هناك واحد ، اثنان ، ثلاث ذرات الفينولات اعتمادًا على عدد مجموعات OH في الجزيء (الشكل 1)

أرز. 1. الفينولات المفردة والثنائية والثلاثية

وفقًا لعدد الدورات العطرية المنصهرة في الجزيء ، هناك (الشكل 2) الفينولات نفسها (حلقة عطرية واحدة - مشتقات البنزين) ، النفثول (حلقتان مدمجتان - مشتقات النفثالين) ، الأنثرانول (3 حلقات مصهورة - مشتقات الأنثراسين) والفينانترول (الشكل 2).

أرز. 2. الفينولات الأحادية والبولينوكليار

تسمية الكحوليات.

بالنسبة للفينولات ، يتم استخدام الأسماء التافهة التي تطورت تاريخياً على نطاق واسع. تستخدم البادئات أيضًا في أسماء الفينولات أحادية النواة المستبدلة أورثو-,ميتاو زوج -،تستخدم في تسميات المركبات العطرية. بالنسبة للمركبات الأكثر تعقيدًا ، يتم ترقيم الذرات التي تشكل جزءًا من الدورات العطرية ويشار إلى موضع البدائل باستخدام المؤشرات الرقمية (الشكل 3).

أرز. 3. تسمية الفينول. يتم تمييز المجموعات البديلة والمؤشرات العددية المقابلة بألوان مختلفة من أجل الوضوح.

الخواص الكيميائية للفينولات.

تؤثر نواة البنزين ومجموعة OH مجتمعة في جزيء الفينول على بعضهما البعض ، مما يزيد بشكل كبير من تفاعل بعضهما البعض. تسحب مجموعة فينيل زوج الإلكترون الوحيد بعيدًا عن ذرة الأكسجين في مجموعة OH (الشكل 4). نتيجة لذلك ، تزداد الشحنة الموجبة الجزئية على ذرة H لهذه المجموعة (يشار إليها بواسطة d +) ، وتزداد قطبية رابطة O - H ، والتي تتجلى في زيادة الخصائص الحمضية لهذه المجموعة. وهكذا ، بالمقارنة مع الكحوليات ، فإن الفينولات هي أحماض أقوى. تتركز الشحنة السالبة الجزئية (المشار إليها بالرمز d-) ، التي تنتقل إلى مجموعة فينيل ، في المواضع أورثو-و زوج-(فيما يتعلق بمجموعة OH). يمكن مهاجمة مواقع التفاعل هذه بواسطة الكواشف التي تميل إلى المراكز الكهربية ، ما يسمى بالكواشف المحبة للإلكترون ("المحبة للإلكترون").

أرز. 4. توزيع كثافة الإلكترون في الفينول

نتيجة لذلك ، هناك نوعان من التحولات المحتملة للفينولات: استبدال ذرة الهيدروجين في مجموعة OH واستبدال نواة H- أتوموبنزين. يزيد زوج من إلكترونات ذرة O ، التي يتم سحبها إلى حلقة البنزين ، من قوة رابطة C-O ، لذا فإن التفاعلات التي تحدث مع كسر هذه الرابطة ، والتي تتميز بها الكحوليات ، ليست نموذجية للفينولات.

1. تفاعلات الاستبدال لذرة الهيدروجين في مجموعة OH. عندما تعالج الفينولات بالقلويات ، تتشكل الفينولات (الشكل 5 أ) ، يؤدي التفاعل التحفيزي مع الكحولات إلى الإيثرات (الشكل 5 ب) ، ونتيجة للتفاعل مع أنهيدريد أو كلوريدات الحمض للأحماض الكربوكسيلية ، تتشكل الإسترات ( الشكل 5 ج). عند التفاعل مع الأمونيا (ارتفاع درجة الحرارة والضغط) ، يتم استبدال مجموعة OH بـ NH 2 ، ويتكون الأنيلين (الشكل 5 د) ، مما يقلل الكواشف التي تحول الفينول إلى بنزين (الشكل 5E)

2. تفاعلات الاستبدال لذرات الهيدروجين في حلقة البنزين.

أثناء الهالوجين والنترة والسلفنة والألكلة للفينول ، تتعرض المراكز ذات الكثافة الإلكترونية المتزايدة للهجوم (الشكل 4) ، أي الاستبدال يحدث بشكل رئيسي في أورثو-و زوج-المواقف (الشكل 6).

مع تفاعل أعمق ، يتم استبدال ذرتين وثلاث ذرات هيدروجين في حلقة البنزين.

تكتسب تفاعلات تكثيف الفينولات مع الألدهيدات والكيتونات أهمية خاصة ؛ في جوهرها ، هذه هي الألكلة ، والتي تحدث بسهولة وفي ظروف معتدلة(عند 40-50 درجة مئوية ، البيئة المائيةفي وجود المحفزات) ، بينما يتم إدخال ذرة كربون على شكل مجموعة ميثيلين CH 2 أو مجموعة ميثيلين مستبدلة (CHR أو CR 2) بين جزيئين من الفينول. غالبًا ما يؤدي هذا التكثيف إلى تكوين منتجات بوليمرية (الشكل 7).

الفينول ثنائي الذرة (الاسم التجاري بيسفينول أ ، الشكل 7) ، يستخدم كمكون في التحضير راتنجات الايبوكسي. يشكل تكثيف الفينول بالفورمالدهيد أساس إنتاج راتنجات الفينول فورمالديهايد المستخدمة على نطاق واسع (اللدائن الفينولية).

