Fenoli | |||
---|---|---|---|
| |||
Kenraali | |||
Systemaattinen nimi |
Hydroksibentseeni | ||
Perinteiset nimet | Fenoli, karbolihappo, karbolihappo, bentseeni; oksibentseeni | ||
Chem. kaava | C6H6O _ _ _ _ | ||
Rotta. kaava | C6H5OH _ _ _ _ | ||
Fyysiset ominaisuudet | |||
Osavaltio | kiinteä | ||
Moolimassa | 94,11 g/ mol | ||
Tiheys | 1,07 g/cm³ | ||
Ionisaatioenergia | 8,5 ± 0,1 eV | ||
Lämpöominaisuudet | |||
Lämpötila | |||
• sulaminen | 41 °C | ||
• kiehuva | 181,84 °C | ||
• vilkkuu | 79 (suljettu kuppi ), 85 (avoin) °C | ||
Räjähdysrajat | 1,8 ± 0,1 tilavuus-% | ||
Mol. lämpökapasiteetti | 134,7 (kr.) J / (mol K) | ||
Entalpia | |||
• koulutus | −162,944 kJ/mol | ||
Höyryn paine | 0,4 ± 0,1 mmHg | ||
Kemiallisia ominaisuuksia | |||
Hapon dissosiaatiovakio | 9,89 ± 0,01 [1] | ||
Liukoisuus | |||
• vedessä | 6,5 g/100 ml | ||
Rakenne | |||
Hybridisaatio | sp 2 -hybridisaatio | ||
Luokitus | |||
Reg. CAS-numero | 108-95-2 | ||
PubChem | 996 | ||
Reg. EINECS-numero | 203-632-7 | ||
Hymyilee | OC1=CC=CC=C1 | ||
InChI | InChI = 1S/C6H6O/c7-6-4-2-1-3-5-6/h1-5,7HISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N | ||
RTECS | SJ3325000 | ||
CHEBI | 15882 | ||
YK-numero | 1671 | ||
ChemSpider | 971 | ||
Turvallisuus | |||
LD 50 | 140 mg/kg (marsu, mahalaukunsisäisesti) | ||
Myrkyllisyys | Myrkyllinen, erittäin syövyttävä, voimakkaasti ärsyttävä | ||
Riskilausekkeet (R) | R23/24/25 , R34 , R48/20/21/22 , R68 | ||
Turvalausekkeet (S) | S24/25 , S26 , S28 , S36/37/39 , S45 | ||
Lyhyt hahmo. vaara (H) | H301 , H311 , H331 , H314 , H341 , H373 | ||
varotoimenpiteitä. (P) | P260 , P301+P310 , P303+P361+P353 , P305+P351+P338 , P361 , P405 , P501 | ||
merkkisana | vaarallinen | ||
GHS-piktogrammit |
![]() ![]() |
||
NFPA 704 |
![]() |
||
Tiedot perustuvat standardiolosuhteisiin (25 °C, 100 kPa), ellei toisin mainita. | |||
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa |
Fenoli ( hydroksibentseeni , vanhentuneesta karbolihaposta , kemiallinen kaava -C 6 H 6 O tai C 6 H 5 OH ) on orgaaninen yhdiste , joka johtaa fenolien luokkaa .
Normaaliolosuhteissa fenoli on värittömiä neulamaisia kiteitä , jotka muuttuvat vaaleanpunaisiksi ilmassa ja joilla on ominainen haju. Myrkyllinen , on voimakas ärsyttävä aine .
Fenolin suoloja ja estereitä kutsutaan fenolaateiksi .
Fenolin löysi vuonna 1834 Friedlieb Ferdinand Runge , joka uutetti sen (epäpuhtaasti) kivihiilitervasta [2] . Runge antoi fenolin nimeksi "Karbolsäure" (hiilivoihappo, karbolihappo). Kivihiiliterva pysyi pääasiallisena fenolin lähteenä petrokemian teollisuuden kehittymiseen asti. Vuonna 1841 ranskalainen kemisti Auguste Laurent sai puhdasta fenolia [3] .
Vuonna 1836 Auguste Laurent loi nimen "von" bentseenille [4] , joka on sanojen "fenoli" ja "fenyyli" juurta. Vuonna 1843 ranskalainen kemisti Charles Gerhardt loi nimen "fenoli" [5] .
Sir Joseph Lister (1827–1912) käytti fenolin antiseptisiä ominaisuuksia hyväkseen uraauurtavassa antiseptisessä kirurgiassa tekniikassaan . Lister päätti, että itse haavat tulisi puhdistaa perusteellisesti. Sitten hän peitti haavat kankaalla tai nukkaa [6] , joka oli päällystetty fenolilla tai "karbolihapolla", kuten hän sitä kutsui. Jatkuvan fenolialtistuksen aiheuttama ihoärsytys johti lopulta aseptisten tekniikoiden käyttöönottoon leikkauksessa.
Se on värittömiä neulan muotoisia kiteitä , jotka muuttuvat vaaleanpunaisiksi ilmassa hapettumisen vuoksi, mikä johtaa värillisten aineiden muodostumiseen (tämä johtuu kinonien välimuodosta ). Sillä on erityinen haju (kuten guassin tuoksu , koska guassi sisältää fenolia). Liukenee niukasti veteen (6 g / 100 g vettä), alkaliliuoksiin, alkoholiin, bentseeniin , asetoniin . 5-prosenttinen vesiliuos on aiemmin laajalti lääketieteessä käytetty antiseptinen aine.
Aromaattisen renkaan ja hydroksyyliryhmän läsnäolon ansiosta fenolilla on kemiallisia ominaisuuksia, jotka ovat ominaisia sekä alkoholeille että aromaattisille hiilivedyille.
Hydroksyyliryhmän mukaan:
Fenoli on niin heikko happo, että jopa hiilihappo syrjäyttää sen fenolaateista:
Fenolaatit hajoavat voimakkaammin vahvojen happojen vaikutuksesta, esimerkiksi rikkihapon vaikutuksesta :
Vuorovaikutus metallisen natriumin kanssa :
Fenolia ei esteröidä suoraan karboksyylihappojen kanssa; estereitä voidaan saada saattamalla fenolaatit reagoimaan anhydridien tai happohalogenidien kanssa :
Eetterien muodostuminen . Fenolieettereiden saamiseksi halogeenialkaanit tai areeenien halogeenijohdannaiset vaikuttavat fenolaatteihin. Ensimmäisessä tapauksessa saadaan sekoitettuja rasva-aromaattisia eettereitä:
Toisessa tapauksessa saadaan puhtaita aromaattisia eettereitä:
Reaktio suoritetaan jauhetun kuparin läsnä ollessa , joka toimii katalyyttinä.
Kun fenolia tislataan sinkkipölyllä, hydroksyyliryhmä korvataan vedyllä [8] :
Fenoli osallistuu aromaattisen renkaan elektrofiilisiin substituutioreaktioihin . Hydroksoryhmä , joka on yksi vahvimmista luovuttajaryhmistä (johtuen elektronitiheyden laskusta funktionaalisessa ryhmässä), lisää renkaan reaktiivisuutta näihin reaktioihin ja ohjaa substituution orto- ja para-asemaan [9] . Fenoli alkyloidaan, asyloidaan, halogenoidaan, nitrataan ja sulfonoidaan helposti.
Kolbe-Schmitt-reaktiota käytetään salisyylihapon ja sen johdannaisten ( asetyylisalisyylihappo ja muut) synteesiin.
Vuorovaikutus bromiveden kanssa (laadullinen reaktio fenoliin):
Muodostuu 2,4,6-tribromifenoli, valkoinen kiinteä aine.
Vuorovaikutus väkevän typpihapon kanssa :
Vuorovaikutus rauta(III)kloridin kanssa ( kvalitatiivinen reaktio fenolille [10] ):
Lisäysreaktio: fenolin hydraus metallikatalyyttien läsnä ollessa johtaa sykloheksanolin ja sykloheksanonin muodostumiseen :
Fenolin hapettuminen: koska fenolimolekyylissä on hydroksyyliryhmä, hapettumisenkestävyys on paljon pienempi kuin bentseenin. Hapettimen luonteesta ja reaktio-olosuhteista riippuen saadaan erilaisia tuotteita. Joten vetyperoksidin vaikutuksesta rautakatalyytin läsnä ollessa muodostuu pieni määrä diatomista fenolia - pyrokatekolia:
Vuorovaikutuksessa vahvempien hapettimien kanssa (kromiseos, mangaanidioksidi happamassa väliaineessa) muodostuu parakinonia .
Tällä hetkellä fenolin tuotanto teollisessa mittakaavassa tapahtuu kolmella tavalla:
Fenolia voidaan valmistaa myös pelkistämällä kinonia .
Proteiinigeeninen aminohappo tyrosiini on fenolin rakenteellinen johdannainen, ja sitä voidaan pitää para - substituoituna fenolina tai α - substituoituna para-kresolina . Myös muut fenoliyhdisteet ovat yleisiä luonnossa, mukaan lukien polyfenolit . Vapaassa muodossaan fenolia löytyy joissakin mikro-organismeissa ja se on tasapainossa tyrosiinin kanssa. Tasapainoa ylläpitää tyrosiini-fenolilyaasientsyymi ( EC 4.1.99.2 ).
Fenolin biologista merkitystä tarkastellaan yleensä sen ympäristövaikutusten perusteella. Fenoli on yksi teollisuuden saasteista. Puhtaassa muodossaan fenoli on melko myrkyllistä eläimille ja ihmisille . Fenoli on haitallista monille mikro -organismeille , joten korkean fenolipitoisuuden omaavaa teollisuusjätevettä on vaikea käsitellä biologisesti.
Maailman fenolin tuotanto vuonna 2006 on 8,3 miljoonaa tonnia vuodessa. Tuotannossa fenoli on 33. sijalla kaikista kemianteollisuuden valmistamista aineista ja 17. sijalla orgaanisista aineista. . Vuoden 2006 tietojen mukaan fenolin maailmankulutuksella on seuraava rakenne:
Fenoli ja sen johdannaiset määräävät savusavun säilöntäominaisuudet . . Kosmetologiassa - kuten kemiallinen kuorinta (myrkyllinen).
Fenoli on myrkyllistä . Fenoli on ihmiskehoon kohdistuvan vaikutuksen asteen mukaan luokiteltu erittäin vaaralliseksi aineeksi ( vaaraluokka 2). Hengitettynä se vahingoittaa hermoston toimintoja. Pöly, höyryt ja fenoliliuos ärsyttävät silmien , hengitysteiden ja ihon limakalvoja aiheuttaen kemiallisia palovammoja . Todisteita siitä, että fenoli olisi syöpää aiheuttava ihmisille, ei ole [16] .
Fenolin suurimmat sallitut pitoisuudet (MPC) [17] [18] [19] [20] :
Iholle joutuessaan fenoli imeytyy hyvin nopeasti jopa ehjiltä alueilta ja alkaa muutaman minuutin kuluttua vaikuttaa aivokudokseen. Ensinnäkin on lyhytaikainen viritys ja sitten - hengityskeskuksen halvaus. Jopa pienille fenoliannoksille altistuessa havaitaan aivastelua, yskimistä, päänsärkyä, huimausta, kalpeutta, pahoinvointia ja voiman menetystä. Vakaville myrkytystapauksille on ominaista tajuttomuus, syanoosi, hengenahdistus, sarveiskalvon herkkyys, nopea, tuskin havaittava pulssi, kylmä hiki ja usein kouristukset. Tappava annos ihmiselle nieltynä on 1-10 g, lapsille - 0,05-0,5 g [21] .
TyöturvallisuusMPC työalueen ilmassa - 1 mg / m³ (enintään kertaluonteinen) ja 0,3 mg / m³ (keskimääräinen siirtymä). Fenolin hajukynnys vaihtelee henkilöstä toiseen; ja se voi saavuttaa (ryhmän keskiarvo) 5,8-7,5 mg/m³ [22] . Ja yksittäisillä työntekijöillä se voi olla paljon suurempi kuin keskimääräinen arvo. Tästä syystä voidaan odottaa, että laajalti saatavilla olevan RPE -suodattimen käyttö yhdistettynä " suodattimen vaihtoon, kun maski haisee" (kuten toimittajat suosittelevat lähes yleisesti radiotaajuuksissa) johtavat ylialtistumiseen fenolihöyryille ainakin jonkin aikaa. osa työntekijöistä ja vahingoittaa heidän terveyttään [23] - kaasunaamarisuodattimien myöhästymisen vuoksi . Fenolia vastaan suojautumiseen tulisi käyttää tehokkaampaa teknologian muutosta ja kollektiivista suojaa .
Selvä esimerkki fenolin ympäristövaikutuksista oli keväällä 1990 Ufassa . Ufakhimppromin tuotantolaitoksessa tapahtuneen ihmisen aiheuttaman onnettomuuden seurauksena suuri määrä fenolia vuoti Shugurovka -jokeen , joka virtaa suurempaan Ufa -jokeen , joka on Ufan kaupungin hyöty- ja juomaveden lähde. Eteläisen vedenoton alueella veden saastuminen ylitti MPC :n yli 100 kertaa. Vaara juomaveden saastumisesta fenolilla ilmenee siinä, että veden puhdistuksessa käytettiin klooria , joka vuorovaikutuksessa fenolin kanssa muodosti kloorijohdannaisia (kloorifenolien seosta) - myrkyllisempiä aineita (noin 100-250 kertaa enemmän kuin itse fenolin myrkyllisyys). Ufan väestöä varoitettiin hanaveden juomaveden käytön vaaroista. Fenolilla saastuttamaa juomavettä Ufan eteläisestä vedenottopaikasta nauttineiden kokonaismäärä oli 672 876 ihmistä [24] .
![]() | |
---|---|
Bibliografisissa luetteloissa |
|