Получение фенолов

8 заданий

Промышленные способы

Фенол — многотоннажный продукт; способы его получения — классика олимпиадных цепочек.

Как получают фенол в промышленности

Кумольный способ: бензол + пропен → кумол → \(\ce{O2}\) → гидропероксид кумола → \(\ce{H2SO4}\) → фенол + ацетон (к кислороду мигрирует фенил).
Щелочное плавление сульфонатов: \(\ce{ArSO3Na}\) + NaOH (300 °C) → \(\ce{ArONa}\) → кислота → ArOH.
Процесс Доу: хлорбензол + NaOH (водн., 350 °C, давление) → фенолят (частично через арин).
Фенол и крезолы выделяют также из каменноугольной смолы.

Примеры

1. Бензолсульфонат натрия + NaOH (сплавление) → фенолят натрия → HCl → фенол.

2. Хлорбензол + NaOH (350 °C, давление) → фенолят натрия.

errorКумольный способ даёт два продукта

На тонну фенола получается около 0,6 т ацетона — процесс выгоден потому, что нужны оба.

edit_noteПопробуйте сами

Что получится щелочным плавлением натриевой соли 4-метилбензолсульфокислоты и последующим подкислением?

expand_moreПоказать решение

4-Метилфенол (пара-крезол).

Лабораторные способы

В лаборатории OH часто вводят последним — через аминогруппу.

Как получить фенол в лаборатории

Из солей диазония: \(\ce{ArNH2 -> ArN2+ ->[H2O, t] ArOH}\) (глава 23).
Из арилборных кислот: \(\ce{ArB(OH)2 + H2O2 ->[OH-] ArOH}\).
\(S_NAr\): активированный арилгалогенид + \(\ce{OH-}\) (урок 193).
Ароматизация: арин (из 1,2-дибромбензола и Mg) + фуран → 1,4-дигидро-1,4-эпоксинафталин; в кислоте он превращается в 1-нафтол.

Примеры

1. Анилин → \(\ce{NaNO2}\), \(\ce{H2SO4}\) (0 °C) → соль фенилдиазония → вода, нагревание → фенол.

2. Фенилборная кислота + \(\ce{H2O2}\) (\(\ce{OH-}\)) → фенол.

errorOH — в конце синтеза

Группу OH вводят через \(\ce{NO2}\) → \(\ce{NH2}\) → диазоний: так её можно поставить в мета-положение к ориентанту.

edit_noteПопробуйте сами

Как получить 4-нитрофенол из хлорбензола?

expand_moreПоказать решение

Нитрование (4-нитрохлорбензол), затем NaOH при нагревании (\(S_NAr\)) и подкисление.

push_pinГлавное

Промышленно фенол получают кумольным способом (бензол + пропен → кумол → гидропероксид → \(\ce{H2SO4}\) → фенол + ацетон), щелочным плавлением сульфонатов и из хлорбензола (Доу, 350 °C). В лаборатории — гидролизом солей диазония (OH вводят в конце синтеза, в том числе в мета-положение), окислением арилборных кислот пероксидом водорода, \(S_NAr\) активированных галогенидов, ароматизацией (арин + фуран → 1-нафтол).

Закрепите теорию: 8 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.