酚

在有机化学中，酚（phenols）或酚类、酚类化合物，是一类通式为ArOH，结构为芳烃环上的氢被羟基（—OH）取代的一类芳香族化合物。酚类化合物中最简单的酚为苯酚（C6H5OH，亦称石炭酸）。

虽然结构与醇类似，但酚的性质相对独特而与醇不属同类化合物，这主要因为酚羟基连接于不饱和碳原子上。由于酚类的芳香环紧密的与羟基氧原子结合，而相对使羟基的氧原子与氢原子之间的化学键不是那么牢固，因此酚比起醇类化合物具有更强的酸性。酚上的羟基酸性通常间于脂肪醇与羧酸之间（它们的pKa通常在10-12之间）。

当酚类化合物的羟基失去一个质子（H+），就会形成相应的负离子形态的酚负离子或称为芳基氧负离子，而相应形成的盐称为酚盐或芳基氧盐。

酚化合物还允许一个芳香环上连接两个或数个羟基，其中最简单的是苯二酚，它的结构是两个羟基连接在一个苯环上。一些酚类化合物具有杀菌效果，可制成消毒剂。另外一些具有雌激素作用或内分泌干扰素的活性。

## 分类

- 依分子中羟基数分为一元酚、二元酚及多元酚。
- 羟基在萘环上的称为萘酚，在蒽环上称为蒽酚。

## 特性

### 酸性

- 与普通的醇不同，由于受到芳香环的影响，酚上的羟基（酚羟基）有弱酸性，酸性比醇羟基强。主要原因取自于非定域化(共振态)的存在,导致醇类与它的pKa值有段落差。

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- 酚可与强碱生成酚盐，如苯酚钠。反应机理为:

1：酚先去质子化（目的是为了与外在系统呈现酸碱平衡）；氢氧化钠的OH形成带一个负电荷的原子团（解离）

2：氢氧化钠与酚进行复分解反应，合成苯酚钠和水。

而若要还原苯酚钠成苯酚，则通入CO2入上述溶液中，会形成碳酸氢钠和苯酚，再经过分离处理，则可得到较高纯度的苯酚。

### 易被氧化

- 在空气中无色的晶体酚易被氧化为红色或粉红色的醌。

### 配合物

- 酚在溶液中与三氯化铁可形成配合物，并呈现蓝色、紫色或绿色，借此可以鉴定酚。
- 塑料工业常用 C15H16O2 (4,4'-dihydroxy-2,2-diphenylpropane)，中文名为双酚A、也称为酚甲烷、二酚基丙烷或 2.2双对酚甲烷。

## 酚的反应

酚可通过许多途径发生化学反应：

- 发生酯化反应以及相应酚醚的合成。
- 由于羟基被活化基团，酚可以发生芳香亲电取代反应，如合成杯芳烃。
- 在Bucherer咔唑合成中，萘酚与肼在亚硫酸氢钠条件下发生反应。
- 氧化裂解反应，如1,2-二羟基苯在氧气，氯气和吡啶的条件下裂解为2,4-己二烯二酸单甲酯。
- Teuber反应，即氧化去芳构化形成醌的反应中，氧化剂为Fremy盐和过一硫酸氢钾复合盐。下图的反应中，3,4,5-三甲基苯酚与单线态氧反应可生成对-过氧喹诺酮，单线态氧由过一硫酸氢钾复合盐/碳酸钠在乙腈/水溶液中反应生成。该过氧化物与硫代硫酸钠发生还原反应得到喹诺林。

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- 在Elbs过硫酸盐氧化反应中，苯酚被氧化为苯二酚。
- 苯酚负离子（酚失去质子形成）可成为金属正离子的配体。

## 酚类化合物的制备

下列为酚类化合物在实验室中的制备方法：

- 通过酯发生弗赖斯重排反应反应制备。
- 通过苯胲发生班贝尔格尔重排反应反应制备。
- 通过酚酯或酚醚的水解反应制备。
- 通过醌的还原反应制备。
- 在布赫雷尔反应中，通过硫氢化钠试剂，将芳香胺的氨基置换为羟基制备。
- 通过重氮盐的水解反应制备。
- 通过甲醛的寡聚反应后，在碱的催化下与环氧氯丙烷反应制备。
- 酚一般可由芳烃磺化后经碱熔融制得。
- 酚也可由卤代芳烃与碱在高温高压催化下反应制得。
- 在二烯酮苯酚重排反应中，通过二烯酮发生重排反应制备。