طرق الحصول على الفينولات.

يتم عزل الفينولات من قطران الفحم ، وكذلك من منتجات الانحلال الحراري للفحم البني والخشب (القطران). تعتمد الطريقة الصناعية للحصول على C 6 H 5 OH الفينول نفسه على أكسدة هيدروكربون عطري كيومين (أيزوبروبيل بنزين) مع الأكسجين الجوي ، متبوعًا بتحلل أكسيد الهيدروجين الناتج المخفف باستخدام H 2 SO 4 (الشكل 8 أ). يستمر التفاعل بإنتاجية عالية ويكون جذابًا من حيث أنه يسمح للشخص بالحصول على منتجين قيمين تقنيًا في وقت واحد - الفينول والأسيتون. طريقة أخرى هي التحلل المائي التحفيزي للبنزين المهلجن (الشكل 8 ب).

أرز. 8. طرق الحصول على الفينول

استخدام الفينولات.

يستخدم محلول الفينول كمطهر (حمض الكربوليك). الفينولات ثنائية الذرة - بيروكاتيكول ، ريسورسينول (الشكل 3) ، وكذلك الهيدروكينون ( زوج-ثنائي هيدروكسي بنزين) كمطهرات (مطهرات مضادة للبكتيريا) ، يتم إدخالها في عوامل دباغة الجلود والفراء ، كمثبتات لزيوت التشحيم والمطاط ، وكذلك لمعالجة مواد التصوير وككواشف في الكيمياء التحليلية.

في شكل مركبات فردية ، يتم استخدام الفينولات إلى حد محدود ، ولكن مشتقاتها المختلفة تستخدم على نطاق واسع. تعمل الفينولات كمركبات أولية لإنتاج العديد من المنتجات البوليمرية ، مثل راتنجات الفينول ألدهيد (الشكل 7) والبولي أميدات والبولي إيبوكسيدات. بناءً على الفينولات ، يتم الحصول على العديد من الأدوية ، على سبيل المثال ، الأسبرين ، السالول ، الفينول فثالين ، بالإضافة إلى الأصباغ والعطور والملدنات للبوليمرات ومنتجات وقاية النبات.

ميخائيل ليفيتسكي

يوضح الشكل العلاقة أساليب مختلفةإنتاج الفينول ، وفي الجدول تحت نفس الأرقام ، يتم إعطاء مؤشراتهم الفنية والاقتصادية (بالنسبة المئوية بالنسبة لطريقة السلفونات).

أرز. 1.1 طرق إنتاج الفينول

الجدول 1.3

المؤشرات الفنية والاقتصادية لإنتاج الفينول

	طُرق
فِهرِس	1	2	3	4	5	6
النفقات الرأسمالية	100	83	240	202	208	202
تكلفة المواد الخام	100	105	58	69	72	45
سعر الكلفة	100	96	70	73	76	56

وبالتالي ، من وجهة نظر اقتصادية ، فإن عملية الكومين الأكثر طلبًا في الوقت الحالي هي الأكثر ملاءمة. فيما يلي وصف موجز للعمليات الصناعية التي تم استخدامها في وقت أو آخر لإنتاج الفينول.

1. عملية السلفونات هي أول عملية الفينول التي يتم تنفيذها على نطاق صناعي بواسطة BASF في عام 1899. تعتمد هذه الطريقة على سلفونة البنزين بحمض الكبريتيك ، متبوعًا بالصهر القلوي لحمض السلفونيك. على الرغم من استخدام الكواشف العدوانية والتشكيل عدد كبيرنفايات كبريتيت الصوديوم ، هذه الطريقةمنذ ما يقرب من 80 عامًا. في الولايات المتحدة ، تم إغلاق هذا الإنتاج فقط في عام 1978.

2. في عام 1924 ، طورت شركة Dow Chemical عملية لإنتاج الفينول ، بما في ذلك تفاعل كلورة البنزين والتحلل المائي اللاحق لأحادي كلورو البنزين ( عملية التحلل المائي التحفيزي للبنزين المهلجن ). تم تطوير تقنية مماثلة بشكل مستقل من قبل الشركة الألمانية I.G. شركة فاربينيندستري بعد ذلك ، تم تحسين مرحلة الحصول على أحادي كلورو البنزين ومرحلة التحلل المائي الخاص به ، وأطلق على العملية اسم "عملية راشيج". العائد الكلي للفينول على مرحلتين 70-85٪. هذه العمليةكانت الطريقة الرئيسية للحصول على الفينول لعدة عقود.

3. عملية الهكسان الحلقي ، التي طورتها شركة Scientific Design Co. ، تعتمد على أكسدة الهكسان الحلقي إلى خليط من سيكلوهكسانون وسيكلوهكسانول ، والذي يتم نزع الهيدروجين منه بشكل أكبر لتكوين الفينول. في الستينيات ، استخدمت شركة مونسانتو هذه الطريقة لعدة سنوات في أحد مصانعها في أستراليا ، لكنها حولتها لاحقًا إلى طريقة الكومين لإنتاج الفينول.

