Φαινόλη

Η φαινόληΔείτε τις εναλλακτικές ονομασίες στον παρακείμενο πίνακα πληροφοριών χημικής ένωσης. () είναι αρωματική οργανική ένωση με μοριακό τύπο C6H6O, αν και χρησιμοποιούνται περισσότερο οι πιο αναλυτικοί τύποι C6H5OH ή PhOH. Η χημικά καθαρή φαινόλη, στις κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος, δηλαδή σε θερμοκρασία 25 °C και υπό πίεση 1 atm, είναι άχρωμο κρυσταλλικό στερεό, πτητικό, με χαρακτηριστική γλυκιά και πισσώδη οσμή, αλλά πολύ καυστική γεύση. Είναι ελάχιστα διαλυτή στο νερό και υγροσκοπική. Είναι μετρίως όξινη (με pKa = 9,95), αλλά χρειάζεται προσοχή στον χειρισμό της, επειδή είναι καρκινογόνος, δηλητηριώδης και μεταλλαξιογόνα, προκαλώντας μάλιστα, άμεσα λευκές κηλίδες και χημικά εγκαύματα στο δέρμα.

Δομικά αποτελείται από το φαινύλιο (C6H5-, που παριστάνεται συντομογραφικά ως Ph- ή και ως Φ-) και ένα υδροξύλιο. Εκτός από τη «μητρική» ένωση, η έννοια «φαινόλη» επεκτείνεται και σε μια σειρά «θυγατρικών» παραγώγων. Οι «φαινόλες» είναι οι αρωματικές οργανικές ενώσεις στις οποίες μία (τουλάχιστον) υδροξυλομάδα συνδέεται άμεσα με ένα βενζολικό δακτύλιο, ενώ οι αρενόλες είναι οι αρωματικές οργανικές ενώσεις στις οποίες μία (τουλάχιστον) υδροξυλομάδα συνδέεται άμεσα με ένα βενζολικό δακτύλιο ή κάποιο πολυπλοκότερο συγκρότημα που περιέχει έναν τουλάχιστον βενζολικό δακτύλιο (πρόκειται δηλαδή για υπερσύνολο των φαινολών).

Η ίδια η φαινόλη είναι ένα παράγωγο του βενζολίου. Παράγεται, σε μεγάλη κλίμακα (περίπου 7.000.000 τόνους τον χρόνο, παγκοσμίως), ως παράγωγο του πετρελαίου, και αξιοποιείται ως πρόδρομη ένωση για την παραγωγή πολλών χρήσιμων ενώσεων και προϊόντωνManfred Weber, Markus Weber, Michael Kleine-Boymann "Phenol" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2004, Wiley-VCH. .. Οι κύριες εφαρμογές της περιλαμβάνουν τη μετατροπή της σε πλαστικά ή συναφή υλικά. Η φαινόλη και τα χημικά παράγωγά της, είναι ενώσεις νευραλγικής σημασίας για τη σύνθεση πολυκαρβονικών, εποξειδίων, βακελίτη, νάυλον, απορρυπαντικών, ζιζανιοκτόνων, όπως τα «φαινοξυζιζανιοκτόνα», αλλά και πολυάριθμων φαρμακευτικών προϊόντων.

