فـِنول

**Phenol**
الأسماء
	اسم أيوپاك Hydroxybenzene
	أسماء أخرى Carbolic Acid; Benzenol; Phenylic Acid; Hydroxybenzene; Phenic acid; Phenyl alcohol
تمييز
رقم CAS	[108-95-2]
رقم RTECS	SJ3325000
SMILES	Oc1ccccc1;
InChI	InChI=1/C6H6O/c7-6-4-2-1-3-5-6/h1-5,7H
الخصائص
الصيغة الجزيئية	C6H6O
كتلة مولية	94.11 g mol-1
المظهر	White Crystalline Solid
الكثافة	1.07 g/cm³
نقطة الانصهار	40.5 °C, 314 K, 105 °F
نقطة الغليان
قابلية الذوبان في الماء	8.3 g/100 ml (20 °C)
الحموضة (pKa)	9.95
Dipole moment	1.7 D
المخاطر
تبويب الاتحاد الاوروپي (DSD)	Toxic (T); Muta. Cat. 3; Corrosive (C)
(معيـَّن النار)
نقطة الوميض	79 °C
مركبات ذا علاقة
	ما لم يُذكر غير ذلك، البيانات المعطاة للمواد في حالاتهم العيارية (عند 25 °س [77 °ف]، 100 kPa).
	verify (what is ?)
	مراجع الجدول

الفـِنول بالإنگليزية: Phenol: هومركب صلب بلوري عديم اللون ذورائحة قاريّة لطيفة، وغالبًا ما يشار إليها برائحة المشافي. صيغته الكيميائية هوC₆H₅OH. وبنيته تعبير عن زمرة الهيدروكسيل مرتبطة بحلقة فينيل، وبالتالي فهومركب عطري.

الفينولات

تستخدم حدثة الفينول أيضا للإشارة إلى أي مركب يحتوي على حلقة عطرية ذات ست عناصر، مرتبطة مباشرة إلى زمرة الهيدروكسيل (-OH). في الواقع، تعتبر الفينولات فئة من المركبات العضوية التي تحتوي الفينول كعضوأساسي.

الخواص

الفينول محدود الذوبان في الماء (8.3 گ/100مل). وهوحامضي بعض الشيء. ولجزيء الفينول ميل ضعيف لفقد شاردة H⁺ من زمرة الهيدروكسيل، معطيًا شادرة الفينوكسيد العالية الذوبان في الماء C₆H₅O⁻. بالمقارنة مع الكحول الأليفاتي، يظهر الفينول حموضة أعلى من الكحول بكثير، بل ويتفاعل مع محلول NaOH ليفقد H⁺، في حين حتى الكحول الأليفاتي لا يتفاعل. إحدى التفسيرات لزيادة الحموضة هي استقرار الرنين (resonance stabilization) لأنيون الفينوكسيد في الحلقة العطرية. وبهذه الطريقة ، الشحنة السلبية على الأكسجين تتقاسمها ذرات الكربون الأرثووالنظيرة (para). بتفسير آخر، زيادة الحموضة هي نتيجة لتداخل المدارات بين زوج الأكسجين الوحيد والنظام العطري.

تستخدم بعض مشتقات الفينول مثل أورتوفينيل فينول و2 ـ بنزيل ـ4ـ كلوروفينول مطهرات ومبيدات للجراثيم.

وهذا يفسر استخدام الفينول في عيادات أطباء الأسنان تحت اسم حمض الكربوليك carbolic acid، كما يستخدم طلاب فهم الأحياء الدقيقة العامل الفينوليphenol coefficient لمقارنة الفعالية الميكروبيولوجية لمركب ما مع تلك التي للفينول.

بعض الفينولات النموذجية

الكريوزوت creosote

هوأحد القطفات الناتجة من تقطير قطران الفحم، وهوغني بالفينول وأورتووميتا وبارا الكريزولات cresols المستخدمة مواد حافظة للخشب، ومثلها بنتا كلوروالفينول (بنتا كلور).

التواجد

توجد المركبات الفينولية في بعض النباتات مثل شجيرة Larrea mexicana من نباتات المناطق الجافة الأمريكية من الفصيلة القدّيسية zygophyllaceous وإن المواد المهيِّجة السامة في نبات اللبلاب ivy وشجر السنديان oak هي مركبات فينولية.

استحصالها

تحضر معظم الفينولات صناعياً بالطرائق نفسها المستخدمة مخبرياً، كما توجد طرائق خاصة للحصول على بعضها على نطاق تجاري، بما فيها المركب الأكثر أهمية وهوالفينول.