4. في عام 1961 ، باعت شركة Dow Chemical of Canada عملية من خلال تحلل حمض البنزويك ، هذه هي الطريقة الوحيدة لتخليق الفينول بناءً على استخدام المواد الخام غير البنزين. كلا التفاعلين يمضيان في المرحلة السائلة. أول رد فعل. أكسدة التولوين. تم استخدامه في ألمانيا بالفعل خلال الحرب العالمية الثانية لإنتاج حمض البنزويك. يستمر التفاعل في ظل ظروف معتدلة إلى حد ما مع إنتاجية عالية. الخطوة الثانية أكثر صعوبة بسبب تعطيل المحفز وانخفاض انتقائية الفينول. من المعتقد أن تنفيذ هذه الخطوة في مرحلة الغاز يمكن أن يجعل العملية أكثر كفاءة. حاليًا ، تُستخدم هذه الطريقة عمليًا ، على الرغم من أن حصتها في الإنتاج العالمي من الفينول لا تتجاوز 5٪.

5. طريقة التخليق التي يتم من خلالها الحصول اليوم على معظم الفينول المنتج في العالم - عملية الكومين - افتتحها مجموعة من الكيميائيين السوفيت برئاسة البروفيسور ب. ج. سيرجيف عام 1942. تعتمد الطريقة على أكسدة هيدروكربون عطري كيومين (إيزوبروبيل بنزين) مع الأكسجين الجوي ، متبوعًا بتحلل هيدروبيروكسيد الناتج المخفف بحمض الكبريتيك. في عام 1949 ، تم تشغيل أول مصنع للكيومين في العالم في مدينة دزيرجينسك بمنطقة غوركي. قبل ذلك ، كانت هيدروبيروكسيدات تعتبر منتجات وسيطة غير مستقرة لأكسدة الهيدروكربون. حتى في الممارسة المختبرية ، لم يتم استخدامها تقريبًا. في الغرب ، تم تطوير طريقة الكومين في أواخر الأربعينيات من القرن الماضي وتُعرف جزئيًا باسم عملية هوك ، بعد عالم ألماني اكتشف لاحقًا بشكل مستقل طريق الكومين لتخليق الفينول. على المستوى الصناعي ، تم استخدام هذه الطريقة لأول مرة في الولايات المتحدة في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي. منذ ذلك الوقت ، ولعدة عقود ، أصبحت عملية الكومين نموذجًا التقنيات الكيميائيةفي جميع أنحاء العالم.

على الرغم من التكنولوجيا الراسخة وخبرة التشغيل الطويلة ، فإن طريقة الكومين لها عدد من العيوب. بادئ ذي بدء ، هذا هو وجود مركب وسيط متفجر (كومين هيدرو بيروكسيد) ، وكذلك الطريقة متعددة المراحل التي تتطلب زيادة تكاليف رأس المالويجعل من الصعب تحقيق عائد مرتفع من الفينول على أساس البنزين الأصلي. نعم عند الخروج منتج مفيد 95٪ في كل مرحلة من المراحل الثلاث ، سيكون الناتج النهائي 86٪ فقط. يعطي هذا الناتج من الفينول تقريبًا طريقة الكومين في الوقت الحالي. لكن العيب الأكثر أهمية وغير القابل للإزالة في طريقة الكومين يرتبط بحقيقة أن الأسيتون يتكون كمنتج ثانوي. هذا الظرف الذي كان يعتبر في الأصل موطنأصبحت الطريقة مشكلة متزايدة حيث لا يجد الأسيتون سوقًا مكافئًا. في التسعينيات ، أصبحت هذه المشكلة ملحوظة بشكل خاص بعد إنشاء طرق جديدة لتخليق ميثيل ميثاكريلات عن طريق أكسدة هيدروكربونات C4 ، مما قلل بشكل كبير من الحاجة إلى الأسيتون. تتضح حدة الموقف من خلال حقيقة أنه تم تطوير تقنية في اليابان توفر إعادة تدوير الأسيتون. تحقيقا لهذه الغاية ، تمت إضافة مرحلتين أخريين إلى مخطط الكومين التقليدي ، هدرجة الأسيتون إلى كحول الأيزوبروبيل وتجفيف الأخير إلى البروبيلين. يتم إرجاع البروبيلين الناتج مرة أخرى إلى خطوة ألكلة البنزين. في عام 1992 ، أطلقت شركة ميتسوي إنتاجًا واسع النطاق من الفينول (200000 طن / سنة) بناءً على تقنية الكومين ذات الخمس مراحل.

أرز. 1.2 إعادة تدوير الأسيتون إلى البروبيلين

تم اقتراح تعديلات أخرى مماثلة لطريقة الكومين من شأنها أن تخفف من مشكلة الأسيتون. ومع ذلك ، تؤدي جميعها إلى تعقيد كبير للتكنولوجيا ولا يمكن اعتبارها حلاً واعدًا للمشكلة. لذلك ، فإن البحث الذي يركز على البحث عن طرق جديدة لتخليق الفينول ، والذي يعتمد على الأكسدة المباشرة للبنزين ، قد اكتسب طابعًا مكثفًا بشكل خاص في العقد الماضي. يتم العمل بشكل رئيسي في المجالات التالية: الأكسدة بالأكسجين الجزيئي ، والأكسدة مع مانح الأكسجين أحادي الذرة والأكسدة المترافقة. دعونا نفكر بمزيد من التفصيل في اتجاهات البحث عن طرق جديدة لتركيب الفينول.

الفينولات.