 Ιστορία 
Η («μητρική») φαινόλη ανακαλύφθηκε το 1834 από τον Φρέντιεμπ Φέρντιναντ Ρουνγκ (Friedrich Ferdinand Runge), που την παρήγαγε με απόσταξη λιθανθρακόπισσας.F. F. Runge (1834) "Ueber einige Produkte der Steinkohlendestillation" (On some products of coal distillation), Annalen der Physik und Chemie, 31 : 65-78. On page 69 of volume 31, Runge names phenol "Karbolsäure" (coal-oil-acid, carbolic acid). Runge characterizes phenol in: F. F. Runge (1834) "Ueber einige Produkte der Steinkohlendestillation," Annalen der Physik und Chemie, 31 : 308-328. Ο Ρουνγκ ονόμασε τη νέα (για τότε) ένωση "Karbolsäure", ονομασία που αποδίδεται στα ελληνικά ως «καρβολικό οξύ». Η λιθαναθρακόπισσα παρέμεινε ως κύρια πηγή παραγωγής φαινόλης, μέχρι την ανάπτυξη της πετροχημικής βιομηχανίας Το 1836, ο Γάλλος χημικός Αυγκούστ Λαυρέντ (Auguste Lauren) εισηγήθηκε την ονομασία «phène» (φαίνιο) για το βενζόλιο,Auguste Laurent (1836) "Sur la chlorophénise et les acides chlorophénisique et chlorophénèsique," Annales de Chemie et de Physique, vol. 63, pp. 27–45, see p. 44: Je donne le nom de phène au radical fondamental des acides précédens (φαινω, j'éclaire), puisque la benzine se trouve dans le gaz de l'éclairage. (I give the name of "phène" (φαινώ, I illuminate) to the fundamental radical of the preceding acid, because benzene is found in illuminating gas.) που αποτέλεσε τελικά τη ρίζα για τους όρους «φαινόλη» και «φαινύλιο». Αργότερα, το 1841, κατώρθωσε να απομονώση φαινόλη σε χημικά καθαρή μορφή.Auguste Laurent (1841) "Mémoire sur le phényle et ses dérivés" (Memoir on benzene and its derivatives), Annales de Chimie et de Physique, series 3, 3 : 195-228. On page 198, Laurent names phenol "hydrate de phényle" and "l'acide phénique". Το 1843, ο επίσης γάλλος χημικός Τσαρλς Γκερχάρντ (Charles Gerhardt) εισηγήθηκε την ονομασία «φαινόλη»,Gerhardt, Charles (1843) "Recherches sur la salicine," Annales de Chimie et de Physique, series 3, 7 : 215-229. Gerhardt coins the name "phénol" on page 221. για αυτήν την ένωση.

Οι αντισηπτικές ιδιότητες της φαινόλης χρησιμοποιήθηκαν από τον Τζόζεφ Λίστερ (Sir Joseph Lister, 1827-1912), στην πρωτοπόρα (για την εποχή) τεχνική της αντισηπτικής χειρουργικής. Ο Λίστερ αποφάσισε ότι τα ίδια τα τραύματα πρέπει να καθαρίζονται σχολαστικά. Μετά κάλυψε τα τραύματα με ένα κομμάτι επιδέσμου ή γάζας εμποτισμένων σε φαινόλη. Ο ερεθισμός του δέρματος που προκαλούνταν από τη συνεχή έκθεση στη φαινόλη τελικά οδήγησε στην υποκατάσταση των ασηπτικών τεχνικών της χειρουργικής.

Η φαινόλη ήταν το κύριο συστατικό στην «Καρβολική μπάλα καπνού» (Carbolic Smoke Ball), μια αναποτελεσματική συσκευή που πωλούνταν στο Λονδίνο κατά τον 19ο αιώνα για προστασία από έναντι της γρίπης και άλλων λοιμώξεων, καθώς και αντικείμενο για την περίφημη νομική περίπτωση Carlill v Carbolic Smoke Ball Company.

 Β΄ Παγκόσμιος Πόλεμος 
Η τοξική επίδραση της φαινόλης στο κεντρικό νευρικό σύστημα (που θα αναπτυχθεί παρακάτω), προκαλεί την ξαφνική κατάρρευση και την απώλεια αισθήσεων σε ανθρώπους και σε ζώα. Μια κατάσταση κράμπας προηγείται αυτών των συμπτωμάτων, λόγω της κινητικής δραστηριότητας που ελέγχεται από το κεντρικό νευρικό σύστημα. Ενέσεις με φαινόλη χρησιμοποιήθηκαν ως μέσο ανεξάρτητης εκτέλεσης από τη Ναζιστική Γερμανία, κατά τη διάρκεια του Β΄ Παγκοσμίου ΠολέμουThe Experiments by Peter Tyson. NOVA. Αρχικά η χρήση της φαινόλης άρχισε το 1939, ως μέρος της δράσης T4.The Nazi Doctors , Chapter 14, Killing with Syringes: Phenol Injections. By Dr. Robert Jay Lifton Οι Ναζί έμαθαν ότι η εξόντωση μικρότερων ομάδων είναι πιο οικονομική από την ενέσιμη χορήγηση φαινόλης σε κάθε θύμα ξεχωριστά. Ωστόσο, οι ενέσεις φαινόλης έγιναν σε χιλιάδες ανθρώπους. Περίπου ένα (1) γραμμάριο φαινόλης είναι επαρκής ποσότητα για να προκαλέσει τον θάνατο.

