Παρακρεσόλη

Η παρακρεσόληΔείτε τις εναλλακτικές ονομασίες στον παρακείμενο πίνακα πληροφοριών χημικής ένωσης. (αγγλικά para-Cresol) είναι αρωματική οργανική ένωση με μοριακό τύπο C7H8O, Πιο συγκεκριμένα, η ορθοκρεσόλη αντήκει στις φαινόλες, και ακόμη ειδικότερα είναι μια από τις κρεσόλες. Ο όρος «κρεσόλη», με τη σειρά του, αναφέρεται τόσο σε μια από τις τρεις (3) «μητρικές» ισομερείς κρεσόλες, όαο και σε ορισμένες «θυγατρικές» παράγωγες ενώσεις.Η χημικά καθαρή μετακρεσόλη, στις κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος, δηλαδή σε θερμοκρασία 25°C και υπὀ πίεση 1 atm, είναι άχρωμο πρισματικό κρυσταλλικό στερεόΣτις «συνθήκες δωματίου», δηλαδή 20 °C, 1 atm. Είναι κύριο συστατικό της οσμής των χοίρων. Είναι, ακόμη, συστατικό του ανθρώπινου ιδρώτα, και μάλιστα αυτό που προσελκύει τα θηλυκά κουνούπια. Είναι μερικώς διαλυτή στο νερό, αλλά πλήρως αναμίξιμη με τις συνηθισμένες άλλες αλκοόλες και τον αιθέρα. Είναι ισομερής (μεταξύ άλλων) με τις ακόλουθες ενώσεις:
 Βενζυλική αλκοόλη.
 Ορθοκρεσόλη.
 Μετακρεσόλη.
 Ανισόλη.

 Φυσική παρουσία 

 Στους ανθρώπους 
Η παρακρεσόλη παράγεται με βακτηριδιακή ζύμωση πρωτεϊνών στο ανθρώπινο παχύ έντερο. Απεκκρίνεται με τα κόπρανα και τα ούρα, ενώ επίσης αποτελεί συστατικό του ιδρώτα, και μάλιστα είναι αυτό το συστατικό που προσελκύει τα θηλυκά κουνούπια.

 Σε άλλα είδη 
Η παρακρεσόλη αποτελεί κύριο συστατικό της οσμής των χοίρων.http://www.sciam.com/article.cfm?id=why-study-pig-odor

Η παρακρεσόλη είναι ένα συστατικό που βρίσκεται σε εκκρίσεις των κροταφικών αδένων, κατά την διάρκεια του μουστάρχου στους αρσενικούς αφρικανικούς ελέφαντες (Loxodonta africana), μαζί με φαινόλη και μετακρεαόλη.

Τέλος, η παρακρεσόλη είναι μια από τις πολύ λίγες ενώσεις που προσελκύουν την ευγλοζίνη, που είναι υμενόπτερο με επιστημονική ονομασία Euglossa cyanura, και χρησιμοποιήθηκε για να παγιδευθεί, να συλληφθεί και να μελετηθεί το συγκεκριμένο είδος.

 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#1-#6-C#2-#6,#1σ2sp2-2sp2147 pmC#4-C#1΄σ2sp2-2sp3151 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#1΄-0,09 C#2,#3,#5,#6-0,03 C#1,#4+0,00 Η (H-C)+0,03 C#1+0,19 Η (H-O)+0,32

 Παραγωγή 

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

2. Με μεθυλίωση κατά Friedel-Crafts φαινόλης παράγονται ορθοκρεσόλη και παραφαινόληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.1.:

3. Με σύντηξη βάσεων με παραμεθυλοφαινυλοσουλφονικό άλας, παράγεται παρακρεσόληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 379, §17.2Α3.:

4. Με υδρόλυση παραμεθυλοφαινυλοδιαζωνιακών αλάτων παράγεται παρακρεσόληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 379, §17.2Α2.:

5. Με υδροξυλίωση κατά Friedel-Crafts τολουολίου παράγεται ορθοκρεσόλη και παρακρεσόλη:

 Χημική συμπεριφορά και παράγωγα 

 Αντιδράσεις με το υδροξύλιο 

 Όξινη συμπεριφορά 

Έχει ιδιότητες ασθενούς οξέος, δηλαδή πολύ ισχυρότερες σε σύγκριση με τις αλειφατικές αλκοόλες. Έτσι, π.χ., αντιδρά με υδατικό διάλυμα NaOH (αντίθετα από τις αλειφατικές αλκοόλες)Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 380, §17.3.1α.:

 Ενδεικτική σειρά οξύτηταςΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 380, §17.3.1γ.: ανθρακικό οξύ (Η2CO3 > παρακρεσόλη > νερό (H2O).
 Αυτό οφείλεται στην αυξημένη σταθερότητα του ανιόντος μ-C6H4(CH3)O- λόγω του αρωματικού φαινυλικού δακτυλίου και των δομών συντονισμού που προκύπτουν, κατά τις οποίες στατιστικά μέρος του φορτίου διαχέεται και στα 6 άτομα C του δακτυλίου.
 Παρόμοια φαινόμενα αύξησης οξύτητας προκύπτουν και στις άλλες φαινόλες (και αρενόλες κατ' επέκταση) καθώς και σε συζηγείς αλκενόλες.
Ως φαινόλη, δηλαδή αρωματική αλκοόλη, η φαινόλη παρέχει ορισμένες χαρακτηριστικές αντιδράσεις των αλκοολών:

 Σχηματισμός αιθέρων 

Σχηματίζει αιθέρες κατά WilliamsonΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 381, §17.3.6.:
ή
 Παράγεται επίσης σε μικρό ποσοστό 2-αλκυλο-4-μεθυλοφαινόλη.