1. التعريف. تصنيف.

2. التسمية والتشابه. النواب الرئيسيين

3. الإيصال

4. الخصائص الفيزيائية

5. الخصائص الكيميائية

6. التطبيق. التأثير على صحة الإنسان.

الفينولاتهي مشتقات بنزين تحتوي على مجموعة هيدروكسيل واحدة أو أكثر.

تصنيف.

حسب من عدد مجموعات الهيدروكسييتم تقسيم الفينولات حسب الذرية إلى: ذرية واحدة ، وثنائية ، وثلاثية.

بواسطة درجة تقلب المواديتم تقسيمها عادة إلى مجموعتين - الفينولات المتطايرة مع البخار (الفينول ، الكريسول ، الزايلينول ، الغاياكول ، الثيمول) والفينولات غير المتطايرة (الريسورسينول ، الكاتيكول ، الهيدروكينون ، البيروجالول والفينولات المتعددة الهيدروكسيل الأخرى). سيتم النظر أدناه في هيكل وتسمية الممثلين الفرديين.

التسمية والتشابه. الممثلين الرئيسيين.

الممثل الأول ، كقاعدة عامة ، يسمى بالتسمية التافهة ، الفينول (أوكسي بنزين ، حمض الكربوليك المتقادم).

https://pandia.ru/text/78/359/images/image005_11.gif "width =" 409 "height =" 104 ">

3،5-ثنائي ميثيل فينول 4-إيثيل فينول

غالبًا ما تستخدم الأسماء البسيطة للفينولات بدرجات متفاوتة من الاستبدال.

إيصال

1) العزلة عن منتجات قطران الفحم الجاف وكذلك من منتجات الانحلال الحراري للفحم البني والخشب (القطران).

2) من خلال حمض benzenesulfonic. أولاً ، يتم معالجة البنزين عن طريق التسخين بحمض الكبريتيك المركز

C6H6 + H2SO4 = C6H5SO3H + H2O

يندمج حمض البنزين سلفونيك الناتج مع القلويات

C6H5SO3H + 3 NaOH = C6H5ONa + 2H2O + Na2SO3

بعد معالجة الفينولات بحمض قوي ، يتم الحصول على الفينول.

3) طريقة الكومين (على أساس أكسدة هيدروكربون عطري كيومين (أيزوبروبيل بنزين) مع الأكسجين الجوي ، متبوعًا بتحلل هيدروبيروكسيد الناتج المخفف بـ H2SO4). يحدث التفاعل بإنتاجية عالية وهو جذاب لأنه يسمح لك بالحصول على منتجين قيّمين تقنيًا في وقت واحد - الفينول والأسيتون (عليك أن تفكر فيه بنفسك).

الخصائص الفيزيائية

الفينولهو عبارة عن بلورة عديمة اللون على شكل إبرة يتحول لونها إلى اللون الوردي في الهواء بسبب الأكسدة الناتجة عن المنتجات الملونة. لديهم رائحة محددة من الغواش. دعونا نذوب في الماء (6 جم على 100 جم من الماء) ، في محاليل القلويات ، في الكحول ، في البنزين ، في الأسيتون.

عند العمل مع الفينول ، يجب مراعاة احتياطات السلامة: العمل تحت غطاء ، استخدم الوسائل الحماية الشخصيةلأنه يسبب حروق عند ملامسته للجلد.

الخواص الكيميائية للفينولات

هيكل جزيء الفينول

تؤثر حلقة البنزين ومجموعة OH ، مجتمعة في جزيء الفينول ، على بعضها البعض ، مما يزيد من تفاعل كل منهما الآخر. تسحب مجموعة فينيل زوج الإلكترون الوحيد بعيدًا عن ذرة الأكسجين في مجموعة OH.

https://pandia.ru/text/78/359/images/image007_10.gif "width =" 348 "height =" 62 ">

يؤدي التفاعل التحفيزي مع الكحوليات إلى تكوين الإيثرات ، ونتيجة للتفاعل مع أنهيدريد أو كلوريد حامض الأحماض الكربوكسيلية ، تتشكل الإسترات. هذه تفاعلات مشابهة لتفاعلات الكحوليات التي تمت دراستها في المحاضرة الأخيرة (وتسمى أيضًا o-alkylation و o-acylation).

2. ردود الفعل مع تجريد مجموعة OH

عند التفاعل مع الأمونيا (عند درجة حرارة وضغط مرتفعين) ، يتم استبدال مجموعة OH بـ NH2 ، ويتم تشكيل الأنيلين.

3. تفاعلات الاستبدال لذرات الهيدروجين في حلقة البنزين

(تفاعلات الاستبدال الكهربائي) .

مجموعة OH هي موجه منشط من النوع الأول. لذلك ، أثناء الهالوجين ، والنترة ، والسلفنة ، والألكلة للفينول ، يتم مهاجمة المراكز ذات الكثافة الإلكترونية المتزايدة ، أي يحدث الاستبدال بشكل أساسي في أورثو-و زوج-الأحكام. تمت دراسة ردود الفعل هذه بالتفصيل في محاضرة قواعد التوجيه في حلقة البنزين.

تفاعلات الفينولات مع الهالوجيناتالمضي قدما بسرعة ، دون محفزات.

o- كلورو- وب- كلوروفينول

الفينول في العمل اضرب.HNO3 يتحول إلى 2،4،6-ترينيتروفينول (حمض البيكريك). تكون النترات مصحوبة بالأكسدة ، وبالتالي يكون إنتاج المنتج منخفضًا.