 Φυσική παρουσία 
Η φαινόλη είναι κανονικό μεταβολικό προίόν, όταν απεκκρίνεται σε ποσότητες ως και 40 g/m³ στα ανθρώπινα ούρα.

Η έκκριση του προσωρινού αδένα στους αρσενικούς ελέφαντες έδειξε την παρουσία φαινόλης και 4-μεθυλοφαινόλης κατά τη διάρκεια musth.Musth in elephants. Deepa Ananth, Zoo's print journal, 15(5), pages 259-262 (article ).

Ακόμη, η φαινόλη είναι μια από τις χημικές ενώσεις που βρίσκονται στο καστορέλαιο. Η φαινόλη προέρχεται από την απορρόφησή της από τα φυτά που τρώνε οι κάστορες.The Beaver: Its Life and Impact. Dietland Muller-Schwarze, 2003, page 43 (book at google books)

 Παρουσία στο ουίσκι 
Η φαινόλη είναι ένα μετρήσιμο συστατικό του αρώματος και της γεύσης του διακριτικού σκωτσέζικου ουΐσκι Άιλα (Islay), γενικά περίπου 30 ppm, αλλά μπορεί να ξεπεράσει ακόμη και τα 160 ppm στη βὐνη κριθαριού που χρησιμοποιείται για την παραγωγή ουίσκι. Αυτή η ποσότητα είναι διαφορετική από την υποτιθέμενη υψηλότερη ποσότητα στο απόσταγμα.

 Δομή 

ΔεσμοίΤα δεδομένα προέρχονται εν μέρει από το «Table of periodic properties of thw Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, Σελ. 34.Δεσμόςτύπος δεσμούηλεκτρονική δομήΜήκος δεσμούΙονισμόςC-Hσ2sp2-1s106 pm3% C- H+C-Cσ2sp2-2sp2147 pmC#1...C#6'πΔεσμός 6 κέντρων και 6 ηλεκτρονίων2p-2p147 pmC-Oσ2sp2-2sp3147 pm19% C+ O-O-Hσ2sp3-1s96 pm32% H+ O-Κατανομή φορτίωνσε ουδέτερο μόριο Ο-0,51 C#2-6-0,03 Η (H-C)+0,03 C#1+0,19 Η (H-O)+0,32

 Παραγωγή 

1. Απομονώνεται από τη λιθανθρακόπισσα, της οποίας αποτελεί συστατικό.

2. Μέθοδος Ντόου (Dow, με μηχανισμό βενζυνίου): Από φαινυλοχλωρίδιο (PhCl), με υποκατάσταση του χλωρίου Cl από υδροξύλιο (ΟΗ), που πραγματοποιείται επίδραση διαλύματος υδροξυλίου του νατρίου (NaOH), οπότε πραγματοποιείται υδρόλυση τύπου Raschig-Hooker, από την οποία παράγεται φαινόληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 379, §17.2Α1.:

3. Με τη βιομηχανική μέθοδο κουμενίου (cumene) από βενζόλιο και προπένιο ή κουμένιο, κατά την οποία παράγονται ταυτόχρονα φαινόλη και ακετόνηAcetone Uses and Market Data, http://www.icis.com/v2/chemicals/9074858/acetone/uses.html  .:
ή

4. Με σύντηξη βάσεων με βενζοσουλφονικό άλας, παράγεται φαινόληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 379, §17.2Α3.:

5. Με υδρόλυση φαινυλοδιαζωνιακών αλάτων παράγεται φαινόληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 379, §17.2Α2.:

6. Με μερική οξείδωση βενζολίου παράγεται φαινόλη:

ή

7. Με υδροξυλίωση κατά Friedel-Crafts βενζολίου παράγεται φαινόληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.1.:

8. Με απαμίνωση ανιλίνηςΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982: Σελ. 399, §18.6.1α.:

