Способы получения

Растворимость гомологов фенола ниже, а двух- и трехатомных фенолов выше. Собственно фенол образует бесцветные прозрачные кристаллы, которые обычно окрашены за счет примесей продуктов их окисления кислородом воздуха.

Таблица 12 – Номенклатура и физические свойства фенолов

Фенол ядовит, вызывает ожоги при попадании на кожу. Его действие связано со способностью денатурировать белки, вследствие чего водные растворы фенола (карболовая кислота) использовали в качестве антисептического средства для дезинфекции и обеззараживания при хирургических операциях. В настоящее время фенол вытеснен другими антисептиками.

Молекула фенола является плоской:

Все особенности свойств фенолов объясняются его электронным строением. Помимо эффекта π,π-сопряжения в бензольном кольце важнейшее значение для поведения молекулы имеет взаимное влияние заместителя и ядра. Со стороны гидроксильного кислорода, как более электроотрицательного атома, на бензольное кольцо действует –I эффект, который, однако, невелик. Решающее значение для поляризации молекулы имеет взаимодействие между НЭП атома кислорода и π-электронным облаком бензольного кольца, +М (р,π) эффект возникает в результате перекрывания общего π-электронного облака бензольного ядра и негибридизованной р-орбитали атома кислорода, несущей НЭП:

В составе образующегося общего π-электронного облака электронная плотность, выравниваясь, перераспределяется от атома кислорода в сторону кольца. Эффект +М (р,π) в фенолах значительно сильнее –I эффекта. Вследствие сопряжения связь С–О у фенолов становится короче и прочнее в сравнении со спиртами, так как она носит частично двойной характер. В то же время связь О–Н, напротив, ослабляется и становится более полярной.

Таблица 13 – О–Н кислотность некоторых спиртов и фенолов

Структурная формула и электронное смещение	Тип заместителя связанного с –ОН группой	Ка	Структурная формула и электронное смещение	Тип заместителя в бензольном кольце	Ка
	ЭД (+I)			ЭД (+М)
	ЭД (+I)			ЭД (+М)
	ЭД (+I)
				ЭА (–I)
Продолжение таблицы 13
	ЭА (–I)			ЭА (–I)
	ЭА (–I)			ЭА (–I; –М)
	ЭА (–I)			ЭА (–I; –М)

Таким образом, взаимное влияние гидроксила и ядра приводит к увеличению кислотных свойств ОН-группы, в то же время затрудняются реакции замещения ОН-группы, сопряженные с разрывом связи С–О:

Очевидно, легкость разрыва связи О–Н, т. е. степень депротонирования гидроксилпроизводного, будет определяться полярностью и энергией диссоциации (Е_D) этой связи. Естественно, чем выше полярность связи О–Н и устойчивее образующийся при диссоциации этой связи анион, т. е. чем ниже Е_D, тем легче разрывается связь О–Н, тем выше кислотность. Следовательно, ЭА заместители, связанные с ОН-группой, повышают О–Н кислотность соединения, а ЭД ее понижают.

В порядке возрастающей кислотности ряды гидроксильных соединений можно расположить следующим образом:

· спирты < НОН < фенолы < Н₂СО₃;

· третичные < вторичные < первичные спирты < НОН;

· одноатомные спирты < диолы < триолы;

Поведение бензольного ядра под влиянием гидроксильной группы также меняется. Реакционная способность его в реакциях электрофильного замещения резко повышается по сравнению с незамещенным бензолом. Причиной подобного активирования бензольного ядра является эффект сопряжения, благодаря которому ядро обогащается электронной плотностью. При этом характер перемещения электронов таков, что избыток отрицательного заряда концентрируется в орто- и пара-положениях к гидроксилу:

Химические свойства. Фенолы обнаруживают высокую реакционную способность, проявляя два ряда свойств: по фенольному гидроксилу и ароматическому ядру.