تتشكل مونونيتروفينول بواسطة نترات الفينول مع حمض النيتريك المخفف (في درجة حرارة الغرفة).

س-نيترو- و- نيتروفينول

يتم سلفنة الفينول بسهولة مركزةح2 لذا 4 ، بينما عند درجة حرارة 15-20 درجة مئوية ، يتم الحصول على الأيزومر في الغالب ، وعند 100 درجة مئوية ، يتم الحصول على الايزومر p.

o-phenol و p-phenolsulfonic acids. أحماض o-phenol و p-phenolsulfonic

كما تتعرض الفينولات بسهولة الألكلة والألكلةفي الصميم.

من أكثر التفاعلات المدهشة تسخين الفينولات مع أنهيدريد الفثاليك في وجود حامض الكبريتيك ، مما يؤدي إلى إنتاج أصباغ ترايريل ميثيلين تسمى الفينول فثالين.

الأسبرين "href =" / text / category / aspirin / "rel =" bookmark "> الأسبرين. تتفاعل فينولات الصوديوم والبوتاسيوم مع ثاني أكسيد الكربون. عند درجة حرارة 125 درجة مئوية ، يتم الحصول على o-isomer من حمض الفينول كربوكسيليك ، والذي يتم أسيلته في مجموعة OH لتشكيل الأسبرين.

من المهم ملاحظة تفاعلين نوعيين آخرين للفينولات:

1) تفاعل الفينولات مع البروم: إنها تسير بسرعة كبيرة ويصعب إيقافها في مرحلة أحادية البروم. نتيجة لذلك ، يتم تكوين 2.4.6-ثلاثي بروموفينول - راسب أبيض.

يستخدم التفاعل لاكتشاف الفينول في الماء: العكارة ملحوظة حتى مع وجود محتوى منخفض للغاية من الفينول في الماء (1: 100000).

2) التفاعل مع أملاح الحديد (III). يعتمد التفاعل على تكوين معقدات فينولات الحديد الأرجواني.

https://pandia.ru/text/78/359/images/image023_0.gif "width =" 204 "height =" 49 ">

تعمل الهدرجة بالهيدروجين في وجود محفز نيكل على الحلقة العطرية ، مما يقللها.

4. أكسدة الفينول

الفينولات حساسة لعمل العوامل المؤكسدة. تحت تأثير حمض الكروميك ، يتأكسد الفينول والهيدروكينون إلى p-benzoquinone ، والكاتيكول إلى o-benzoquinone. تتأكسد مشتقات الفينول صعبة للغاية.

مواد التشطيب والأعمال "href =" / text / category / otdelochnie_materiali_i_workoti / "rel =" bookmark "> مواد التشطيب ، منتجات الطلاء والورنيشومستحضرات التجميل المزخرفة وحتى لعب الأطفال يمكن أن تهمل متطلبات السلامة وتنتج منتجات غير مقبولة محتوى عاليالمواد السامة مثل الفينولات ومشتقاتها.

لذلك ، من الضروري توخي اليقظة واتخاذ الإجراءات اللازمة عند ظهور الأعراض الأولى للتسمم. تذكر ، إذا كنت قلقًا بشأن الرائحة الكريهة لعنصر تم شراؤه مؤخرًا ، وإذا بدا لك أن صحتك قد تدهورت بعد شراء أثاث أو إصلاح حديث ، فمن الأفضل الاتصال بأخصائي البيئة الذي سيجري جميع الأبحاث اللازمة وإعطاء التوصيات اللازمة بدلاً من القلق والشك والخوف على صحتهم وصحة أحبائهم.

ثانية الحرب العالميةتم استخدام الفينول في معسكرات الاعتقالالرايخ الثالث للقتل.

بشكل خطير ، يؤثر الفينول أيضًا على البيئة: غير ملوث أو ملوث قليلاً مياه النهرلا يتجاوز محتوى الفينولات عادة 20 ميكروجرام / دسم 3. يمكن أن يكون تجاوز الخلفية الطبيعية بمثابة مؤشر على تلوث المسطحات المائية. في المياه الطبيعية الملوثة بالفينولات ، يمكن أن يصل محتواها إلى عشرات ومئات الميكروجرام لكل لتر. يبلغ MPC من الفينولات في الماء لروسيا 0.001 مجم / dm3

تحليل الماء للفينول مهم للطبيعي و مياه الصرف. من الضروري اختبار محتوى الفينول في الماء إذا كان هناك اشتباه في تلوث المجاري المائية بالنفايات الصناعية السائلة.

الفينولات هي مركبات غير مستقرة وتخضع للأكسدة الكيميائية الحيوية والكيميائية.. يتم تدمير الفينولات متعددة الهيدروكسيل بشكل رئيسي عن طريق الأكسدة الكيميائية.

ومع ذلك ، عند معالجة الماء المحتوي على شوائب الفينول بالكلور ، يمكن أن تتكون مركبات عضوية خطيرة للغاية. المواد السامة - الديوكسينات.