 Ιδιότητες 
σύνδεσμος=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Phenol_in_water.PNG|μικρογραφία|300x300εσ|Διάγραμμα φάσεων μείγματος φαινόλης-νερού. Κάποιες αναλογίες συγκέντρωσης φαινόλης και νερού δίνουν δύο υγρές φάσεις, που αποτελούνται από διαλύματα φαινόλης σε νερό και νερού σε υγροποιημένη φαινόλη, αντίστοιχα, στο ίδιο δοχείο.
Η φαινόλη είναι αισθητά διαλυτή στο νερό, με διαλυτότητα περίπου 84,2 kg/m³, που αντιστοιχεί σε 0,895 M. Είναι, επίσης, δυνατή η δημιουργία ομογενών μειγμάτων φαινόλης - νερού με κατά βάρος αναλογία φαινόλης / νερό ακόμη και πάνω από 2,6. Επίσης, το φαινολικό νάτριο (PhNa), δηλαδή το άλας της φαινόλης με νάτριο, είναι πολύ πιο ευδιάλυτο στο νερό.

 Οξύτητα 

Σε υδατικά διαλύματα, η φαινόλη είναι ένα ασθενές οξύ. Αλλάζει το χρώμα του βάμματος ηλιοτροπίου, από μπλε σε απαλό ροζ. Σε διαλύματα υψηλής συγκέντρωσης δίνει (με διάσταση) το «φαινολικό ανιόν» ή «φαινοξείδιο», με τύπο PhO-Smith, Michael B.; March, Jerry (2007), Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (6th ed.), New York: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-72091-7:

Σε σύγκριση με τις αλειφατικές αλκοόλες (ROH), η φαινόλη είναι περίπου 1.000.000 φορές πιο όξινη, αλλά εξακολουθεί να θεωρείται ότι είναι ασθενές οξύ. Αντιδρά πλήρως με υδατικά διαλύματα υδροξειδίου του νατρίου, ενώ οι περισσότερες αλειφατικές αλκοόλες αντιδρούν (το πολύ) μερικώς μόνοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 380, §17.3.1α.:

Είναι, όμως, λιγότερο όξινη από τα καρβοξυλικά οξέα (RCOOH), ακόμη και από το ανθρακικό οξύ (H2CO3). Επειδή είναι λιγότερο όξινη (και) από το ανθρακικό οξύ, δεν αντιδρά με όξινο ανθρακικό νάτριο (NaHCO3), ούτε με ανθρακικό νάτριο (Na2CO3), οπότε σε περίπτωση επίδραση διαλυμάτων των τελευταίων σε φαινόλη, δεν εκλύεται διοξείδιο του άνθρακα (CO2).

