksibenzaldehid 2-Metil-5-(1-metiletil)fenol

Page 8: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

FENOLI

2-Metoksi-4-(2-propenil)fenol

(4-Alil-2-metoksifenol)

Eugenol

(u klinčićima)

Tetrahidrokanabinol-

THC (psihoaktivna

komponenta iz indijske

konoplje, marihuane)

Page 9: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

FENOLI

Kapsaicin aktivni sastojak ljutih papričica

Resveratrol – kancer hemopreventivni agens iz grožđa 4-(4-Hidroksifenil)-2-butanon

daje okus malinama

Page 10: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

FENOLI

Triciklički fenoli - flavonoidi

(+)-Katehin u zelenom čaju i crnom vinu

(-)-Katehin iz biljke Centaurea maculosa djeluje kao herbicid prema drugim biljnim vrstama - alelopatija

Page 11: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

FENOLI

OH

Cl Cl

Cl

Cl Cl

OCH2COOH

Cl

Cl

OH OH

ClCl

Cl

Cl Cl

Cl

Pentahlorfenol 2,4-Dihlorfenoksi- Heksahlorofen

(za zaštitu drveta) acetatna kiselina, (antiseptik)

2,4-D (herbicid)

Page 12: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

FENOLI

OH OH OH

C(CH3)3(CH3)3C

CH3

C(CH3)3

C(CH3)3OCH3 OCH3

BHT BHA

(Butilirani HidroksiToluen) (Butilirani HidroksiAnisol)

ClCl

Cl ClO

O2,3,7,8-Tetrahlordibenzo-p-dioksin

(DIOKSIN)

Page 13: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

Slično alkoholima stvaraju intermolekularne vodikove veze. Zato imaju više tačke ključanja i topljenja i bolju topivost u vodi od arena i aril halogenida slične molekulske težine.

FFizičke osobine fenola

(a) Vodikova veza između dvije molekule fenola

(b) Vodikove veze između molekula vode i fenola

Page 14: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

OSOBINE FENOLA: KISELOST

Glavna osobina fenola - kiselost

Fenoli su slabe kiseline koje disociraju u vodi dajući H3O

+ i fenoksidni anion, ArO-:

OH..

.. O-H+

Page 15: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

Supstituirani fenoli mogu biti više ili manje kiseli od samog fenola u zavisnosti od karaktera supstituenta:

EAG- Elektron-akceptorna grupa stabilizira fenoksidni anion što rezultira povećanom kiselošću fenola (npr. nitro grupa)

EDG- Elektron-donorska grupa destabilizira fenoksidni anion i smanjuje kiselost fenola (npr. hlor).

..

..O-:

EDGEAG

:O-..

..

Page 16: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

Fenoli za razliku od alkohola reaguju sa vodenom otopinom alkalija gradeći fenokside:

O H + NaOH + H2OO-Na+

Fenol Natrijum fenoksid

Page 17: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

PRIREĐIVANJE FENOLA

1. Alkalna fuzija ARILSULFONATA, odnosno Na-soli benzensulfonskih kiselina, ograničena za priređivanje alkil-supstituiranih fenola:

CH3

SO3H2SO4

CH3

SO3H

1. NaOH

2. H3O+

200oC

OH

CH3Toluen p-Toluensulfonska kiselina p-Metilfenol

Page 18: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

Alkalna fuzija SULFONATA, odnosno Na-soli benzensulfonskih kiselina

Page 19: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

2. Nukleofilna aromatska supstitucija:

Hlorbenzen Benzin Fenol

Hlorbenzen Fenol

Page 20: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

Kumen Kumen Fenol Aceton (izopropilbenzen) hidroperoksid

3. Benzilna oksidacija:

Page 21: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

4. Hidroliza ARENDIAZONIJUM SOLI - najšire korištena metoda za sintezu fenola:

BrBrH3O+

HSO4-

Br

NH2

2-Brom-4-metilanilin 2-Brom-4-metilfenol

CH3

OHN N+

CH3

H2SO4

HNO 2

CH3

Page 22: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

REAKCIJE FENOLA

1. FENOLI KAO ALKOHOLI

Williamsonova sinteza etera

Na-Fenoksid Brometan Etilfenileter (Etoksibenzen)

CH2CH3O+ CH3CH2Br + NaBr

ONa

Page 23: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

Fenol Benzoilhlorid Fenilbenzoat

OOH+

C

O

Cl NaOH

H2O

C

O

Esterifikacija

Page 24: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

2. ELEKTROFILNE AROMATSKE SUPSTITUCIJE (OH jak orto- i para- dirigujući aktivator - nastaju polisupstituirani derivati)

(Pikrinska kiselina)

2,4,6-Tribromfenol 2,4,6-Trinitrofenol

Br NO2

Br Br O2N NO2

OHOH

Page 25: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

3. OKSIDACIJA FENOLA: KINONI

OH OHO

O OH

[O]

[O]

[Red]

Fenol Benzokinon Hidrokinon

Oksidaciona sredstva: • Na2Cr2O7

• Fremijeva so, kalijum nitrozosulfonat, (KSO3)2NO Redukciona sredstva: • NaBH4

• SnCl2

Page 26: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

Biohemijski oksidirajući agensi:

UBIKINONI ili koenzimi Q, prisutni u svim aerobnim organizmima, od najjednostavnijih bakterija do čovjeka, a učestvuju u procesu proizvodnje energije. O

O

CH3O CH3

CH3O (CH2CH CCH2)nH

CH3

Ubikinoni ( n = 1 - 10)

Page 27: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

Fiziološki važan kinon je vitamin K.

Page 28: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

4. INDUSTRIJSKI VAŽNI DERIVATI

FENOLA

• Sinteza aspirina

Kolbe-Schmittova karboksilacija

Fenol Salicilna kiselina

H3O+

O

OH C

OH

CO2

NaOHOH

Page 29: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

(Aspirin) Acetilsalicilna kiselina

CH3 OC

O

O

COH

(CH3CO)2O

Salicilna kiselina

O

OH

COH

OH C

OH

O

Salicilna kiselina Fenol Fenilsalicilat (Salol)

+

HO

POCl3

O

OH

CO

Page 30: FENOLI - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju/Predmeti KOHBH/I...FENOLI FENOLI imaju –OH grupu direktno vezanu na benzenov prsten i spadaju u AROMATSKE SPOJEVE. Naziv fenol

Homolozi fenola

Naftalenski homolozi fenola - naftoli