酚
在有机化学中，酚（phenols）或酚类、酚类化合物，是一类通式为ArOH，结构为芳烃环上的氢被羟基（—OH）取代的一类芳香族化合物。酚类化合物中最简单的酚为苯酚（C
6H
5OH，亦称石炭酸）。
虽然结构与醇类似，但酚的性质相对独特而与醇不属同类化合物，这主要因为酚羟基连接于不饱和碳原子上。由于酚类的芳香环紧密的与羟基氧原子结合，而相对使羟基的氧原子与氢原子之间的化学键不是那么牢固，因此酚比起醇类化合物具有更强的酸性。酚上的羟基酸性通常间于脂肪醇与羧酸之间（它们的pKa通常在10-12之间）。
当酚类化合物的羟基失去一个质子（H+），就会形成相应的负离子形态的酚负离子或称为芳基氧负离子，而相应形成的盐称为酚盐或芳基氧盐。
酚化合物还允许一个芳香环上连接两个或数个羟基，其中最简单的是苯二酚，它的结构是两个羟基连接在一个苯环上。一些酚类化合物具有杀菌效果，可制成消毒剂。另外一些具有雌激素作用或内分泌干扰素的活性。
分类
[编辑]特性
[编辑]酸性
[编辑]
1：酚先去质子化（目的是为了与外在系统呈现酸碱平衡）；氢氧化钠的OH形成带一个负电荷的原子团（解离） 2：氢氧化钠与酚进行复分解反应，合成苯酚钠和水。 而若要还原苯酚钠成苯酚，则通入CO2入上述溶液中，会形成碳酸氢钠和苯酚，再经过分离处理，则可得到较高纯度的苯酚。
易被氧化
[编辑]配合物
[编辑]- 塑料工业常用 C15H16O2 (4,4'-dihydroxy-2,2-diphenylpropane) ，中文名为双酚A、也称为酚甲烷、二酚基丙烷或 2.2双对酚甲烷。
酚的反应
[编辑]酚可通过许多途径发生化学反应：
- 发生酯化反应以及相应酚醚的合成。
- 由于羟基被活化基团，酚可以发生芳香亲电取代反应，如合成杯芳烃。[1]
- 在Bucherer咔唑合成中，萘酚与肼在亚硫酸氢钠条件下发生反应。
- 氧化裂解反应，如1,2-二羟基苯在氧气，氯气和吡啶的条件下裂解为2,4-己二烯二酸单甲酯。[2]
- Teuber反应，即氧化去芳构化形成醌的反应中，氧化剂为Fremy盐和[3]过一硫酸氢钾复合盐。[4] 下图的反应中，3,4,5-三甲基苯酚与单线态氧反应可生成对-过氧喹诺酮，单线态氧由过一硫酸氢钾复合盐/碳酸钠在乙腈/水溶液中反应生成。该过氧化物与硫代硫酸钠发生还原反应得到喹诺林。
- 在Elbs过硫酸盐氧化反应中，苯酚被氧化为苯二酚。
- 苯酚负离子（酚失去质子形成）可成为金属正离子的配体。
酚类化合物的制备
[编辑]下列为酚类化合物在实验室中的制备方法：
- 通过酯发生弗赖斯重排反应反应制备；
- 通过苯胲发生班贝尔格尔重排反应反应制备；
- 通过酚酯或酚醚的水解反应制备；
- 通过醌的还原反应制备；
- 在布赫雷尔反应中，通过硫氢化钠试剂，将芳香胺的氨基置换为羟基制备；
- 通过重氮盐的水解反应制备；
- 通过甲醛的寡聚反应后，在碱的催化下与环氧氯丙烷反应制备；
- 酚一般可由芳烃磺化后经碱熔融制得；
- 酚也可由卤代芳烃与碱在高温高压催化下反应制得；
- 在二烯酮苯酚重排反应中，通过二烯酮发生重排反应制备。[5][6]
- 通过氧化芳香硅烷制备，即Fleming–Tamao氧化反应；[7]
- 通过苯与丙烯在H
3PO
4中加成，得到的异丙苯与O
2和H
2SO
4加成得到酚（Hock法）。
酚类化合物
[编辑]| 名称 | 说明 |
|---|---|
| 苯酚 | 母体化合物，常用于消毒剂以及化学合成 |
| 双酚A | 可从酮和苯酚/甲基酚化合物合成双酚A及其他的双酚化合物 |
| BHT | （二丁基羟基甲苯）：一种脂溶性的抗氧化剂和食品添加剂 |
| 辣椒素 | 红辣椒当中的具有辛辣味的化合物 |
| 甲酚 | 被发现存在于煤焦油和矿物杂酚油 |
| 雌二醇 | 雌性激素：一种激素 |
| 丁香油酚 | 丁香精油中的主要成分 |
| 没食子酸 | 被发现存在于瘿 |
| 愈创木酚 | （2-甲基苯酚），具有烟熏气味，被发现存在于烘烤咖啡，威士忌和烟雾中 |
| 壬基酚 | 存在于清洁剂和壬苯聚醇-9 |
| 邻苯基酚 | 一种抗真菌剂用于柑橘属 |
| 苦味酸 | （三硝基苯酚）一种炸药 |
| 酚酞 | pH指示剂 |
| 多酚 | 比如：黄酮类类与丹宁酸类 |
| 异丙酚 | 一种麻醉剂 |
| 覆盆子酮 | 一种含有浓重覆盆子味的化合物 |
| 血清素 / 多巴胺 / 肾上腺素 / 去甲肾上腺素 | 天然神经传导物质 |
| 百里酚 | （2-异丙基-5-甲基苯酚），一种防腐剂，嗽口水中的配料 |
| 酪氨酸 | 一种氨基酸 |
| 二甲苯酚 | -用于防腐剂 |
药用化合物
[编辑]| 大麻素类 | “大麻”中的活性成分 |