Μια εξήγηση της αυξημένης οξύτητά της (σε σύγκριση με τις αλειφατικές αλκοόλες πάντα), είναι η σχετικά υψηλή σταθεροποίηση του φαινοξειδίου από τον αρωματικό δακτύλιο. Ο αρωματικός δακτύλιος δείχνει τη δυνατότητα μερικού διασκορπισμού του αρνητικού ηλεκτρικού φορτίου του οξυγόνου του φαινοξειδίου στα ορθο- και παρα- άτομα άνθρακα του δακτυλίουOrganic Chemistry 2nd Ed. John McMurry ISBN 0-534-07968-7.. Σύμφωνα με μια άλλη εξήγηση, η αυξημένη οξύτητα της φαινόλης οφείλεται στην επικάλυψη των τροχιακών των μονήρων ζευγών του οξυγόνου με τα (π) τροχιακά του αρωματικού συστήματος"The Acidity of Phenol". ChemGuide. Jim Clark. Retrieved 2007-08-05.. Υπάρχει και μια τρίτη εξήγηση: Η σύνδεση του οξυγόνου με άτομο άνθρακα που έχει υβριδισμό sp², όπως συμβαίνει στη φαινόλη, δημιουργεί σχετικά πιο ισχυρή απορρόφηση ηλεκτρονιακής πυκνότητας, σε σύγκριση με τη σύνδεση με άτομο άνθρακα υβριδισμού sp³, όπως συμβαίνει με τις (κορεσμένες) αλειφατικές αλκοόλες, οπότε σταθεροποιείται περισσότερο το ανιόν οξυγόνου, στο φαινοξείδιο. Μια ενίσχυση στην τελευταία εξήγηση αποτελεί το γεγονός ότι π.χ. η 2-προπενόλη, η ταυτομερής ενόλη της προπανόνη, έχει pKa = 10,9, δηλαδή συγκρίσιμο με το 9,95 της φαινόληςΔιαδικτυακός τόπος isites.harvard.edu.. Οι οξύτητες της φαινόλης και της 2-προπενόλης αποκλίνουν στην αέρια φάση, εξαιτίας των φαινομένων της διάλυσης. Περίπου το 1/3 της αυξημένης οξύτητας της φαινόλης οφείλεται σε επαγωγικά φαινόμενα, σε συνυπολογισμό με τα αντίστοιχα συντονισμού, για τη διαφορά που απομένει.Pedro J. Silva (2009). "Inductive and Resonance Effects on the Acidities of Phenol, Enols, and Carbonyl α-Hydrogens.". J. Org. Chem. 74 (72): 914–916. doi:10.1021/jo8018736. PMID 19053615.(Solvation effects on the relative acidities of acetaldehyde enol and phenol described in the Supporting Information).
 Ενδεικτική σειρά οξύτηταςΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 380, §17.3.1γ.: ανθρακικό οξύ (Η2CO3 > φαινόλη (PhOH) > νερό (H2O).
 Παρόμοια φαινόμενα αύξησης οξύτητας προκύπτουν και στις άλλες φαινόλες (και αρενόλες κατ' επέκταση) καθώς και σε συζηγείς και ταυτομερείς καρβονυλικών ενώσεων ενόλες.

 Το φαινοξείδιο 

μικρογραφία|αριστερά|250px|upright=3|Δομές συντονισμού του φαινοξειδίου

Το φαινοξείδιο έχει μια παρόμοια πυρηνοφιλότητα με τις ελεύθερες αμίνες, με το επιπλέον πλεονέκτημα ότι το συζυγές της οξύ (δηλαδή η αδιάστατη φαινόλη) δεν απενεργοποιείται τελείως ως πυρηνόφιλο, ακόμη και σε ήπια όξινες συνθήκες. Οι φαινόλες χρησιμοποιήθηκαν μερικές φορές στην πεπτιδική σύνθεση, για να «ενεργοποιήσουν» καρβοξυλικά οξέα ή εστέρες, για να σχηματίσουν «ενεργούς εστέρες». Οι καρβοξυλικοί φαινυλεστέρες είναι πιο σταθεροί έναντι της υδρόλυσης, σε σχέση με τους ανυδρίτες οξέων και τα ακυλαλογονίδια, αλλά είναι σημαντικά δραστικοί υπό ήπιες συνθήκες, για να δημιουργήσουν αμιδικούς δεσμούς.

 Ταυτομέρεια 

Η φαινόλη βρίσκεται σε ταυτομέρεια με την ασταθή (2,4-)κυκλοεξαδιενόνη, με σταθερά ισορροπίας ίση με 10−13, δηλαδή σε κάθε 10 τρισεκατομμύρια μόρια φαινόλης, ένα (μα μονάδα, όχι 1 τρισεκατομμύριο) μόλις μετατρέπεται σε κυκλοεξαδιενόνη. Η μικρή ποσότητα σταθεροποίησης που κερδίζεται με την ανταλλαγή ενός δεσμού C=C με ένα δεσμό C=O, εξουδετερώνεται (συντριπτικά) από την πολύ μεγαλύτερη αποσταθεροποίηση που προέρχεται από την απώλεια της αρωματικότητας. Γι' αυτό η φαινόλη βρίσκεται σχεδόν πλήρως στην ενολική μορφή τηςClayden, Jonathan; Greeves, Nick; Warren, Stuart; Wothers, Peter (2001). Organic Chemistry (1st ed.). Oxford University Press. p. 531. ISBN 978-0-19-850346-0.:

κέντρο|μικρογραφία|Ταυτομέρεια φαινόλης-κυκλοεξαδιενόνης

 Ανίχνευση 
Όταν φαινόλη αντιδράσει με διάλυμα τριχλωριούχου σιδήρου (FeCl3), σχηματίζεται ένα έντονα χρωματισμένο σε πορφυροβιολετί διάλυμα.