صناعياً

يحضر الفينول صناعياً بإزاحة مجموعة الكلوروأومجموعة السلفون المرتبطتين بالحلقة البنزنية بايون الهدروكسيد. يستخدم في الاصطناعين البنزن مادة أولية:

استخدمت طريقة إزاحة مجموعة السلفون بأيون الهدروكسيد في أوائل القرن العشرين، أما إزاحة الكلور فقد استخدمت عام1928 من قبل شركة Dow Chemical Company.

يعزى الاهتمام باصطناع الفينول على مقياس واسع إلى القوة التفجيرية لحمض البيكريك (2، 4،ستة ـ ثلاثي نيتروالفينول) وملحه الأمونيومي، والتي تعادل القوة التدميرية لمادة TNT (تري نتروتولوين).

أما الطريقة الأحدث في اصطناع الفينول صناعياً فتقوم على أكسدة الكومين cumene إلى الفينول والأسيتون، وهما مادتان مهمتان صناعياً.

تفصل بعض الفينولات وإيتراتها الموافقة من الزيوت العطرية من نباتات مختلفة (تدعى بالزيوت العطرية لأنها تحتوي على عطر أونكهة تميز هذه النباتات).

مخبرياً

1ـ يؤدي الصهر القلوي لسلفونات الأريل مع مزيج من هدروكسيدي الصوديوم والبوتاسيوم عند الدرجة 300ْس، ومن ثم تحميض المزيج التفاعلي إلى تشكل المركب الفينولي بمردود معقول. إنّ كيفية التحضير هذه هي الطريقة المفضلة في تحضير الفينول. ويعد الصهر القلوي لحمض -بيتا -نفتالين - حمض السلفونيك مع هدروكسيد الصوديوم طريقة مناسبة لتحضير بيتا ـ نفتول.

أمثلة:

2ـ بحلمهة أملاح الديازونيوم الناتجة من تفاعل الأمينات الأولية مع حمض الآزوتي (NaNO2+HCl) عند الدرجةصفر سيلسيوس حيث ينطلق الآزوت وتتكون الفينولات.

أهم تفاعلات الفينولات

تفاعلات المجموعة الهدروكسيلية

1- الحموضة الضعيفة للزمرة الهدروكسيلية: تذوب الفينولات بسرعة في محلول هدروكسيد الصوديوم معطية أنيون الفينوكسيد. تبلغ قيمة pKa للفينول 9.8 وهي أضعف ألف مرة من حموضة حمض الكربون (pKa = 6.56).

إلى غير ذلك فإن أغلب الفينولات لا تتفاعل مع محلول كربونات الصوديوم الحامضة، ولكنها تترسب من محاليل الفينوكسيد عند معالجة الأخيرة بثنائي أكسيد الكربون:

2ـ هناك تفاعلات قليلة تحصل مع المجموعة الهدروكسيلية في الفينولات. تتفاعل الفينولات بسرعة مع بلاماء الحموض أوكلوريداتها مكونة الأسترات.

3ـ لا يمكن الحصول من الفينولات مباشرة على الإتيرات بعمل حمض الكبريت، غير أنه يمكن الحصول على الإتيرات الالكيلية ـ الأريلية انطلاقاً من أنيون الفينوكسيد.

4ـ تتفاعل الفينولات مع إيزوسيانات RNCO معطية ضروب اليوريتان

وهي ذات درجات انصهار مرتفعة مما يجعلها مشتقات فينولية مفيدة.

5 ـ الاختزال: إرجاع الفينول بالهدروجين بوجود وسيط من النيكل إلى حلقي الهكسانول.

6ـ الأكسدة: تتأكسد الفينولات بأكسيد الكروم إلى كينونات. فالفينول نفسه يتأكسد إلى بارا ـ بنزوكينون، حيث يتأكسد هدروكسيل الفينول، كما تتأكسد في الوقت نفسه ذرة الهدروجين الموجودة في الموضع بارا بالنسبة للهدروكسيل.

وأكسدة الفينولات عملية معقدة، وفي شروط أكسدة أكثر عنفاً يحدث تحطم للحلقة الفينولية.

7 ـ لا يمكن الحصول على هاليدات الأريل مباشرة من الفينولات، فهاليدات الهدروجين لا تؤثر في الفينولات، أما هاليدات الفسفور فتعطي غالباً الإسترات الأريلية لحمض الفوسفور.

