Дослiд 10.3. Сульфування фенолу

У пробiрку кладуть декiлька кристалiв фенолу i додають 3 краплi сульфатної кислоти. Струшують сумiш у пробiрцi - кристали фенолу розчиняються. Вносять краплю отриманого розчину в iншу про­бiрку i додають 4-5 крапель води - фенол видiляється у виглядi порошку.

Реакцiйну сумiш у першiй пробiрцi нагрiвають на киплячiй банi протягом 2-3 хв, потiм охолоджують i виливають у пробiрку з 10 краплями холодної води. Утворюється однорiдний розчин, який майже не має характерного запаху фенолу.

Фенол легко сульфується з утворенням сумiшi о- i n-фенолсульфокислот. Про-дукти сульфування розчиннi у водi значно краще, нiж сам фенол.

Хiмiзм процесу:

Дослiд 10.4. Нітрування фенолу

У пробірку вміщують декілька кристаликів фенолу, 2-3 краплі води та збовтують до виникнення однорідного розчину. В іншу пробірку поміщають 3 краплі концентрованої нітратної кислоти та 3 краплі води. Розведену нітратну кислоту краплями приливають до рідкого фенолу, весь час енергійно збовтуючи та охолоджуючи пробірку, в якій відбувається реакція, - вона проходить дуже енергійно. Реакційну суміш виливають у пробірку з декількома краплями води. Отвір пробірки закривають пробкою з газовідвідною трубкою та відганяють о-нітрофенол в чисту суху пробірку-приймач. Каламутна крапля рідини в приймачі має характерний гіркий мигдальний запах о-нітрофенолу. Пара-ізомер залишається в реакційній пробірці:

Гідроксильна група - замісник, який активує ядро. Реакції заміщення фенолів протікають значно легше, ніж у ароматичних вуглеводнів. Фенол нітрується розбавленою нітратною кислотою, тоді як при нітруванні бензолу необхідна суміш концентрованих нітратної та сульфатної кислот.

Дослiд 10.5. Кольоровi реакцiї багатоатомних фенолiв

В одну пробiрку вносять 3 краплi розчину пiрокатехiну, в iншу - 3 краплi розчину резорцину, в третю - гiдрохiнону, а в четверту - пiрогалолу. В кожну пробiрку додають по 3 краплi FeCl₃. При цьому в першiй пробiрцi з’являєтья зелене забарвлення, в другiй - фiолетове, в третiй - зелене, яке миттєво змiнюється на жовте, а в четвертiй - червоне.

Одночасно з утворенням фенолятiв, хлорид залiза дiє на феноли i як окис-нювач.

Поява в пробiрцi з гiдрохiноном забарвлення, яке швидко змiнюється, вказує на те, що при окисненнi гiдрохiнону в хiнон утворюється промiжна сполука однiєї моле-кули гiдрохiнону з однiєю молекулою хiнону, так званий хiнгiдрон.

Помiтити зелений колiр можливо тiльки в перший момент попадання хлориду залiза в розчин гiдрохiнону при розгляданнi на бiлому тлi. Колiр стає бiльш помiтним при насиченому розчинi гiдрохiнону i бiльш слабкому розчинi хлориду залiза.

Дослiд 10.6. Окиснення фенолів киснем повітря в лужному середовищі

На стрічку фільтрувального паперу (10×3 см) наносять через рівні проміжки по 1 краплі розчинів пірокахетіну, резорцину, гідрохінону та пірогалолу. У центр кожної з отриманих плям добавляють краплю розчину лугу. Пляма пірокатехіну миттєво зафарбовується в зелений колір, пляма пірогалолу - у темно-коричневий. Гідрохінон утворює жовту пляму із зеленою каймою по периферії. Резорцин тільки через деякий час утворює слабко виражене кільце коричневого кольору. Зелена пляма пірокатехіну поступово починає жовтіти (відбувається часткове окиснення до о-хінону). Отримані хроматограми додають до робочого журналу.

Дослiд 10.7. Отримання ауріну

У пробірку вміщують на кінчику мікролопатки щавлеву кислоту (порошок) та приблизно вдвічі більше кристалів фенолу. Склад пробірки збовтують, щоб змішати обидві речовини, додають 2 краплі сульфатної кислоти і обережно у полум’ї пальника доводять до кипіння. З’являється яскраво жовтий колір. Пробірку охолоджують, при цьому реакційна суміш твердішає. До затверділої маси приливають 4-5 крапель води та енергійно збовтують - утворюється розчин жовтого кольору. При додаванні декількох крапель лугу з’являється червоний колір.

Хімізм процесу:

Із щавлевої кислоти утворилася мурашина кислота, яка вступає в реакцію конденсації з фенолом. У результаті утворюється фенольний добуток трифенілметану - триокситрифенілметан. Під дією сульфатної кислоти він переходить у триокситрифенілкарбінол, який легко відщеплює воду з утворенням барвника ряду трифенілметану - ауріну. Аурін погано розчиняється у воді, добре - у спирті та оцтовій кислоті. У лугах аурін розчиняється з утворенням фенолятів, забарвлених у червоний колір.

Аурін можна застосовувати як індикатор при ацидіметричному титруванні.

Контрольнi запитання

1. Напишiть структурнi формули сполук: n-нiтрофенол; м-хлорфенол; о-крезол; n-метокситолуол; 2-бромфенол; b-фенiлетиловий спирт; пiкринова кислота; пiрока-техiн.

2. Напишiть реакцiю нiтрування фенолу.

3. В який спосiб можна роздiлити сумiш фенолу i бензилового спирту?

4. Яка з перелiчених сполук дає кольорову реакцiю з хлорним залiзом, реагує з розчином лугу, взаємодiє з соляною кислотою?

а)		б)
в)		г)

5. Розташуйте ароматичнi сполуки в порядку зниження кислотних властивостей:

6. Напишiть реакцiї сульфування фенолу; гiдрохiнону; о-крезолу.

7. Напишiть способи отримання фенолу.