تركيز الفينولات في المياه السطحيةمُعرض ل التغيرات الموسمية. في فترة الصيفينخفض ​​محتوى الفينولات (مع زيادة درجة الحرارة ، يزداد معدل التحلل). يؤدي نزول المياه الفينولية إلى الخزانات والجداول بشكل حاد إلى تفاقم حالتها الصحية العامة ، مما يؤثر على الكائنات الحية ليس فقط من خلال سميتها ، ولكن أيضًا من خلال التغيير الكبير في نظام العناصر الحيوية والغازات المذابة (الأكسجين وثاني أكسيد الكربون). نتيجة لكلورة الماء المحتوي على الفينولات ، تتشكل مركبات مستقرة من الكلوروفينولات ، والتي تعطي أقل آثارها (0.1 ميكروغرام / دسم 3) الماء طعمًا مميزًا.

الفينول مادة كيميائية المواد العضويةالهيدروكربون. الأسماء الأخرى حمض الكربوليك ، هيدروكسي بنزين. من أصل طبيعي وصناعي. ما هو الفينول وما أهميته في حياة الإنسان؟

أصل المادة والخواص الكيميائية والفيزيائية

الصيغة الكيميائية للفينول هي c6h5oh. بواسطة مظهرالمادة تشبه البلورات على شكل إبر وشفافة ولونها أبيض. على في الهواء الطلقعند التفاعل مع الأكسجين ، يكتسب اللون لونًا ورديًا فاتحًا. المادة لها رائحة مميزة. تنبعث رائحة الفينول مثل دهان الغواش.

الفينولات الطبيعية هي مضادات الأكسدة التي كميات مختلفةموجودة في جميع النباتات. يحددون اللون والرائحة ويحميون النباتات من الحشرات الضارة. الفينول الطبيعي مفيد لجسم الإنسان. إنه وارد في زيت الزيتونوحبوب الكاكاو والفواكه والمكسرات. ولكن هناك أيضًا مركبات سامة ، مثل التانين.

تنتج الصناعة الكيميائية هذه المواد عن طريق التوليف. فهي سامة وشديدة السمية. الفينول خطير على البشر أيضًا النطاق الصناعيإنتاجه يلوث البيئة بشكل كبير.

الخصائص الفيزيائية:

• الفينول قابل للذوبان عادة في الماء والكحول والقلويات ؛
• لديها درجة حرارة منخفضةالذوبان ، عند 40 درجة مئوية يتحول إلى غاز ؛
• في خصائصه ، يشبه الكحول في كثير من النواحي ؛
• لديه حموضة عالية وقابلية للذوبان.
• في درجة حرارة الغرفة في حالة صلبة ؛
• رائحة الفينول حادة.

كيف يتم استخدام الفينولات؟

يتم استخدام أكثر من 40٪ من المواد في الصناعة الكيميائية للحصول على مركبات عضوية أخرى ، وخاصة الراتنجات. أيضا منها ألياف صناعية - كابرون ، نايلون. تُستخدم المادة في صناعة تكرير النفط لتنقية الزيوت المستخدمة في منصات الحفر والمرافق التكنولوجية الأخرى.

يستخدم الفينول في إنتاج الدهانات والورنيشات والبلاستيك والمواد الكيميائية ومبيدات الآفات. في الطب البيطري ، تعالج الحيوانات الزراعية بمادة في المزارع لمنع العدوى.

استخدام الفينول في صناعة المستحضرات الصيدلانية كبير. يتم تضمينه في كثير الأدوية:

• المطهرات.
• المسكنات.
• العوامل المضادة للصفيحات (ترقق الدم) ؛
• كمادة حافظة لإنتاج اللقاحات ؛
• في التجميل كجزء من مستحضرات التقشير الكيميائي.

في الهندسة الوراثية ، يستخدم الفينول لتنقية الحمض النووي وعزله عن الخلية.

التأثير السام للفينول

الفينول سم. وفقًا لسميته ، ينتمي المركب إلى فئة الخطر الثانية. هذا يعني أنه خطير للغاية بيئة. درجة التأثير على الكائنات الحية عالية. المادة قادرة على التسبب في أضرار جسيمة للنظام البيئي. الحد الأدنى لفترة الاسترداد بعد عمل الفينول هو 30 عامًا على الأقل ، بشرط أن يتم القضاء على مصدر التلوث تمامًا.

الفينول الصناعي له تأثير سلبي على جسم الإنسان. التأثير السام للمركب على الأعضاء والأنظمة:

1. عند الاستنشاق أو البلع ، تتأثر الأغشية المخاطية في الجهاز الهضمي والجهاز التنفسي العلوي والعينين.
2. ينتج عن ملامسة الجلد حروق الفينول.
3. مع الاختراق العميق يسبب نخر الأنسجة.
4. له تأثير سام واضح على الأعضاء الداخلية. مع تلف الكلى ، يسبب التهاب الحويضة والكلية ، ويدمر بنية خلايا الدم الحمراء ، مما يؤدي إلى تجويع الأكسجين. يمكن أن يسبب التهاب الجلد التحسسي.
5. عندما يتم استنشاق الفينول بتركيزات عالية ، يتم تعطيل عمل نشاط الدماغ ، ويمكن أن يؤدي إلى توقف التنفس.

تتمثل آلية التأثير السام للفينولات في تغيير بنية الخلية ، ونتيجة لذلك ، عملها. الخلايا العصبية (الخلايا العصبية) هي الأكثر عرضة للمواد السامة.

