Μετακρεσόλη

Φυσική παρουσία

Η μετακρεσόλη είναι ένα συστατικό που βρίσκεται σε εκκρίσεις των κροταφικών αδένων, κατά την διάρκεια του μουστάρχου στους αρσενικούς αφρικανικούς ελέφαντες (Loxodonta africana).

Παραγωγή

Μαζί με πολλές άλλες ενώσεις, η μετακρεσόλη παραδοσιακά εξάγεται από τη λιθανθρακόπισσα, δηλαδή τα πτητικά υλικά που λαμβάνονται ως παραπροϊόντα κατά την παραγωγή κωκ από (ασφαλτώδη) γαιάνθρακα. Αυτό το υπόλειμμα περιέχει λίγες μονάδες επί τοις εκατό φαινόλη και ισομερείς («μητρικές») κρεσόλες. Κατά τη διεργασία κυμενίου - κρεσόλης, φαινόλη αλκυλιώνεται με προπένιο, δίνοντας ισομερή κυμένια, που μπορούν να απαλκυλιωθούν οξειδωτικά, σύμφωνα με την αναδιάταξη χοκ (Hock rearrangement), που είναι ανάλογη με τη διεργασία κουμενίου.
1. Μέθοδος Dow (με μηχανισμό βενζυνίου): Από μεταχλωροτολουόλιο, με υποκατάσταση του χλωρίου Cl από υδροξύλιο (ΟΗ), που πραγματοποιείται επίδραση διαλύματος υδροξυλίου του νατρίου (NaOH), οπότε πραγματοποιείται υδρόλυση τύπου Raschig-Hooker, οπότε παράγεται μετακρεσόλη:
2. Mε σύντηξη βάσεων με μεταμεθυλοφαινυλοσουλφονικό άλας, παράγεται μετακρεσόλη:
3. Με υδρόλυση μεταμεθυλοφαινυλοδιαζωνιακών αλάτων παράγεται μετακρεσόλη:
4. Με υδροξυλίωση κατά Friedel-Crafts βενζαλδεΰδης παράγεται μεταϋδροξυβενζαλδεΰδη, που στην συνέχεια ανάγεται με αλκαλικό διάλυμα υδραζίνης, με τη μέθοδο Wolff-Kishner, σχηματίζοντας μετακρεσόλη:

Αντιδράσεις με το φαινύλιο

Ηλεκτρονιόφιλη υποκατάσταση. Τόσο το -ΟΗ, όσο ακόμη περισσότερο το -Ο⁻ είναι ισχυροί ενεργοποιητές, ενώ το μεθύλιο ασθενέστερος ενεργοποιητής, με ο- και π- προσανατολισμό. Έτσι παράγονται κυρίως 2- και 4- μονοπαράγωγα, ή συχνά πιο εύκολα κατευθείαν 2,4-διπαράγωγα. Τα 3-παράγωγα είναι σπάνια, λόγω στερεοχημικής παρεμπόδισης:

Νίτρωση

Με νίτρωση παράγει κυρίως 5-μεθυλο-2-νιτροφαινόλη ή 3-μεθυλο-4-νιτροφαινόλη. Με περίσσεια νιτρικού οξέος παράγεται κυρίως 2,4-δινιτρο-5-μεθυλοφαινόλη:

Σουλφούρωση

Με σουλφούρωση παράγει κυρίως 4-μεθυλο-2-υδροξυβενζοσουλφονικό οξύ και 2-μεθυλο-4-υδροξυβενζοσουλφονικό οξύ. Με περίσσεια νιτρικού οξέος παράγεται κυρίως 4-μεθυλο-6-υδροξυ-1,3-βενζοδισουλφονικό οξύ:

Αλκυλίωση

Με αλκυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει κυρίως 2-αλκυλο-5-μεθυλοφαινόλη και 4-αλκυλο-3-μεθυλοφαινόλη. Με περίσσεια αλκυλαλογονιδίου παράγει τελικά κυρίως 2,4-διαλκυλο-5-μεθυλοφαινόλη:

Ακυλίωση

Με ακυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει κυρίως 2-ακυλο-5-μεθυλοφαινόλη και 4-ακυλο-3-μεθυλοφαινόλη. Με περίσσεια ακυλαλογονιδίου παράγει τελικά κυρίως 2,4-διακυλο-5-μεθυλοφαινόλη:

Υδροξυλίωση

Με υδροξυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει κυρίως 4-μεθυλοκατεχόλη και μεθυλυδροξυκινόνη. Με περίσσεια υδραλογονώδους οξέος παράγει τελικά κυρίως 5-μεθυλυδροξυκινόλη:

Αμίνωση

Με αμίνωση κατά Friedel-Crafts παράγει κυρίως 2-αμινο-5-μεθυλοφαινόλη και 4-αμινο-3-μεθυλοφαινόλη. Με περίσσεια αλαμίνης παράγει τελικά κυρίως 2,4-διαμινο-5-μεθυλοφαινόλη:

Καρβοξυλίωση

Με καρβοξυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει κυρίως 4-μεθυλο-2-υδροξυβενζοϊκό οξύ και 2-μεθυλο-4-υδροξυβενζοϊκό οξύ. Με περίσσεια αλομεθανικού οξέος παράγεται τελικά 4-μεθυλο-6-υδροξυϊσοφθαλικό οξυ:

Αναγωγή

Με υδρογόνωση (Σε συνθήκες 175 °C, 15 atm, παρουσία Ni). Παράγεται 3-μεθυλοκυκλοεξανόλη:

Οξείδωση

Με οξείδωση παράγεται κυρίως μεθυλοπαρακινόνη: