Fenoler - Phenols
I organisk kjemi , fenoler , noen ganger kalt fenoler , er en klasse av kjemiske forbindelser som består av en eller flere hydroksyl -grupper (- O H ) bundet direkte til en aromatisk hydrokarbongruppe. Det enkleste er fenol , C
6H
5OH . Fenolforbindelser er klassifisert som enkle fenoler eller polyfenoler basert på antall fenolenheter i molekylet.
Fenoler blir begge syntetisert industrielt og produsert av planter og mikroorganismer.
Eiendommer
Surhet
Fenoler er surere enn typiske alkoholer. Surheten av hydroksylgruppen i fenoler er vanligvis mellom den til alifatiske alkoholer og karboksylsyrer (deres pK en er vanligvis mellom 10 og 12). Deprotonering av en fenol danner et tilsvarende negativt fenolation eller fenoksidion , og de tilsvarende saltene kalles fenolater eller fenoksider ( aryloxides i henhold til IUPAC Gold Book ).
Kondens med aldehyder og ketoner
Fenoler er utsatt for elektrofile aromatiske erstatninger . Kondensering med formaldehyd gir harpiksholdige materialer, kjent som bakelitt .
En annen elektrofil aromatisk erstatning i industriell skala er produksjonen av bisfenol A , som produseres ved kondensering med aceton .
C-alkylering med alkener
Fenol blir lett alkylert i orto-stillingene ved bruk av alkener i nærvær av en Lewis-syre slik som aluminiumfenoksid:
- CH 2 = CR 2 + C 6 H 5 OH → R 2 CH-CH 2 2-C 6 H 4- OH
Mer enn 100.000 tonn av tert-butyl- fenoler produseres årlig (år: 2000) på denne måten, ved bruk av isobutylen (CH 2 = CMe 2 ) som alkyleringsmiddel. Spesielt viktig er 2,6-ditert-butylfenol , en allsidig antioksidant .
Andre reaksjoner
Fenoler gjennomgår forestring . Fenolestere er aktive estere som er utsatt for hydrolyse. Fenoler er reaktive arter mot oksidasjon . Oksidativ spaltning, for eksempel spaltning av 1,2-dihydroksybenzen til monometylesteren av 2,4 heksadiensyre med oksygen, kobberklorid i pyridin Oksidativ de-aromatisering til kinoner også kjent som Teuber-reaksjonen . og okson . I reaksjonen avbildet nedenfor reagerer 3,4,5-trimetylfenol med singlet oksygen generert fra okson / natriumkarbonat i en acetonitril / vann-blanding til en para-peroksykinol. Dette hydroperoksyd reduseres til kinol med natriumtiosulfat .
Fenoler oksideres til hydrokinoner i Elbs-persulfatoksidasjonen .
Reaksjon av naftoler og hydraziner og natriumbisulfitt i Bucherer karbazolsyntese
Syntese
Mange fenoler av kommersiell interesse fremstilles ved utarbeidelse av fenol eller kresoler . De produseres vanligvis ved alkylering av benzen / toluen med propylen for å danne kumen og deretter O
2tilsettes med H
2SÅ
4for å danne fenol ( Hock-prosess ). I tillegg til reaksjonene ovenfor, produserer mange andre mer spesialiserte reaksjoner fenoler:
- omorganisering av estere Fries omorganisering
- omlegging av N- fenylhydroksylaminer i Bamberger-omorganiseringen
- dealkylering av fenoliske etere
- reduksjon av kinoner
- erstatning av et aromatisk amin med en hydroksylgruppe med vann og natriumbisulfid i Bucherer-reaksjonen
- termisk nedbrytning av aryldiazoniumsalter omdannes saltene til fenol
- ved oksidasjon av arylsilaner - en aromatisk variasjon av Fleming-Tamao-oksydasjonen
Klassifisering
Det er forskjellige klassifikasjonsordninger . En ordning som ofte brukes, er basert på antall karbonatomer og ble utviklet av Jeffrey Harborne og Simmonds i 1964 og utgitt i 1980:
| Fenol | moderforbindelsen, brukt som desinfeksjonsmiddel og til kjemisk syntese |
| Bisfenol A. | og andre bisfenoler produsert av ketoner og fenol / kresol |
| BHT | (butylert hydroksytoluen) - en fettløselig antioksidant og tilsetningsstoff |
| 4-nonylfenol | et nedbrytingsprodukt av vaskemidler og nonoxynol-9 |
| Ortofenylfenol | et soppdrepende middel som brukes til voksing av sitrusfrukter |
| Picrinsyre | (trinitrophenol) - et eksplosivt materiale |
| Fenolftalein | pH-indikator |
| Xylenol | brukes i antiseptiske midler og desinfeksjonsmidler |
Legemidler og bioaktive naturlige produkter
| tyrosin | en av de 20 standard aminosyrene |
| L-DOPA | dopamin prodrug brukes til behandling av Parkinsons sykdom |
| propofol | korttidsvirkende intravenøs anestetisk middel |
| vitamin K hydrokinon | blodkoagulasjonsmiddel som konverterer |
| levotyroksin (L-tyroksin) | Bestselgende medikament for å behandle skjoldbruskhormonmangel. |
| amoxicillin | Bestselgende antibiotika |
| østradiol | det største kvinnelige kjønnshormonet |
Referanser
- ^ Hättenschwiler, Stephan; Vitousek, Peter M. (2000). "Rollen til polyfenoler i terrestrisk økosystem næringssyklus". Trender innen økologi og evolusjon . 15 (6): 238-243. doi : 10.1016 / S0169-5347 (00) 01861-9 . PMID 10802549 .
- ^ a b Fiege H; Voges HW; Hamamoto T; Umemura S; Iwata T; Miki H; Fujita Y; Buysch HJ; Garbe D (2000). "Fenolderivater". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002 / 14356007.a19_313 .
- ^ 2,4-heksadiensyre, monometylester, (Z, Z) - Organiske synteser , Coll. Vol. 8, s.490 (1993); Vol. 66, s.180 (1988) Artikkel
- ^ "2,5-cykloheksadien-1,4-dion, 2,3,5-trimetyl". Organiske synteser . 52 : 83. 1972.
- ^ Carreño, M. Carmen; González-López, Marcos; Urbano, Antonio (2006). "Oksidativ de-aromatisering av para-alkylfenoler til para-peroksykinoler og para-kinoler formidlet av Oxone som en kilde til singlet oksygen". Angewandte Chemie International Edition . 45 (17): 2737–2741. doi : 10.1002 / anie.200504605 . PMID 16548026 .
- ^ HE Ungnade, EF Orwoll (1943). "3-brom-4-hydroksytoluen". Organiske synteser . 23 : 11. doi : 10.15227 / orgsyn.023.0011 .
- ^ Bracegirdle, Sonia; Anderson, Edward A. (2010). "Arylsilane oxidation — new routes to hydroxylated aromatics" . Chem. Comm . 46 (20): 3454–6. doi : 10.1039 / b924135c . PMID 20582346 . S2CID 31736757 .
- ^ a b Wilfred Vermerris og Ralph Nicholson. Phenolic Compound Biochemistry Springer, 2008
- ^ Harborne, JB (1980). "Plantefenoler". I Bell, EA; Charlwood, BV (red.). Encyclopedia of Plant Physiology, bind 8 Secondary Plant Products . Berlin Heidelberg New York: Springer-Verlag. s. 329–395.