8 ـ تحتوي الفينولات على مجموعة الإينول C = C − OH- التي تتفاعل بسرعة مع كلوريد الحديد (III) في محاليل معتدلة مكونة معقدات Ar O Fe Cl2 تعطي ايونات ArOFe++ الملونة بألوان زرقاء أوأرجوانية أوخضراء تستخدم في الكشف الكيفي عن الفينولات.

التفاعلات على الحلقة العطرية

إنّ مجموعة الهدروكسيل مانحة للإلكترونات وهي تزيد الكثافة الإلكترونية في الحلقة في موضعي الأورتووالبارا، ونتيجة لذلك فإن الفينولات تخضع بسهولة لتفاعلات الاستبدال الإلكتروفيلي، وفيما يأتي أبرز هذه التفاعلات:

1ـ الهلجنة halogenation: الفينولات والإتيرات الفينيلية فعالة بحيث لا تتطلب هلجنتها أي وسيط (مثل Al Cl3)، ويمكن باختيار شروط مناسبة إدخال هالوجين واحد أواثنين أوثلاثة إلى الحلقة العطرية:

وإذا أجريت البرومة باستخدام ماء البروم، فإن التفاعل يؤدي إلى تشكل 6,4,2 -ثلاثي بروموالفينول.

2ـ النترجة nitration: تعطي معالجة الفينول بحمض الآزوت الممدد عند درجة حرارة الغرفة مزيجاً من أورتوـ نتروالفينول وبارا ـ نتروالفينول:

أورتوـ نتروالفينول أكثر تطايراً من بارا-نتروالفينول لأنه يشكل روابط هدروجينية ضمن الجزيء في حين يشكل المماكب-بارا روابط هدروجينية بين جزيئيه مما يجعله في حالة متجمعة، وهذا يجعله أقل تطايراً من أورتوـ نتروالفينول.

3ـ السلفنة sulphanation: يمكن سلفنة الفينول بحمض الكبريت المركز، وعند درجة حرارة الغرفة تتشكل كميات متساوية من المماكبين أورتووبارا. أما في درجات الحرارة الأعلى فيسود المماكب بارا (09%).

4ـ النترزة nitrosation: يتفاعل الفينول حتى مع الإلكتروفيلات الضعيفة، فايون النتروزونيوم NO+ المتكون في حمض الآزوتي المحمض يهاجم الفينول معطياً بارا-نتروزوالفينول.

5 ـ تزاوج ديازوdiazo coupling: تتفاعل الفينولات وخاصة الفينوكسيدات مع أملاح الديازونيوم لتعطي أريل أزوفينولات:

6ـ تفاعل رايمرـ تيمان Reimer-Tiemann: تؤدي معالجة الفينول مع الكلورفورم في محلول هدروكسيد الصوديوم إلى تشكل زمرة الدهيدية على الحلقة العطرية في المسقط أورتوبالنسبة إلى زمرة الهدروكسيد.

7 ـ تشكل الإسترات: تتحول الفينولات إلى إستراتها بعمل انهيدريدات (بلاماءات) الحموض أوكلوريداتها، وعند تسخين إسترات الفينول مع كلوريد الألمنيوم تهاجر زمرة الاستيل من الأكسجين الفينولي إلى الموضع أورتوأوبارا بالنسبة للهدروكسيل ويتكون الكيتون، ويدعى هذا التفاعل بإعادة ترتيب فريس Freis.

8 ـ التكاثف مع الفورم ألدهيد: يتفاعل الفينول مع الفورم ألدهيد بوجود أساس فتتكون مادة راتنجية تسمى البكاليت bakelite الذي يستخدم بفضل مقاومته الحرارية والكهربائية العالية في خلق كؤوس الشرب وأجسام أجهزة الهاتف والمفاتيح الكهربائية، وهومن أوائل البوليمرات الاصطناعية التي أنتجت.

المراجع

^ Organic Chemistry 2nd Ed. John McMurry ISBN 0-534-07968-7
^ "The Acidity of Phenol". ChemGuide. Jim Clark. Retrieved 2007-08-05.
^ فاروق قنديل. "الفينولات". الموسوعة العربية. Retrieved 2012-09-01.

مراجع للإستزادة

موريسون وبويد، الكيمياء العضوية, ترجمة فاروق قنديل وصلاح القادري وآخرين (منشورات المركز العربي للتعريب والترجمة والتأليف والنشر، دمشق 2000).
ANDREW L. TERNAY Jr. ,Contemporary Organic Chemistry (W.B. Saunders Company 1979).
GRAHAM SOLOMON & CRAIG FRYHLE, Organic Chemistry (John Wiley and Sons, Inc. 2000).