Παρακρεσόλη
| Παρακρεσόλη | |||
|---|---|---|---|
| Γενικά | |||
| Όνομα IUPAC | 4-μεθυλοφαινόλη | ||
| Άλλες ονομασίες | Παρακρεσόλη 4-υδροξυτολουόλιο |
||
| Χημικά αναγνωριστικά | |||
| Χημικός τύπος | C7H8O | ||
| Μοριακή μάζα | 108,14 amu | ||
| Σύντομος συντακτικός τύπος |
π-C6H4(CH3)OH | ||
| Αριθμός CAS | 106-44-5 | ||
| SMILES | Oc1ccc(C)cc1 | ||
| InChI | 1S/C7H8O/c1-6-2-4-7(8)5-3-6/h2-5,8H,1H3 | ||
| Αριθμός RTECS | GO6475000 | ||
| Αριθμός UN | GGO4Y809LO | ||
| PubChem CID | 1MXY2UM8NV | ||
| ChemSpider ID | 13839082 | ||
| Δομή | |||
| Ισομέρεια | |||
| Ισομερή θέσης | >100 | ||
| Φυσικές ιδιότητες | |||
| Σημείο τήξης | 35,5 °C | ||
| Σημείο βρασμού | 201,8 °C | ||
| Πυκνότητα | 1.034,7 kg/m3 (20 °C) | ||
| Διαλυτότητα στο νερό |
24 kg/m3 (20 °C) 53 kg/m3 (100 °C) |
||
| Ιξώδες | 184,23 cP (20 °C) | ||
| Εμφάνιση | Άχρωμο πρισματικό κρυσταλλικό στερεό | ||
| Χημικες ιδιότητες | |||
| Ελάχιστη θερμοκρασία ανάφλεξης |
86 °C | ||
| Επικινδυνότητα | |||
| Μπορεί να είναι θανατηφόρα αν καταπωθεί, εισαχθεί με ένεση ή απορροφηθεί από το δέρμα. |
|||
| Φράσεις κινδύνου | R34 R24 R25 | ||
| Φράσεις ασφαλείας | S36 S37 S39 S45 | ||
| Κίνδυνοι κατά NFPA 704 |
|||
| Η κατάσταση αναφοράς είναι η πρότυπη κατάσταση (25°C, 1 Atm) εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά |
|||
Η παρακρεσόλη ή 4-μεθυλοφαινόλη ή 4-υδροξυτολουόλιο είναι μια από τις φαινόλες. Στην όψη είναι ένα άχρωμο πρισματικό κρυσταλλικό στερεό[1]. Είναι ένα κύριο συστατικό της οσμής των χοίρων[2]. Είναι ακόμη ένα συστατικό του ανθρώπινου ιδρώτα, που μάλιστα προσελκύει τα θηλυκά κουνούπια[3]. Είναι μερικώς διαλυτή στο νερό, αλλά πλήρως αναμίξιμη με τις συνηθισμένες άλλες αλκοόλες και τον αιθέρα. Είναι ισομερής (μεταξύ άλλων) με τις ακόλουθες ενώσεις:
Πίνακας περιεχομένων |
Δομή [Επεξεργασία]
| Δεσμοί[4] | ||||
| Δεσμός | τύπος δεσμού | ηλεκτρονική δομή | Μήκος δεσμού | Ιονισμός |
|---|---|---|---|---|
| C-H | σ | 2sp2-1s | 106 pm | 3% C- H+ |
| C#1-#6-C#2-#6,#1 | σ | 2sp2-2sp2 | 147 pm | |
| C#4-C#1΄ | σ | 2sp2-2sp3 | 151 pm | |
| C#1...C#6' | π[5] | 2p-2p | 147 pm | |
| C-O | σ | 2sp2-2sp3 | 147 pm | 19% C+ O- |
| O-H | σ | 2sp3-1s | 96 pm | 32% H+ O- |
| Κατανομή φορτίων σε ουδέτερο μόριο |
||||
| Ο | -0,51 | |||
| C#1΄ | -0,09 | |||
| C#2,#3,#5,#6 | -0,03 | |||
| C#1,#4 | +0,00 | |||
| H (H-C) | +0,03 | |||
| C#1 | +0,19 | |||
| H (H-O) | +0,32 | |||
Παραγωγή [Επεξεργασία]
1. Μέθοδος Dow (με μηχανισμό βενζυνίου): Από παραχλωροτολουόλιο, με υποκατάσταση του χλωρίου Cl από υδροξύλιο (ΟΗ), που πραγματοποιείται επίδραση διαλύματος υδροξυλίου του νατρίου (NaOH), οπότε πραγματοποιείται υδρόλυση τύπου Raschig-Hooker, οπότε παράγεται παρακρεσόλη[6]:
![\mathrm{\pi-C_6H_4(CH_3)Cl + NaOH \xrightarrow[320 atm]{360^oC} \pi-C_6H_4(CH_3)OH + NaCl}](http://upload.wikimedia.org/math/9/7/a/97a331ecbeba1c22c731d4545c62fa77.png)
2. Με μεθυλίωση κατά Friedel-Crafts φαινόλης παράγονται ορθοκρεσόλη και παραφαινόλη[7]:

