btvn.vn

Phenol: cấu tạo và tính chất

Lưu trên thiết bị này
Dẫn xuất halogen – Alcohol – Phenol · Chọn bài khác

Mở đầu

Phenol và benzyl alcohol đều có vòng benzene và OH. Chỉ khác OH gắn trực tiếp vào đâu, nhưng tính chất với NaOH đã khác.

Cấu tạo và tính chất vật lí

Do ảnh hưởng của vòng benzene, liên kết O–H trong phenol phân cực mạnh hơn trong alcohol; phenol thể hiện tính acid yếu và vòng thơm dễ tham gia phản ứng thế. Ở điều kiện thường, phenol là chất rắn không màu, nóng chảy ở 43 °C, ít tan trong nước lạnh nhưng tan nhiều khi đun nóng. Phenol độc và có thể gây bỏng da.

Phenol là acid yếu

Phenol phản ứng với sodium và với base mạnh: $$2\mathrm{C_6H_5OH}+2\mathrm{Na}\rightarrow2\mathrm{C_6H_5ONa}+\mathrm{H_2},$$ $$\mathrm{C_6H_5OH+NaOH\rightarrow C_6H_5ONa+H_2O}.$$ Phenol có tính acid mạnh hơn alcohol, dung dịch phenol không làm đổi màu quỳ tím. Phenol còn phản ứng với sodium carbonate: $$\mathrm{C_6H_5OH+Na_2CO_3\rightarrow C_6H_5ONa+NaHCO_3}.$$ Phản ứng tạo hydrogencarbonate, không giải phóng CO₂. Dung dịch phenol bão hòa đang trắng đục trở nên trong suốt khi thêm NaOH hoặc Na₂CO₃ vì tạo muối sodium phenoxide tan.

Kiểm tra nhanh

Thuốc thử nào phản ứng với phenol nhưng không phản ứng acid–base với ethanol trong điều kiện thường?
Chọn một đáp án

Thế bromine trên vòng

Vòng phenol đánh số C mang OH là 1, hai vị trí bên cạnh là 2 và 6, vị trí đối diện là 4.
Vòng phenol đánh số C mang OH là 1, hai vị trí bên cạnh là 2 và 6, vị trí đối diện là 4.
Mở hình lớn
Nhóm OH hoạt hóa vòng và định hướng thế vào vị trí ortho, para. Phenol phản ứng với nước bromine ở điều kiện thường: $$\mathrm{C_6H_5OH+3Br_2\rightarrow C_6H_2Br_3OH\downarrow+3HBr}.$$ Sản phẩm 2,4,6-tribromophenol là kết tủa trắng; dung dịch bromine mất màu. Hiện tượng này khác benzene, vốn cần xúc tác cho phản ứng bromine ở vòng.

Nitro hóa, ứng dụng và điều chế

Phenol phản ứng với HNO₃ đặc trong H₂SO₄ đặc, đun nóng, tạo 2,4,6-trinitrophenol (picric acid) ở dạng tinh thể màu vàng. Đây cũng là phản ứng thế vào các vị trí 2, 4, 6 của vòng. Phenol là nguyên liệu sản xuất chất dẻo, tơ sợi, dược phẩm, phẩm nhuộm, thuốc sát trùng và thuốc diệt cỏ. Trong công nghiệp, phenol chủ yếu được điều chế từ cumene qua oxi hóa rồi thủy phân trong môi trường acid, đồng thời thu acetone; ngoài ra còn có thể tách từ nhựa than đá. Phenol và acid đậm đặc đều nguy hiểm; các thí nghiệm chỉ thực hiện theo quy trình phòng thí nghiệm.

Ví dụ mẫu

Một mol phenol phản ứng hết với NaOH cần 1 mol NaOH, nhưng phản ứng thế ba vị trí với bromine dư cần 3 mol Br₂. Hai số khác vì một phản ứng xét H của OH, phản ứng kia xét ba H của vòng.

Luyện tập

1 mol phenol phản ứng tối đa với bao nhiêu mol Br₂ theo phản ứng tạo 2,4,6-tribromophenol?
Chọn một đáp án

Ghi nhớ

- Phenol là acid yếu, phản ứng với NaOH và Na₂CO₃; nhóm OH làm vòng dễ thế ở vị trí 2, 4, 6. - Nước bromine tạo 2,4,6-tribromophenol trắng.

Đang học