أقصى تركيز مسموح به (MAC للفينول):

• الحد الأقصى للجرعة المفردة في الغلاف الجوي للمناطق المأهولة هو 0.01 مجم / متر مكعب ، والتي يتم الاحتفاظ بها في الهواء لمدة نصف ساعة ؛
• متوسط ​​الجرعة اليومية في الغلاف الجوي للمناطق المأهولة هو 0.003 مجم / متر مكعب ؛
• الجرعة المميتة عند تناولها هي من 1 إلى 10 جم للبالغين و 0.05 إلى 0.5 جم للأطفال.

أعراض التسمم بالفينول

لقد ثبت منذ فترة طويلة ضرر الفينول للكائن الحي. عند ملامسته للجلد أو الأغشية المخاطية ، يمتص المركب بسرعة ويتغلب على الحاجز الدموي وينتشر في جميع أنحاء الجسم بالدم.

الدماغ هو أول من يتفاعل مع تأثيرات السم. علامات التسمم عند الانسان:

• روح. في البداية ، يشعر المريض بإثارة طفيفة لا تدوم طويلاً ويتم استبدالها بالتهيج. ثم يأتي اللامبالاة واللامبالاة لما يحدث حول الشخص في حالة اكتئاب.
• الجهاز العصبي. تزايد الضعف العام والخمول وفقدان القوة. يتم تلطيخ حساسية اللمس ، لكن يتفاقم رد الفعل تجاه الضوء والأصوات. يشعر المصاب بغثيان لا علاقة له بالعمل الجهاز الهضمي. يظهر الدوخة ، ويصبح الصداع أكثر حدة. يمكن أن يؤدي التسمم الشديد إلى التشنجات وفقدان الوعي.
• أغطية الجلد. يصبح الجلد شاحبًا وباردًا عند لمسه ، وفي الحالة الشديدة يكتسب لونًا أزرق.
• الجهاز التنفسي. عندما تدخل جرعات صغيرة إلى الجسم ، يصاب الشخص بضيق في التنفس وسرعة في التنفس. بسبب تهيج الغشاء المخاطي للأنف ، يعاني المصاب من العطس المستمر. مع التسمم المعتدل ، يتطور السعال والتقلصات التشنجية في الحنجرة. في الحالات الشديدة ، يزداد خطر حدوث تشنج في القصبة الهوائية والشعب الهوائية ، ونتيجة لذلك ، يؤدي الاختناق إلى الوفاة.

الظروف التي يمكن أن يحدث فيها التسمم - انتهاك لوائح السلامة عند التعامل مع المواد الخطرة بشكل خاص ، والجرعة الزائدة من الأدوية ، والتسمم المنزلي بالمنظفات ومنتجات التنظيف ، نتيجة وقوع حادث.

إذا كان المنزل يحتوي على أثاث منخفض الجودة ، ولعب أطفال لا تفي بمعايير السلامة الدولية ، فإن الجدران مطلية بطلاء غير مخصص لهذه الأغراض ، ثم يستنشق الشخص أبخرة الفينول الصادرة باستمرار. في هذه الحالة ، يتطور التسمم المزمن. أعراضه الرئيسية هي متلازمة التعب المزمن.

مبادئ الإسعافات الأولية

أول شيء يجب فعله هو قطع اتصال الشخص بمصدر سام.

أخرج الضحية من الغرفة هواء نقي، قم بفك الأزرار ، والأقفال ، والسحابات لتوفير وصول الأكسجين بشكل أفضل.

إذا لامس محلول الفينول الملابس ، فقم بإزالته على الفور. شطف الجلد المصاب والأغشية المخاطية للعينين بشكل متكرر وجيد بالماء الجاري.

عندما يدخل الفينول تجويف الفملا تبتلع أي شيء ، ولكن اشطف فمك على الفور لمدة 10 دقائق. إذا تمكنت المادة من الوصول إلى المعدة ، فيمكنك شرب المادة الماصة بكوب من الماء:

• الفحم المنشط أو الأبيض ؛
• إنتيروسورب.
• المعوية.
• سوربيكس.
• كاربولين.
• بوليسورب.
• لاكتوفيلتروم.

لا يمكنك غسل المعدة ، لأن هذا الإجراء سيزيد من درجة الحرق ويزيد من مساحة تلف الغشاء المخاطي.

ترياق الفينول - محلول غلوكونات الكالسيوم للإعطاء في الوريد. في حالة التسمم بأي درجة من الخطورة ، يتم نقل الضحية إلى المستشفى للمراقبة والعلاج.

يمكن إزالة الفينول من الجسم في المستشفى مع التسمم الحاد بالطرق التالية:

1. امتصاص الدم - تطهير الدم بمادة ماصة خاصة تربط جزيئات المادة السامة. يتم تنقية الدم عن طريق الجري في جهاز خاص.
2. علاج إزالة السموم هو تسريب محاليل في الوريد تخفف من تركيز مادة في الدم وتعزز إفرازها الطبيعي من الجسم (عن طريق الكلى).
3. يشار إلى غسيل الكلى في الحالات الشديدة عندما يكون هناك تهديد محتمل للحياة. يتم إجراء العملية باستخدام جهاز "الكلى الاصطناعية" ، حيث يمر الدم عبر أغشية خاصة ويترك جزيئات مادة سامة. يعود الدم إلى الجسم نظيفًا ومشبعًا بالعناصر الدقيقة المفيدة.

