Терней - Органическая химия II (1125893), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Чем объясниется зто разлпше? 2? . Хлорпстый фепилдназонпй сочетается с фенолом, по не с анпзолом, хотя хлористый 2,4-дшп>трофенплдиазопий реагирует с анизолом. Объиспите зто различие. 24. Прп взаи>юдейстиии ароматических солей диазоиия с родаппстой медью Сио(ЭС(>()о оброзуются арилгиоциапаты Лг — ЭСМ, а не арилнзотиоцианаты Лг — МСЭ. Нарисуйте резонансные структуры ююцнанат-аниопа п обоих иочмо>нных продуктов реакции. а) Объясните образование арилтиоцианатое, исходя пз того, что реакция идет ио ионному, а ке свободнорадикальиому меха>шаму.
б) 1(акой продукт образуется з результате полного гпдролиза С,По — Яс)>( а разбавленной кислоте? 26>. Нри реакции о-фторбромбеизола с л>агпием и прнсутст>ши 1,)-бутацпеиа лолу- чается соецинепне А, которое язв>ошдействует с Вг (СС!4, давая В(С„П,оВг,). Гели кипятить А и щелочном растворе !(>й!поо, возникает дякарбонозая кислота И (С„П„04). .Объясните образование А и нарисуйте структурные формулы соединений Л, Б н В. 26. Хлорпстый фвнилдиазоний быстро сочетается с?(,?(-лиметилаиил»иом, ио не реагирует с Н,?(-2,6-тетраметплапилипом. Почему? 27.
Коли кипят>пь и хлороформе диазопиеву>о соль антраяялоиой кислоты с 1 зкв. иода, обраауется о-дииоцбеизол с выходом ббойо. Пенни>иге механизм реакции. ооон ! ! аитраниловая кислота ~)>Н) 28. Хлористый фенилдпааоний реагирует с 2,4-пептанл>ншоп, капая фшп>лгилразои Л (С»Н>оо>Н>). Этот феиилгпдразоп являетси продуктом нерегруииироаки ачосоедппеиия. Парису>пе структурную формулу соединении А и обьяспите его образование. 29. Нише даны форо>улы двух азокрасителей, которые применяются а качестве рН-иидикаторои. Ка>ндое пз них можно синтезировать даумл путями. Накипи? Расс>штрихе практические преимущества каждого из подходов.
АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДРИ1ЕИИЯ АЗОТА 283 ЛЕ. Нжиииите лзехагп1змы слсдуюгдпх реакций: На С а) ,, 1СН,),ХНСН, тз СНз ,! СН, 'ъ.' г С1 Х СНз Р ~+ 2Х,+2ЕО, 3 дпфеиилеп 0 0 в) )СеНз — ХжхзХ)гй — ь )СзНз — хзХеаХ):н СО Н СО,Н г) 2 ~ ~~ — Хзр + 2СпН) — 'з (~;з ъ+ 2СИН1)+2Хз / з СОзи дифеиовая кислота С,И,Вг (раста,) — 1Э С„)),Х',11 Вр: —,'+ С,Н,В '— назревание 1следы) е) ег ~~ — Хязт+Хз1 — е зГ ' — Ха+Хе — з з з азид- фепнлазид иои ЕУ.
Нрп деваыииироваиии солей февилдиааоиии в зтаполе образуется также небольшое количество фепетола С,Н,ОСзНз. Объясиите иехаииап его образоваиия. 23. ФЕНОПЫ И ХИНОНЫ 23.1. ВВЕДЕНИЕ (~ ": — оп l~ ~~ — оп 'С 11 о-фенплфояол с! — ~~ ~ — 01! =/ "сп,с,п» 2-бепзил-4-хаорфопол фекол Для того чтобы продохрашггь древесину от гниения, ее пропитывают креозопгоги — фракцией каменпоугольяой смолы *, богатой феполом, а такн|е о-, ж- и |г-крезолами; с этой целью применяется так|не пентах.чорфенол («пентахлор»). СП» — оп С1[э оп о-крезол (т. пи. 30'С, т. юш, 10»2' С) я-крозол (т. иа, 35'С, т.
кии. 202' С) м-к резок (т. пл. [Р С, т. кип. 203' С) «Больпгаячасть находящихся а камеввом угле кислородных соедш|еиий представляет собой феиолы и ароматические простые эфиры. Ароматические кнслородсодержащие соединения |южно разделить на два основных класса: феполы (Аг — ОР() и простые ароматические эфиры (Лг — ОВ). Химия фенолов представляет значительно болышш практический интерес, поэтому именно ва них мы и сосредоточим свое внимание, Феполы легко окнсляютсн до циклических ненасыщенных днкетонов, известных под названием хннонов; вот почему онн также будут расс|ютрены в данной главе. Однако преп|де всого мы коротко остановимся на той роли, которую играют эти соединения; только тогда станет ясно, для чего вообще мы их изучаем.
Б конце главы мы кратко обсудим биологические окисл~тельно-восстановительяые реанции, что позволит нам взглянуть на хпмшо хинопов под еще более ннтересньв| углом зрения. Фенолы играют вая|пую роль в химической промышленности. поскольку наряду с другими веществами опи нрнменнются в качестве осиоиныт исходных веществ для получения пластических масс. Дезинфицирующая пшдкость «ливов» содержит о-феггилгугеггол и 2-бензггл-4-хло)гфег|ол, которые обладак|т бактерицидным действием.
Даже простейший фепол — фенол — является сильньы| дезинфицирующим средством; под названном карболовой яиелош»г его используют в зубоврачебггггзх кабинетах н других медицш|ских учреждениях. Студеггтьг, изучающие микробиологию, должны знать, что антимикробную активность различных соединений сравнивают с актнвиостшо фенола прп помощи так называемого «фепольного коэфф|щнента». екнолы и хикопы 285 (1>оиольиыо сосдпиеиия встречаются в различных растениях, например и 1.штеп и1ел(сапа — вочпозелоиом кустарнике с резким запахом, произрастающем па севере Мексики и в юго-западшлх райопах С1ПЛ. '1'оксическпе зачала ядоноспого сумаха и дуба тишке имегот февольпую природу.
Это согласуется с тем фантом, что феполы облада|от прижигатощпм действием и способны взззывать сорьезпые позреяздепия кожи, слизисгой оболочки к ряда мембран. Одины из наиболее иягереспых природных произиодгпзх фенола является мегкалпп, способпый вызывать галлюцинации.
С((,СН,Р) Н, л 'х ! !! СН»О' ~' ОСИ осн, и«скалин Хипокчи и родственные им соединения находят основное промышленное ирпмоиенпе в качестве красителей. Цвет атих красителей обусловлен и-злектрозпоп системой сопря>кеипых связей: чем больше сопряжепие, тем ярче циот. )(аизо самьш простой устойчивый хилон — и-беиаохипоп — имеет окраску. 1(роме того, мпогие хииоиы флуоресцпруют при возбуяздспии ультрафиолетовым светом, что позволяет использовать их в качестве «светящихся» пигментов в так иазываемом «черном свете». Хинины и близкие к ним соедпиеипя также играют важную роль в фуккциоиироваиии клеток. О 11 О (1 l", (( О ализарип — хииопоиый краситель из корией и«репы (иурпуриый) С2-беизохииап (з беизохииоп) (ирзспый) С4-беазохипип (и-бепзохииии) (золотисти-желтый) Фе полы 23.2.
СВОЙСТВА ФЕНОЛОВ КИВЛОТНОСТ1». Вак покааывает само название «карболовая кислота», финалы отлнчаются кпслотиыми свойствами. Легкость, с которой феяол теряет протон, обьяспяется долокализацпой отрш(ательпого заряда в образу1ои(смея фопоксид-аппопе. с) с) с) — ~~ ~ ~— он '~ ~' л '. С) С) пептахлорфзаол (т. па. (90" С, т. кип. ИО'С) О ОН 11 1 У,ЛЛ / "'~Л ' 286 гадил уэ ))) Н вЂ” () — ( ) — ' (((( + )() (У ', фелслсис лол ) ) ) и п )О СО .О: )()):О: в фспокскд-впиопе О Спирты, которые не способны давать авионы, стабилизированные резонансом, обладают менее ярко выраженными кислотными свойствами по сравнению с феполамн (рй и фенолов около 10, рй и метанола равно 18).
Различная кислотность карбоновых кислот (РК„ бензойной кислоты 4,2), В-ОН +  — СОН + А — ОН (спирт + кврбопопвя кислоте + фспол) кэпсо )пэо ВСОС(чвЕ (п растворе) ВОН, АТОН (перэстоорпь) и) квоп)нэо АгО .)Чв® (в рвстворе) ПОН (нервстворпм) с одной стороны, и фенолов п спиртов — с другой, поаволяет распознавать их и отделять друг от друга.
На рис. 23-1 представлен один пз способов. разделения смеси спирта, карболовой кислоты и фенола. Будучи весьма слабыми кислотамн, спирты одинаково растворяются илп пе растворяются в воде и в водном растворе едкого патра. П фополы, и карбоновыо кислоты растворямы в водном растворе этой щелочи, по только карбоповые кислоты образуют соли с водным бикарбонатом натрия, прп добавлении которого к смеси нерастворимых в воде фенола и карбоповой кислоты растворяется только эта кислота, но не фенол. АгОН + НаНСОв е АтО Ма.(ел+ НвСО АгСО,Н+МаНСОэ,~ АйСО,— Ха + НвСОэ Этот метод разделения пе применим к пизкомолекулярпым спиртам и карбоновым кислотам, так как все опи растворимы в воде.
ФИЗИт1КС11ИК СВОЙС1ВЛ. Простые фенолы представляют собой либо жидкости, либо твердые вещества с низкой температурой плавления. (()епол (т. пл. 43 'С) быстро плавится при контакте с водой, так как прп этом его температура плавления понижается. Рпс. 23-(. Гвэдспеппе спирта, кврбоиовой киспаты и фенола.
Схема осэоээнв вв рээлпчной писвотности этих сседипсэой. ясвп исходные оргээпчгсвие веэ)естэв 3 встэор~гыы в воде, то этв степе кс првмспвмэ. В этой схеме бпкербовэт нэтрпэ (Монсе,) — семое сивое оеповэппе. Поэтому ооо реэгпрует с сэыой сивьпай косэотой (КСО,П). Гпдрспспд пет) пэ — самое сильное осоовэпие, способное преврвтпть фепоп (лго)О в сто сохь, по пе способное прсэрэтпть спирт (кон) в его сапь (ноО кв)вь ввкнолы и хпноны 287 Повышенная растворимость фенолов в воде аавпсит от ряда факторов, н том числе от легкости образования водородных связей. Н Н ' ~ О и Более высокая темпоратура кипения фенола (182 'С) по сраппешпо с температурой кипения циклогексанола (161 'С) также объясняетсп тем, что в феполе водородные связи прочнее. 1.
Нродложпте способ разделения компонентов следующих снесен: а) гепсап, уксусная кислота, цпнлогенсапол; б) гексан, и-хлорбензойная кислота, фонол; в) гоксап, и-хлорбоизобивя кислота, уксусная кислота; г) 2-гентанол, и-хлорбепзовная кислота, З-октнввфеввол. 23.3. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛОВ вова. н,зо, канн нвево ~~/ ОН ) з%-ныв волив наогг зее'с. 200 ат )) Дау"-провзесс Па замещении сульфогруппы был основан процесс, применяпшийся в промьпплеппости в начале этого века; замещение хлора впервые было предложено в 1928 г. фирмой Вотг СЕгешЕса1, откуда этот метод н получил навванпе «Дау»-процесса.