Электронное строение фенола.

В молекуле фенола бензольное кольцо и гидроксильная группа (-ОН) взаим- но влияют друг на друга. Неподеленная пара электронов атома кислорода гидро- ксильной группы находится в сопряжении ( р, π-типа) с бензольным кольцом. То есть в феноле гидроксильная группа, помимо отрицательного индуктивного эффек- та проявляет положительный мезомерный эффект.

-I, +M- эффекты

Величина положительного мезомерного эффекта больше, чем отрицательно- го индуктивного, поэтому гидроксильная группа оказывает донорное действие на бензольное кольцо. Вследствие этого электронная плотность в кольце перераспре- деляется и повышается особенно в орто- и пара-положениях по отношению к гидроксогруппе. В этих положениях возникает частичный отрицательный заряд, что облегчает реакции электрофильного замещения.

Величина электронной плотности на атоме кислорода за счет донорного эф- фекта понижается, полярность связи О – Н повышается, что увеличивает подвиж- ность атома водорода и кислотные свойства фенола по сравнению со спиртами.

Условно химические свойства фенола можно представить схемой:

основные свойства, нуклеофильные свойства

электрофильное замещение водорода в кольце

O  H

кислотные свойства нуклеофильное замещение

(реакции затруднены)

Химические свойства.

Химические свойства фенолов обусловлены наличием группы ОН и бен- зольного кольца и их взаимным влиянием.

1. Кислотно-оснóвные свойства.

Фенол, как и спирты проявляет слабые амфотерные свойства, с преобла- данием кислотных. Фенол диссоциирует в растворе с образованием фенолят- иона:

OH                   O^-

+ H⁺

фенолят-ион

Взаимодействие с активными металлами и щелочами приводит к образо- ванию солей - фенолятов (кислотные свойства):

OH                                  ONa

+ 2 Na, - H₂

+ NaOH, -H₂O

фенолят натрия

Образующиеся феноляты легко разлагаются при действии кислот. По- этому при действии угольной кислоты (СО₂ + Н₂О) и других кислот феноляты легко разлагаются и обратная реакция не возможна.

С₆Н₅ОNа + СО₂ + Н₂О С₆Н₅ОН + NаНСО₃

Фенолы реагируют с солями (хлоридом железа (III)). Данная реакция яв- ляется качественной реакцией на фенольный гидроксил:

3С₆Н₅ОН + FеСl₃          (С₆Н₅О)₃Fе + 3НСl

фиолетовое окрашивание

Каждый фенол дает свое характерное окрашивание в качественной реак- ции - фенол и резорцин - фиолетовое, пирокатехин и гидрохинон – зеленое, пи- рогаллол – красное.

  Взаимодействие с сильными кислотами (основные свойства).

Фенол в присутствии сильных кислот так же присоединяет протон и об- разуется неустойчивый фенилоксониевый ион:

H

OH                                                 O  H

+ HCl                                               Cl

хлорид фенилоксония