 Σχηματισμός εστέρων 

Σχηματίζει εστέρες, αλλά συχνά όχι με απευθείας αντίδραση με τα οξέα.
1. Στην περίπτωση των καρβοξυλικών οξέων αντιδρά με αλογονίδια ή ανυδρίτες τους, παρουσία ισχυρής βάσηςΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 380, §17.3.5.: :

 Παράγεται επίσης σε μικρό ποσοστό 2-ακυλο-4-μεθυλοφαινόλη.
2. Με επίδραση αλογονιδίων ανόργανων οξέων, π.χ. με φωσφορικό τριχλωρίδιο (POCl3), παράγει τους αντίστοιχους εστέρες των ανόργανων οξέων.Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 380, §17.3.4.:

 Υποκατάσταση του υδροξυλίου 

Δίνει αντιδράσεις υποκατάστασης του ΟΗ: Η παρακρεσόλη μοιάζει με τα αρυλαλογονίδια στο ότι δεν δίνει εύκολα αντιδράσεις υποκατάστασης. Σε αντίθεση με τις συνηθισμένες αλκοόλες, η παρακρεσόλη δεν αντιδρά με υδραλογόνα. Η μετακρεσόλη ανάγεται σε τολουόλιο, αλλα η αντίδραση χρησιμοποιείται για διευκρίνιση της δομής και όχι για συνθέσεις, γιατί έχει μικρή απόδοσηΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 380, §17.3.3.:

 Επίδραση διαζωμεθανίου 

Με επίδραση διαζωμεθανίου (CH2N2) σχηματίζει παραμεθυλανισόληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 380, §17.3.8.:

 Αντιδράσεις με τον αρωματικό δακτύλιο 

Οι συνηθισμένες αντιδράσεις του αρωματικού δακτυλίου είναι οι διάφορες ηλεκτρονιόφιλες υποκαταστάσεις. 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- μονοπαράγωγα, ή συχνά πιο εύκολα κατευθείαν 2,6-διπαράγωγαΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 382, §17.3.13.:

 Νίτρωση 

Με νίτρωση παράγει κυρίως 4-μεθυλο-2-νιτροφαινόλη. Με περίσσεια νιτρικού οξέος παράγεται κυρίως 2,6-δινιτρο-4-μεθυλοφαινόλη:

 Σουλφούρωση 

Με σουλφούρωση παράγει κυρίως 5-μεθυλο-2-υδροξυβενζοσουλφονικό οξύ. Με περίσσεια νιτρικού οξέος παράγεται κυρίως 5-μεθυλο-2-υδροξυ-1,3-βενζοδισουλφονικό οξύ:

 Αλογόνωση 

Με αλογόνωση παράγει κυρίως 2,6-διαλο-4-μεθυλοφαινόλη (όπου X αλογόνο, εκτός F):

 Μπορεί να ληφθεί 2-αλο-4-μεθυλοφαινόλη αν χρησιμοποιηθεί διθειάνθρακας ως διαλύτης, γιατί απενεργοποιεί μερικώς το σύστημα:

 Αλκυλίωση 

Με αλκυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει κυρίως 2-αλκυλο-4-μεθυλοφαινόλη. Με περίσσεια αλκυλαλογονιδίου παράγει τελικά κυρίως 2,6-διαλκυλο-4-μεθυλοφαινόλη:

 Ακυλίωση 

Με ακυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει κυρίως 2-ακυλο-4-μεθυλοφαινόλη. Με περίσσεια ακυλαλογονιδίου παράγει τελικά κυρίως 2,6-διακυλο-4-μεθυλοφαινόλη:

 Υδροξυλίωση 

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

 Αμίνωση 

Με αμίνωση κατά Friedel-Crafts παράγει κυρίως 2-αμινο-4-μεθυλοφαινόλη. Με περίσσεια αλαμίνης παράγει τελικά κυρίως 2,6-διαμινο-4-μεθυλοφαινόλη:

 Καρβοξυλίωση 

Με καρβοξυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει κυρίως 5-μεθυλο-2-υδροξυβενζοϊκό οξύ. Με περίσσεια αλομεθανικού οξέος παράγεται τελικά 5-μεθυλο-2-υδροξυϊσοφθαλικό οξυ:

 Αναγωγή 

Με υδρογόνωση (Σε συνθήκες 175 °C, 15 atm, παρουσία Ni). Παράγεται 4-μεθυλοκυκλοεξανόλη:

 Εφαρμογές 
Η παρακρεσόλη κυρίως καταναλώνεται ως πρόδρομη ένωση, για την παραγωγή αντιοξειδωτικών, όπως για παράδειγμα το βουτυλιωμένο υδροξυτολουόλιο (Βutylated ΗydroxyΤoluene, BHT). Τα μονοαλκυλιωμένα παράγωγα της παρακρεσόλης δείνουν αντιδράσεις ζευγαρώματος, παράγοντας έτσι μια εκτεταμένη οικοκογένεια αντιοξειδωτικών διφαινολών. Αυτά τα αντιοξειδωτικά εκτιμώνται, γιατί έχουν σχετικά μικρή χημική δραστικότητα, χαμηλή τοξικότητα και χαμηλό ποσοστό εμφάνισης κηλίδων.

 Σημειώσεις και αναφορές 

 Πηγές 
 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

Κατηγορία:Φαινόλες