Реакции окисления фенолов

Гидрохинон Хинон

восстановленная форма окисленная форма

Окислительно-восстановительные свойства системы хинон-гидрохинон играют важную роль в организме. Эта система участвует в переносе протонов и электронов от окисляемого субстрата (белок, жир, углевод) к кислороду в процессе биологического окисления.

2. Реакции электрофильного замещения: (S_Е )

C₆Н₆ + Е⁺ ® С₆Н₅Е + Н⁺

Субстрат реагент продукт электрофуг

(электрофил)

Рассмотрим механизм реакции электрофильного замещения на примере реакции нитрования фенола:

а) образование электрофила (NO₂⁺) – нитроил-катиона:

HNO₃ + 2 H₂SO₄ « NO₂⁺ + 2 HSO₄^- + H₃O⁺

б) реакция электрофила NO₂⁺ с фенолом:

С₆Н₅ОН + NO₂⁺ ® C₆H₆®NO₂⁺ ®C₆H₆NO₂ ® C₆H₅NO₂

Субстрат реагент p-комплекс s-комплекс продукт

электрофил

Образование p-комплекса электрофила и бензола происходит за счёт пары электронов сопряжённой системы. Преобразование p-комплекса в
s-комплекс сопровождается нарушением ароматичности и переходом атома углерода в состояние sp³-гибридизации. При отщеплении протона от
s-комплекса ароматичность восстанавливается и образуется продукт реакции нитробензол.

К реакциям электрофильного замещения относятся реакции нитрования, сульфирования фенола и другие.

3. Реакция нитрования фенола:

фенол 2,4,6-тринитрофенол

4. Реакция сульфирования фенола: (S_Е )

С₆Н₅ОН + 3 НО^--SO₃Н⁺ ® C₆H₂(SO₃Н)₃ + 3H₂O

Фенол реагент 2,4,6-трисульфофенол

электрофил

Контрольные вопросы

1. Протолитическая (протонная) теория кислот и оснований (теория Бренстеда-Лоури). Основные положения теории.

2. Факторы, влияющие на кислотные свойства органических соединений (строение и природа атома в кислотном центре, стабилизации аниона за счет сопряжения, характер заместителя, связанного с кислотным центром, эффект сольватации).

3. Спирты. Классификация, номенклатура, изомерия, медико-биологическое значение.

4. Реакционная способность спиртов. Реакции окисления. Реакции нуклеофильного замещения (S_N). Реакции хелатообразования многоатомных спиртов.

5. Фенолы. Классификация, номенклатура, изомерия, медико-биологическое значение.

6. Реакционная способность фенолов. Реакции электрофильного замещения (S_E) с участием ароматической системы. Ориентирующее влияние заместителей в ароматическом ядре на реакционную способность в реакциях электрофильного замещения (нитрование и сульфирование фенола).

Типовые задания