 Αντιδράσεις 

 Αντιδράσεις με το υδροξύλιο 

Ως φαινόλη, δηλαδή αρωματική αλκοόλη, η φαινόλη παρέχει ορισμένες χαρακτηριστικές αντιδράσεις των αλκοολών. Δίνει κάποιες (μόνο) αντιδράσεις υποκατάστασης του ΟΗ: Η φαινόλη μοιάζει με τα αρυλαλογονίδια στο ότι δεν δίνει εύκολα αντιδράσεις υποκατάστασης. Επίσης, σε αντίθεση με τις αλειφατικές αλκοόλες, η φαινόλη δεν αντιδρά με υδραλογόνα.

1. Σχηματίζει αιθέρες κατά WilliamsonΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 381, §17.3.6.:
ή
 Παράγονται επίσης σε μικρό ποσοστό ο- και π- αλκυλοφαινόλες.
2. Σχηματίζει εστέρες, αλλά συχνά όχι με απευθείας αντίδραση με τα οξέα. Έτσι στην περίπτωση των RCOOH αντιδρά με αλογονίδια ή ανυδρίτες τους, παρουσία ισχυρής βάσηςΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 380, §17.3.5.: :

 Παράγονται επίσης σε μικρό ποσοστό ο- και π- ακυλοφαινόλες.
 Ειδικότερα, όταν ένα μείγμα από φαινόλη και βενζοϋλοχλωρίδιο (PhCOCl) αναδευτεί παρουσία αραιού διαλύματος υδροξειδίου του νατρίου (NaOH), σχηματίζεται βενζοϊικός φαινυλεστέρας (PhCOOPh). Αυτό είναι ένα παράδειγμα της αντίδρασης Σχότεν-Μπόμαν (Schotten-Baumann reaction):
3. Επίδραση αλογονιδίων ανόργανων οξέων, π.χ. με οξυτριχλωριούχο φωσφόρο (POCl3)Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 380, §17.3.4.:

4. Επίδραση διαζωμεθανίου (CH2N2), παρουσία τριφθοριούχου βορίου (BF3), παράγεται ανισόλη (PhOCH3)Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 380, §17.3.8.:

 Αντιδράσεις με το φαινύλιο 
Η φαινόλη είναι πολύ δραστική, όσον αφορά την ηλεκτρονιόφιλη αρωματική υποκατάσταση, επειδή το άτομο του οξυγόνου της προσθέτει ηλεκτρονιακή πυκνότητα στον αρωματικό δακτύλιο. Τόσο το -ΟΗ, όσο ακόμη περισσότερο το -Ο- είναι ισχυροί ενεργοποιητές με ο- και π- προσανατολισμόΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 382, §17.3.13.. Σύμφωνα με αυτήν τη γενική προσέγγιση, πολλές ομάδες μπορούν να προστεθούν στον δακτύλιό της, μέσω αλογόνωσης, νίτρωσης, αλκυλίωσης, ακυλίωσης, σουλφούρωσης και άλλων διεργασιών (δείτε παρακάτω αναλυτικότερα).

 Νίτρωση 
Η φαινόλη αντιδρά με αραιό διάλυμα νιτρικού οξέος (HNO3), σε θερμοκρασία δωματίου, δίνοντας ένα μείγμα 2-νιτροφαινόλης και 4-νιτροφαινόλης, ενώ με πυκνό νιτρικό οξύ περισσότερες νιτροομάδες (-NO2) υποκαθιστούν άτομα υδρογόνου στον αρωματικό δακτύλιο, δίνοντας 2,4,6-τρινιτροφαινόλη, γνωστότερη ως πικρικό οξύ.χωρίς-πλαίσιο|60x60εσχωρίς-πλαίσιο|76x76εσ

χωρίς-πλαίσιο|80x80εσ

 Νιτρώδωση 

Με νιτρώδωση παράγει κυρίως παρανιτρωδοφαινόληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 380, §17.3.7.:
 130px

 Σουλφούρωση 

Με σουλφούρωση παράγει ορθοϋδροξυβενζοσουλφονικό οξύ και παραϋδροξυβενζοσουλφονικό οξύ:

 Αλογόνωση 

Ο αρωματικός δακτύλιος έχει ενεργοποιηθεί τόσο πολύ στη φαινόλη (σημειώστε ότι από τα υπόλοιπα μονοπαράγωγα του βενζολίου, μόνο η ανιλίνη έχει ακόμη ισχυρότερη αρωματικότητα από τη φαινόλη), ώστε η απόπειρα αλογόνωσης, ιδιαίτερα χλωρίωσης ή βρωμίωσης, οδηγεί συνήθως στην παραγωγή 2,4,6-τριαλοφαινόλης, ενώ είναι σχετικά δύσκολη η λήψη μονοαλογονωμένων ή διαλογονωμένων παραγώγων.:
 70px
 Η μοναλογόνωση γίνεται σε μη πολικούς διαλύτες, όπως ο διθειάνθρακας (CS2), όπου ελαττώνεται ο ηλετρονιόφιλος χαρακτήρας του αλογόνου και επίσης ελαχιστοποιείται ο ιονισμός της PhOH:
400px

 Αλκυλίωση 

Με αλκυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει φαινοξυαιθέρα, ορθοαλκυλοφαινόλη και παραλκυλοφαινόλη:

 Όπου 0 < x < 1, το ποσοστό μετατροπής της φαινόλης σε φαινοξυαιθέρα.

 Ακυλίωση 

Με ακυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει καρβοξυλικό φαινολεστέρα, ορθοακυλοφαινόλη και παρακυλοφαινόλη:

 Όπου 0 < x < 1, το ποσοστό μετατροπής της φαινόλης σε καρβοξυλικό φαινολεστέρα.

 Υδροξυλίωση 

Με υδροξυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει κατεχόλη και υδροξυκινόνη:
 30 px  30 px

 Αμίνωση 

Με αμίνωση κατά Friedel-Crafts παράγει ορθοαμινοφαινόλη και παραμινοφαινόλη:

 Καρβοξυλίωση 

Με καρβοξυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει μεθανικό φαινυλεστέρα, σαλικυλικό οξύ και 4-υδροξυβενζοϊκό οξυ:
 50 px  50 px

 Αναγωγή 

Με υδρογόνωση (σε συνθήκες 175 °C, 15 atm, παρουσία Ni), παράγεται κυκλοεξανόληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 380, §17.3.3.:
 45pxΗ φαινόλη ανάγεται σε βενζόλιο όταν συναποστάζεται μαζί με σκόνη ψευδαργύρου. Το ίδιο συμβαίνει και όταν ατμοί φαινόλης περάσουν πάνω από ρινίσματα ψευδαργύρου, στους

400 °C:
 Η αντίδραση χρησιμοποιείται για διευκρίνιση της δομής και όχι για συνθέσεις, γιατί έχει μικρή απόδοση.

 Οξείδωση 
Οξειδώνεται σχηματίζοντας κινόνη:
 35pxή 30 px  35px

 Βιοδιάσπαση 
Το Cryptanaerobacter phenolicus είναι ένα βακτήριο που παράγει βενζοϊκά ανιόντα (PhCOO-) από φαινόλη μέσω 4-υδροξυβενζοϊκού οξέος. Το Rhodococcus phenolicus είναι ένα βακτηριακό είδος που μπορεί να αποικοδομήσει φαινόλες, χρησιμοποιώντας τες ως μοναδικές πηγές άνθρακα.

 Τοξικότητα 
Η φαινόλη και οι ατμοί της είναι διαβρωτικοί για τα μάτια, το δέρμα και τον αναπνευστικό σωλήνα. Η διαβρωτική της ικανότητα στο δέρμα και στις βλεννογόνους μεμβράνες είναι αποτέλεσμα του φαινομένου αποικοδόμησης μιας πρωτεΐνης. Η επαναλαμβανόμενη ή η μακρόχρονη επαφή του δέρματος με φαινόλη μπορεί να προκαλέσει δερματίτιδα ή ακόμη δευτέρου ή και τρίτου βαθμού (χημικά) εγκαύματα. Η εισπνοή ατμών φαινόλης μπορεί να προκαλέσει πνευμονικό οίδημα. Η φαινόλη μπορεί να προκαλέσει βλάβες στο κεντρικό νευρικό σύστημα και στην καρδιά, που μπορούν να καταλήξουν σε δυσρυθμία, επιληπτικές κρίσεις και κώμα. Οι νεφροί μπορούν να επηρεαστούν επίσης. Η επαναλαμβανόμενη ή η μακρόχρονη έκθεση στη φαινόλη μπορεί να προκαλέσει βλάβες τόσο στα νεφρά, όσο και στο ήπαρ.World Health Organization/International Labour Organization: International Chemical Safety Cards, http://www.inchem.org/documents/icsc/icsc/eics0070.htm Ωστόσο, δεν υπάρχουν ενδείξεις ότι φαινόλη προκαλεί καρκίνο στους ανθρώπους. Εξάλλου, παρά τις (σχετικά) υδρόφοβες ιδιότητές της, μπορεί να σχηματιστεί και ένας ακόμη μηχανισμός τοξικότητας από τη φαινόλη, μέσω του σχηματισμού φαινοξυλικών ριζών.

Αφότου κάποια ποσότητα φαινόλης απορροφηθεί από το δέρμα, σχετικά γρήγορα αρχίζει να συμβαίνει συστημική δηλητηρίαση από αυτήν, ενώ επιπρόσθετα προκαλεί τοπικά καυστικά εγκαύματα. Μεγάλης ποσότητας φαινόλης μπορεί να απορροφηθεί ακόμη και από επαφή με μικρή επιφάνεια του δέρματος, προκαλώντας γρήγορα παράλυση του κεντρικού νευρικού συστήματος και μεγάλη πτώση της θερμοκρασίας του σώματος. Η μέση θανατηφόρα δόση (LD50) για τοξικότητα από στοματική λήψη είναι λιγότερο από 500 μg/kg για τους σκύλους, για τα κουνέλια και για τα ποντίκια. Για τους ανθρώπους, η ελάχιστη θανατηφόρα δόση φαινόλης είναι 140 mg/kg. Η υπηρεσία για τις τοξικές ουσίες και καταγραφής ασθενειών (Agency for Toxic Substances and Disease Registry, ATSDR) του υπουργείου υγείας και ανθρώπινων υπηρεσιών των ΗΠΑ δηλώνει ότι η θανατηφόρα ενέσιμη δόση φαινόλης κυμαίνεται από 1 ως 32 g.

Τα χημικά εγκαύματα στο δέρμα από έκθεση σε φαινόλη μπορούν να απολυμανθούν με έκπλυσή τους με πολυαιθυλενογλυκόλη, με 2-προπανόλη, ή ίσως ακόμη και με μεγάλες ποσότητες νερού. Απαιτείται ακόμη, η άμεση αφαίρεση του ρουχισμού που έχει εμποτιστεί από φαινόλη, καθώς και η άμεση νοσοκομειακή περίθαλψη, για μεγάλες πιτσιλιές. Είναι ιδιαίτερα σημαντικό, αν μάλιστα έγινε έκθεση σε μείγμα φαινόλης με χλωροφόρμιο, που είναι ένα συνηθισμένο μείγμα που χρησιμοποιείται στη μοριακή βιολογία για τον καθαρισμό του DNA και του RNA. Η φαινόλη είναι επίσης μαι αναπαραγωγική τοξίνη, που προκαλεί αυξημένη πιθανότητα αποβολής και γέννησης βρεφών χαμηλού βάρους, δείχνοντας καθυστέρησης εμβρυακής ανάπτυξης στη μήτρα.

 Πηγές 

 Παπαγεωργίου Β.Π., “Εφαρμοσμένη Οργανική Χημεία: Κυκλικές Ενώσεις”, Εκδόσεις Παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1986.
 Speight J. G., “Chemical and Process Design Handbook”, McGraw-Hill, 2002
 Ηλεκτρονική Εγκυκλοπαίδεια “Επιστήμη & Ζωή”
 Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
 Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
 SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982

 Αναφορές και σημειώσεις 

Κατηγορία:C6
*
Κατηγορία:Αντισηπτικά
Κατηγορία:Μητρικές ενώσεις