3. Mε σύντηξη βάσεων με παραμεθυλοφαινυλοσουλφονικό άλας, παράγεται παρακρεσόλη[8]:

4. Με υδρόλυση παραμεθυλοφαινυλοδιαζωνιακών αλάτων παράγεται παρακρεσόλη[9]:

5. Με υδροξυλίωση κατά Friedel-Crafts τολουολίου παράγεται ορθοκρεσόλη και παρακρεσόλη[7]:

Xημική συμπεριφορά και παράγωγα [Επεξεργασία]
Αντιδράσεις με το υδροξύλιο [Επεξεργασία]
Όξινη συμπεριφορά [Επεξεργασία]
Έχει ιδιότητες ασθενούς οξέος, δηλαδή πολύ ισχυρότερες σε σύγκριση με τις αλειφατικές αλκοόλες. Έτσι, π.χ., αντιδρά με υδατικό διάλυμα NaOH (αντίθετα από τις αλειφατικές αλκοόλες)[10]:

- Ενδεικτική σειρά οξύτητας[11]: ανθρακικό οξύ (Η2CO3 > παρακρεσόλη > νερό (H2O).
- Αυτό οφείλεται στην αυξημένη σταθερότητα του ανιόντος μ-C6H4(CH3)O- λόγω του αρωματικού φαινυλικού δακτυλίου και των δομών συντονισμού που προκύπτουν, κατά τις οποίες στατιστικά μέρος του φορτίου διαχέεται και στα 6 άτομα C του δακτυλίου.
- Παρόμοια φαινόμενα αύξησης οξύτητας προκύπτουν και στις άλλες φαινόλες (και αρενόλες κατ' επέκταση) καθώς και σε συζηγείς αλκενόλες.
Ως φαινόλη, δηλαδή αρωματική αλκοόλη, η φαινόλη παρέχει ορισμένες χαρακτηριστικές αντιδράσεις των αλκοολών:
Σχηματισμός αιθέρων [Επεξεργασία]
Σχηματίζει αιθέρες κατά Williamson[12]:

ή

- Παράγεται επίσης σε μικρό ποσοστό 2-αλκυλο-4-μεθυλοφαινόλη.
Σχηματισμός εστέρων [Επεξεργασία]
Σχηματίζει εστέρες, αλλά συχνά όχι με απευθείας αντίδραση με τα οξέα. 1. Στην περίπτωση των καρβοξυλικών οξέων αντιδρά με αλογονίδια ή ανυδρίτες τους, παρουσία ισχυρής βάσης[13]: :


- Παράγεται επίσης σε μικρό ποσοστό 2-ακυλο-4-μεθυλοφαινόλη.
2. Με επίδραση αλογονιδίων ανόργανων οξέων, π.χ. με φωσφορικό τριχλωρίδιο (POCl3), παράγει τους αντίστοιχους εστέρες των ανόργανων οξέων.[14]:

Υποκατάσταση του υδροξυλίου [Επεξεργασία]
Δίνει αντιδράσεις υποκατάστασης του ΟΗ: Η παρακρεσόλη μοιάζει με τα αρυλαλογονίδια στο ότι δεν δίνει εύκολα αντιδράσεις υποκατάστασης. Σε αντίθεση με τις συνηθισμένες αλκοόλες, η παρακρεσόλη δεν αντιδρά με υδραλογόνα. Η μετακρεσόλη ανάγεται σε τολουόλιο, αλλα η αντίδραση χρησιμοποιείται για διευκρίνιση της δομής και όχι για συνθέσεις, γιατί έχει μικρή απόδοση[15]:

Επίδραση διαζωμεθανίου [Επεξεργασία]
Με επίδραση διαζωμεθανίου (CH2N2) σχηματίζει παραμεθυλανισόλη[16]:

Αντιδράσεις με τον αρωματικό δακτύλιο [Επεξεργασία]
Οι συνηθισμένες αντιδράσεις του αρωματικού δακτυλίου είναι οι διάφορες ηλεκτρονιόφιλες υποκαταστάσεις. Τόσο το -ΟΗ, όσο ακόμη περισσότερο το -Ο- είναι ισχυροί ενεργοποιητές, ενώ το μεθύλιο ασθενέστερος ενεργοποιητής, με ο- και π- προσανατολισμό. Έτσι παράγονται κυρίως 2- μονοπαράγωγα, ή συχνά πιο εύκολα κατευθείαν 2,6-διπαράγωγα[17]:
Νίτρωση [Επεξεργασία]
Με νίτρωση παράγει κυρίως 4-μεθυλο-2-νιτροφαινόλη. Με περίσσεια νιτρικού οξέος παράγεται κυρίως 2,6-δινιτρο-4-μεθυλοφαινόλη[7]:
![\mathrm{\pi-C_6H_4(CH_3)OH + HNO_3 \xrightarrow[-H_2O]{\pi.H_2SO_4} 4,2-C_6H_3(CH_3)(NO_2)OH \xrightarrow[+HNO_3]{\pi.H_2SO_4} 4,2,6-C_6H_2(CH_3)(NO_2)_2OH + H_2O }](http://upload.wikimedia.org/math/f/d/1/fd1175e197a5d0dbae0436b659a0bf8f.png)
Σουλφούρωση [Επεξεργασία]
Με σουλφούρωση παράγει κυρίως 5-μεθυλο-2-υδροξυβενζοσουλφονικό οξύ. Με περίσσεια νιτρικού οξέος παράγεται κυρίως 5-μεθυλο-2-υδροξυ-1,3-βενζοδισουλφονικό οξύ[7]:

Αλογόνωση [Επεξεργασία]
Με αλογόνωση παράγει κυρίως 2,6-διαλο-4-μεθυλοφαινόλη (όπου X αλογόνο, εκτός F):

- Μπορεί να ληφθεί 2-αλο-4-μεθυλοφαινόλη αν χρησιμοποιηθεί διθειάνθρακας ως διαλύτης, γιατί απενεργοποιεί μερικώς το σύστημα:

Αλκυλίωση [Επεξεργασία]
Με αλκυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει κυρίως 2-αλκυλο-4-μεθυλοφαινόλη. Με περίσσεια αλκυλαλογονιδίου παράγει τελικά κυρίως 2,6-διαλκυλο-4-μεθυλοφαινόλη[7]:
![\mathrm{\pi-C_6H_4(CH_3)OH + RX \xrightarrow[-HX]{AlX_3} 4,2-C_6H_3(CH_3)(R)OH \xrightarrow[+RX]{AlX_3} 4,2,6-C_6H_2(CH_3)(R_2)OH }](http://upload.wikimedia.org/math/7/5/e/75e56701b8ba71977d9db6402510f91f.png)
Ακυλίωση [Επεξεργασία]
Με ακυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει κυρίως 2-ακυλο-4-μεθυλοφαινόλη. Με περίσσεια ακυλαλογονιδίου παράγει τελικά κυρίως 2,6-διακυλο-4-μεθυλοφαινόλη[7]:
![\mathrm{\pi-C_6H_4(CH_3)OH + RCOX \xrightarrow[-HX]{AlX_3} 4,2-C_6H_3(CH_3)(COR)OH \xrightarrow[+RCOX]{AlX_3} 4,2,6-C_6H_2(CH_3)(RCO)_2OH }](http://upload.wikimedia.org/math/8/9/8/898a02394b16238b7e5908736a2e1a0d.png)
Υδροξυλίωση [Επεξεργασία]
Με υδροξυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει κυρίως 4-μεθυλοκατεχόλη. Με περίσσεια υδραλογονώδους οξέος παράγει τελικά κυρίως 5-μεθυλοπυρογαλλόλη[7]:
![\mathrm{\pi-C_6H_4(CH_3)OH + XOH \xrightarrow[-HX]{AlX_3} 4,1,2-C_6H_3(CH_3)(OH)_2 \xrightarrow[+HOX]{AlX_3} 5,1,2,3-C_6H_2(CH_3)(OH)_3 + HX }](http://upload.wikimedia.org/math/f/c/f/fcf4c6c926896c6e0e8f38fff32103f7.png)
Αμίνωση [Επεξεργασία]
Με αμίνωση κατά Friedel-Crafts παράγει κυρίως 2-αμινο-4-μεθυλοφαινόλη. Με περίσσεια αλαμίνης παράγει τελικά κυρίως 2,6-διαμινο-4-μεθυλοφαινόλη[7]:
![\mathrm{\pi-C_6H_4(CH_3)OH + NH_2X \xrightarrow[-HX]{AlX_3} 4,2-C_6H_3(CH_3)(NH_2)OH \xrightarrow[+NH_2X]{AlX_3} 4,2,6-C_6H_2(CH_3)(NH_2)_2OH + HX}](http://upload.wikimedia.org/math/5/f/1/5f11d797e0db963a2ab4bde0195678be.png)
Καρβοξυλίωση [Επεξεργασία]
Με καρβοξυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγει κυρίως 5-μεθυλο-2-υδροξυβενζοϊκό οξύ. Με περίσσεια αλομεθανικού οξέος παράγεται τελικά 5-μεθυλο-2-υδροξυϊσοφθαλικό οξυ[7]:
![\mathrm{\pi-C_6H_4(CH_3)OH + XCOOH \xrightarrow[-HX]{AlX_3} 5,2-C_6H_3(CH_3)(OH)COOH \xrightarrow[+XCOOH]{AlX_3} 5,2,1,3-C_6H_2(CH_3)(OH)(COOH)_2 }](http://upload.wikimedia.org/math/2/c/1/2c199fb70a81aebfa3b02371a42eb35b.png)
Αναγωγή [Επεξεργασία]
Με υδρογόνωση (Σε συνθήκες 175 °C, 15 atm, παρουσία Ni). Παράγεται 4-μεθυλοκυκλοεξανόλη[18]:
![\mathrm{\pi-C_6H_4(CH_3)OH + 3H_2 \xrightarrow[175^oC, 15 atm]{Ni} 4-C_6H_{10}(CH_3)OH}](http://upload.wikimedia.org/math/7/3/a/73a264a94ba42c0287a117acbe2a4158.png)
Σημειώσεις και αναφορές [Επεξεργασία]
- ↑ Στις «συνθήκες δωματίου», δηλαδή 20°C, 1 atm
- ↑ [1]
- ↑ [2]
- ↑ Τα δεδομένα προέρχονται εν μέρει από το «Table of periodic properties of thw Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, Σελ. 34.
- ↑ Δεσμός 6 κέντρων και 6 ηλεκτρονίων
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 379, §17.2Α1.
- ↑ 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 7,6 7,7 7,8 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.1.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 379, §17.2Α3.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 379, §17.2Α2.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 380, §17.3.1α.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 380, §17.3.1γ.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 381, §17.3.6.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 380, §17.3.5.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 380, §17.3.4.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 380, §17.3.3.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 380, §17.3.8.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 382, §17.3.13.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 380, §17.3.3.
Πηγές [Επεξεργασία]
- Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
- Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
- SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
- Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
| Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα P-Cresol της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες). |