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- 通过氧化芳香硅烷制备，即Fleming–Tamao氧化反应。
- 通过苯与丙烯在H3PO4中加成，得到的异丙苯与O2和H2SO4加成得到酚（Hock法）。

## 酚类化合物

名称｜说明

苯酚｜母体化合物，常用于消毒剂以及化学合成

双酚A｜可从酮和苯酚/甲基酚化合物合成双酚A及其他的双酚化合物

BHT｜（二丁基羟基甲苯）：一种脂溶性的抗氧化剂和食品添加剂

辣椒素｜红辣椒当中的具有辛辣味的化合物

甲酚｜被发现存在于煤焦油和矿物杂酚油

雌二醇｜雌性激素：一种激素

丁香油酚｜丁香精油中的主要成分

没食子酸｜被发现存在于瘿

愈创木酚｜（2-甲基苯酚），具有烟熏气味，被发现存在于烘烤咖啡，威士忌和烟雾中

壬基酚｜存在于清洁剂和壬苯聚醇-9

邻苯基酚｜一种抗真菌剂用于柑橘属

苦味酸｜（三硝基苯酚）一种炸药

酚酞｜pH指示剂

多酚｜比如：黄酮类类与丹宁酸类

异丙酚｜一种麻醉剂

覆盆子酮｜一种含有浓重复盆子味的化合物

血清素 / 多巴胺 / 肾上腺素 / 去甲肾上腺素｜天然神经传导物质

百里酚｜（2-异丙基-5-甲基苯酚），一种防腐剂，嗽口水中的配料

酪氨酸｜一种氨基酸

二甲苯酚｜-用于防腐剂

### 药用化合物

大麻素类｜“大麻”中的活性成分

己烯雌酚｜一种合成的雌激素，具有对称二苯代乙烯结构

L-多巴｜多巴胺的前药

水杨酸甲酯｜冬青树精油当中的主要成分

异丙酚｜一种速效静脉注射用麻醉药

水杨酸｜一种植物激素，可用于镇痛药，退烧药和抗炎药，同样还是阿司匹林的前体

### 工业生产

酚类化合物是工业中重要的原料或添加剂，可用于：

- 实验室工作
- 化学工业
- 化学工程
- 木材加工
- 塑料加工

### 用途

- 酚是重要的化工原料，可制造染料、药物、酚醛树脂、胶粘剂等。
- 苯酚及其类似物可制做杀菌防腐剂。
- 邻苯二酚、对苯二酚可作显影剂。

### 生物作用

- 自然界存在有2000多种酚类化合物，他们是植物生命活动的产物，在植物生长发育、免疫、抗真菌、光合作用、呼吸代谢等生命活动中起重要作用

## 污染

- 酚污染会给生态系统带来很大危害。

### 环境酚污染

- 环境酚污染主要来自焦化厂、煤气发生站、炼油、木材防腐、绝缘材料的制造、制药、造纸以及酚类化工厂的废水、废气
- 酚类化合物挥发到空间可使大气受污染，含酚的废水流入农田会使土壤受污染，流入地下则会造成地下水污染。

### 土壤酚污染

- 被酚污染的土壤会使农作物减产或枯死。

### 水体酚污染

- 水体酚污染会使水生生物受到抑制，繁殖下降、生长变慢，严重时导致死亡。

## 对人体的危害

- 酚侵入人体，会与细胞原浆中蛋白质结合形成不溶性蛋白，使细胞失去活性。
- 酚对神经系统、泌尿系统、消化系统均有毒害作用。
- 有些上述的物质与引起内分泌-紊乱相关。

另请参阅 绿色和平关于消费品中有害化学成分的报告。

## 限度

- 饮用水中挥发酚：0.002mg/L
- 地面水中挥发酚：0.010mg/L
- 渔业水体挥发酚：0.005,mg/L
- 居住区大气一次测定值最高限：0.02mg/m3
- 废水排放限度：0.5mg/L

## 外部链接

- Natural sources of phenols on www.britannica.com

### 数据库

- Phenol-Explorer ( phenol-explorer.eu ), a database dedicated to phenolics found in food by Augustin Scalbert, INRA Clermont-Ferrand, Unité de Nutrition Humaine (Human food unit)
- Phenols at ChEBI (Chemical Entities of Biological Interest)
- ChEMBLdb, a database of bioactive drug-like small molecules by the European Bioinformatics Institute
- Foodb, a database of compounds found in food