| 己烯雌酚 | 一种合成的雌激素，具有对称二苯代乙烯结构 |
| L-多巴 | 多巴胺的前药 |
| 水杨酸甲酯 | 冬青树精油当中的主要成分 |
| 异丙酚 | 一种速效静脉注射用麻醉药 |
| 水杨酸 | 一种植物激素，可用于镇痛药，退烧药和抗炎药，同样还是阿司匹林的前体 |
工业生产
[编辑]酚类化合物是工业中重要的原料或添加剂，可用于：
- 实验室工作
- 化学工业
- 化学工程
- 木材加工
- 塑料加工
用途
[编辑]生物作用
[编辑]污染
[编辑]- 酚污染会给生态系统带来很大危害。
环境酚污染
[编辑]- 环境酚污染主要来自焦化厂、煤气发生站、炼油、木材防腐、绝缘材料的制造、制药、造纸以及酚类化工厂的废水、废气
- 酚类化合物挥发到空间可使大气受污染，含酚的废水流入农田会使土壤受污染，流入地下则会造成地下水污染。
土壤酚污染
[编辑]- 被酚污染的土壤会使农作物减产或枯死。
水体酚污染
[编辑]- 水体酚污染会使水生生物受到抑制，繁殖下降、生长变慢，严重时导致死亡。
对人体的危害
[编辑]另请参阅绿色和平关于消费品中有害化学成分的报告 （页面存档备份，存于互联网档案馆）。
限度
[编辑]- 中国大陆规定最高允许浓度：
参考文献
[编辑]- ^ p-tert-butylcalix[8]arene, Organic Syntheses, CV 8, 80 Article （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- ^ 2,4-Hexadienedioic acid, monomethyl ester, (Z,Z)- Organic Syntheses, Coll. Vol. 8, p.490 (1993); Vol. 66, p.180 (1988) Article （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- ^ 2,5-Cyclohexadiene-1,4-dione, 2,3,5-trimethyl Organic Syntheses, Coll. Vol. 6, p.1010 (1988); Vol. 52, p.83 (1972) Abstract （页面存档备份，存于互联网档案馆）.
- ^ Oxidative De-aromatization of para-Alkyl Phenols into para-Peroxyquinols and para-Quinols Mediated by Oxone as a Source of Singlet Oxygen M. Carmen Carreño, Marcos González-López, Antonio Urbano Angewandte Chemie International Edition Volume 45, Issue 17 , Pages 2737 - 2741 2006 Abstract （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- ^ 与醌相关，参见辛克－苏尔反应
- ^ Advanced organic Chemistry, Reactions, mechanisms and structure 3ed. page Jerry March ISBN 0-471-85472-7
- ^ Sonia Bracegirdle, Edward A. Anderson, Chem. Comm. doi:10.1039/b924135c
参见
[编辑]外部链接
[编辑]数据库
[编辑]- Phenol-Explorer (phenol-explorer.eu （页面存档备份，存于互联网档案馆）), a database dedicated to phenolics found in food by Augustin Scalbert, INRA Clermont-Ferrand, Unité de Nutrition Humaine (Human food unit)
- Phenols （页面存档备份，存于互联网档案馆） at ChEBI (Chemical Entities of Biological Interest)
- ChEMBLdb, a database of bioactive drug-like small molecules by the European Bioinformatics Institute
- Foodb, a database of compounds found in food