الفينول مادة اصطناعية سامة تشكل خطورة على الإنسان. حتى المركب من أصل طبيعي يمكن أن يكون ضارًا بالصحة. لتجنب التسمم ، من الضروري تحمل مسؤولية العمل في الإنتاج ، حيث يوجد خطر ملامسة السم. عند التسوق ، كن مهتمًا بتكوين المنتجات. رائحة كريهة المنتجات البلاستيكيةيجب تنبيه. عند استخدام الأدوية التي تحتوي على الفينول ، يجب مراعاة الجرعة الموصوفة.

يتم وضع أسماء الفينولات مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أن الاسم التافه "الفينول" محفوظ للبنية الأم وفقًا لقواعد IUPAC. يبدأ ترقيم ذرات الكربون في حلقة البنزين من الذرة المرتبطة مباشرة بمجموعة الهيدروكسيل (إذا كانت أعلى وظيفة) ، ويستمر في مثل هذا التسلسل بحيث تتعلم البدائل الموجودة أصغر الأرقام.

يمكن أن توجد مشتقات الفينول المستبدلة أحاديًا ، مثل ميثيل فينول (كريسول) ، في شكل ثلاثة أيزومرات هيكلية - أورثو ، ميتا ، وشبه كريسول.

الخصائص الفيزيائية.

الفينولات في الغالب المواد البلورية(-cresol - سائل) في درجة حرارة الغرفة. لها رائحة مميزة ، وهي ضعيفة الذوبان في الماء ، لكنها تذوب جيدًا محاليل مائيةالقلويات (انظر أدناه). الفينولات تشكل روابط هيدروجينية قوية ولها تماما درجات حرارة عاليةالغليان.

طرق الحصول عليها.

1. الحصول على هالوبنزين. عندما يتم تسخين كلوروبنزين وهيدروكسيد الصوديوم تحت الضغط ، يتم الحصول على فينولات الصوديوم ، وعند المعالجة الإضافية للحمض ، يتم تكوين الفينول:

2. الحصول عليها من الأحماض السلفونيك العطرية (انظر التفاعل 3 في قسم "الخواص الكيميائية للبنزين" ، الفقرة 21). يتم التفاعل عن طريق دمج أحماض السلفونيك مع القلويات. يتم معالجة الفينوكسيدات المتكونة في البداية بأحماض قوية للحصول على الفينولات الحرة. تستخدم الطريقة عادة للحصول على الفينولات متعددة الهيدروكسيل:

الخواص الكيميائية.

في الفينولات ، يتشكل المدار p لذرة الأكسجين مع الحلقة العطرية نظام واحد. بسبب هذا التفاعل ، تنخفض كثافة الإلكترون عند ذرة الأكسجين ، وتزداد في حلقة البنزين. قطبية اتصالات O-Nيزيد ، ويصبح هيدروجين مجموعة OH أكثر تفاعلًا ويمكن استبداله بسهولة بمعدن حتى تحت تأثير القلويات (على عكس الكحولات أحادية الماء المشبعة).

بالإضافة إلى ذلك ، نتيجة لهذا التأثير المتبادل في جزيء الفينول ، فإن تفاعل حلقة البنزين في وضعي أورثو وكارا في تفاعلات الاستبدال الكهربية (الهالوجين ، والنترة ، والتكثيف المتعدد ، وما إلى ذلك) يزيد:

1. تتجلى الخصائص الحمضية للفينول في التفاعلات مع القلويات (تم الحفاظ على الاسم القديم "حمض الكربوليك"):

ومع ذلك ، فإن الفينول حمض ضعيف جدًا. عندما يتم تمرير ثاني أكسيد الكربون أو ثاني أكسيد الكبريت عبر محلول الفينولات ، يتم إطلاق الفينول - يثبت هذا التفاعل أن الفينول حمض أضعف من حمض الكربونيك والكبريت:

يتم إضعاف الخصائص الحمضية للفينولات عن طريق إدخال بدائل من النوع الأول في الحلقة ويتم تعزيزها عن طريق إدخال بدائل من النوع الثاني.

2. تكوين الإسترات. على عكس الكحولات ، لا تشكل الفينولات استرات عند تعرضها للأحماض الكربوكسيلية ؛ لهذا ، يتم استخدام كلوريد الحمض:

3. الهالوجين. عندما يعمل ماء البروم على الفينول (قارن مع شروط المعالجة بالبروم للبنزين - الفقرة 21) ، يتشكل راسب من 2،4،6-ثلاثي بروموفينول:

هذا هو رد فعل نوعي للكشف عن الفينول.

4. النترات. تحت تأثير 20٪ حمض النيتريك ، يتم تحويل الفينول بسهولة إلى خليط من أورثو وبارا نيتروفينول. إذا تم نترات الفينول بحمض النيتريك المركز ، يتم تكوين 2،4،6-ترينيتروفينول - حمض قوي (بيكريك).

5. الأكسدة. تتأكسد الفينولات بسهولة حتى تحت تأثير الأكسجين الجوي.

لذلك ، عند الوقوف في الهواء ، يتحول الفينول تدريجياً إلى لون أحمر وردي. في الأكسدة القوية للفينول مع خليط الكروم ، الكينون هو منتج الأكسدة الرئيسي. تتأكسد الفينولات ثنائية الهيدروجين بسهولة أكبر. عندما يتأكسد الهيدروكينون ، يتكون الكينون: