Bài 41. Phenol

PHENOL
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN
KHOA HÓA HỌC
Người thực hiện: Diệp Thị Lan Phương
I/Đặc điểm cấu trúc của phân tử phenol
sp3
sp2
sp2
sp2
sp2
sp2
sp2
Sự hình thành các liên kết trong phân tử phenol
H
Mô hình quả cầu que nối của
phân tử phenol
Mô hình đặc của phân tử phenol
So sánh độ phân cực của liên kết O-H và độ dài liên kết C-O trong phân tử phenol và ancol
Phân tử phenol
Phân tử ancol
-
C
O
H
Liên kết O-H của phenol dễ phân cực hơn liên kết O-H của ancol
(+I)
(+C)
Phân tử phenol
Phân tử ancol
-
C
O
H
(+I)
sp3
sp2
*Kích thước của obitan sp2 < sp3
*Độ âm điện  sp2 >  sp3
 Làm tăng khả năng hút e- về Csp2 trong nhân thơm
Phân tử phenol
Phân tử ancol
 Liên kết C-O trong phenol ngắn hơn liên kết C-O trong ancol
1,36A0
Mối liên hệ giữa cấu trúc và
tính chất hóa học của phân tử phenol
Khả năng phản ứng của phân tử phenol chủ yếu là do sự phân cực của 2 liên kết O-H và C-O và phản ứng ở nhân benzen
So sánh khả năng phản ứng giữa phenol và ancol do ảnh hưởng của hai liên kết phân cực O-H và C-O
-C-O-H
Mật độ electron ở nguyên tử oxi trong phenol ancol
 sp2 >  sp3 nên khả năng hút e- vào nhân lớn làm liên kết C-O ở phenol ngắn lại
Độ bền của cation C6H5O- > RO-
<
So sánh khả năng phản ứng SE của phenol với benzen
-
-
-
Mật độ e ở trong nhân của phenol > benzen
 Khả năng tham gia phản ứng SEAr của phenol > benzen
II/ Tính chất hóa học của phenol
1/Phản ứng của nhóm OH
a. Tính axit
* So sánh tính axit của ancol và phenol cho thấy:
ROH + H2O RO- + H3O+
- Hiệu ứng +C trong phân tử phenol làm liên kết OH phân cực hơn
- Ở ion phenolat, điện tích âm được giải tỏa nhờ hiệu ứng liên hợp.
- Đối với ion ancolat, điện tích âm tăng lên do hiệu ứng +I của R
(+I)
 Ion C6H5O- bền hơn RO-  tính bazơ của C6H5O- < RO-
- Các số liệu Ka cho thấy:
Vậy, tính axit của phenol > ancol
C6H5OH + Na  C6H5ONa + 1/2 H2
C6H5OH + NaOH  C6H5ONa + H2O
Tính axit của phenol yếu hơn axit cacbonic
C6H5ONa + CO2 + H2O  C6H5OH + NaHCO3
H2CO3: Ka1 = 4,5. 10-7 , Ka2= 4,7. 10-11
Phenol: Ka= 1,3. 10-10
Ka2 < Ka phenol < Ka1
không tạo muối Na2CO3
Tính axit của phenol còn phụ thuộc vào nhóm thế trong vòng benzen
Nếu trong vòng benzen chứa nhóm:
+ Hút electron (-NO2, -COOH, -CHO, -X ) sẽ làm ổn định anion và làm tăng tính axit:
+ Đẩy electron (-CH3, -C2H5 …) sẽ làm ổn định anion và làm tăng tính axit:
b. Phản ứng tạo ete
C6H5OH + C6H5OH
H2SO4đt0
C6H5OH + C6H5OH
ThO2

4000C
không phản ứng
C6H5OC6H5 + H2O
C6H5OH C6H5ONa
OH-
C6H5OCH3 + NaI
C6H5OCH3 + Na2SO4
(CH3)2SO4
CH3I
Khả năng phản ứng của ankyl halogenua theo trình tự:
CH3I > CH3CH2I > (CH3)2CHI > (CH3)3CI
c. Phản ứng tạo este
C6H5OH + RCOCl
piridin
C6H5OH + (RCO)2O
NaOH
C6H5OCOR + HCl
C6H5OCOR + RCOONa
d. Phản ứng với clorua sắt (III)
C6H5OH + FeCl3  [Fe(OC6H5)6]3- + 6 H+ + 3 Cl-
e. Phản ứng với halogen photpho
3 C6H5OH + PCl3  P(C6H5O)3 + 3 HCl
f. Phản ứng tách oxi của phenol
C6H5OH + Zn
t0
C6H6 + ZnO
2/ Những phản ứng thế hiđro ở vòng benzen trong phenol
a. Phản ứng halogen hóa
Br2 dư

(HOBr)
- Trong dung môi kém phân cực:
b. Phản ứng nitro hóa
H2SO4đ
HNOđ + H2SO4đ
c. Phản ứng sunfo hóa
200C
1000C
(axit o-hiđroxibenzensunfonic)
(axit p-hiđroxibenzensunfonic)
1000C