Fenoller

Organik kimya'da, fenoller ya da fenolikler, hidroksil grubunun (- O H ) doğrudan bir aromatik hidrokarbon grubuna bağlı olduğu bir grup kimyasal bileşiklerdir. Sınıfın en basiti fenoldür, C₆H₅OH. Fenolik bileşikler, moleküldeki fenol ünitelerinin sayısına bağlı olarak basit fenoller veya polifenoller olarak sınıflandırılır.

Aspirinin aktif metaboliti olan salisilik asitin kimyasal yapısı.

Fenoller endüstriyel olduğu kadar doğal olarak da sentezlenir.^[1]

Özellikleri

Asidite

Fenollerin kendine has özellikleri vardır ve genel olarak diğer alkollerden ayırt edilirler. Asitlikleri daha yüksektir . Fenollerin hidroksil grubunun asitliği yaygın olarak alifatik alkoller ve karboksilik asitler arasında değişir (bunların _pKa değeri genellikle 10 ve 12 arasındadır). Bir fenolün hidroksil grubundan bir hidrojen katyonunun (H ⁺ ) kaybı, karşılık gelen bir negatif fenolat iyonu veya fenoksit iyonu oluşturur ve karşılık gelen tuzlara fenolatlar veya fenoksitler adı verilir, bununla birlikte ariloksitler terimi IUPAC Gold Book'a 4 Mart 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. göre tercih edilir. Fenoller, aynı molekül içindeki aromatik halkalara bağlanmış iki veya daha fazla hidroksil grubuna sahip olabilir. En basit örnekler, her biri bir benzen halkası üzerinde iki hidroksi grubuna sahip olan üç benzendiollerdir.

Oksidasyon

Fenoller oksidasyona karşı reaktif türlerdir. Oksidatif bölünme, örneğin 1,2-dihidroksibenzen'in 2,4 heksadiendioik asidin monomeresterine piridin içindeki bakır klorür ile oksijenle bölünmesi,^[2]

Kinonlara oksidatif de-aromatizasyonu Teuber reaksiyonu olarak da bilinir. Oksitleyici reaktifler Fremy'nin tuzu^[3] ve oksondur.^[4] 3,4,5-trimetilfenol, aşağıda gösterilen reaksiyonda, bir asetonitril / su karışımında okson / sodyum karbonattan üretilen singlet oksijeniyle para-peroksikinole reaksiyona girer. Bu hidroperoksit, sodyum tiyosülfat ile kinole indirgenir.

Fenoller Elbs persülfat oksidasyonundaki hidrokinonlara oksitlenir

Elektrofilik aromatik yer değiştirme

Fenoller, Elektrofilik aromatik yer değiştirmelere karşı oldukça hassastır. Büyük ölçekli bir elektrofilik aromatik yer değiştirmen örneği, bisfenol A'nın üretimidir, 1 milyon ton ölçeğinde üretilir. Bu bileşik, asetonun yoğunlaştırılması ile sentezlenir.^[5]

Diğer reaksiyonlar

Fenoller esterifikasyona uğrarlar. Fenol esterleri aktif esterlerdir ve hidrolize eğilimlidirler.

Bucherer karbazol sentezinde naftol ve hidrazinlerin ve sodyum bisülfitin reaksiyonu.

Sentezi

Fenollerin sentezi için çeşitli laboratuvar yöntemleri:

Fries düzenlemesinde bir ester yeniden düzenlemesi ile
Bamberger düzenlemesinde N-fenilhidroksilaminlerin yeniden düzenlenmesi ile
Fenolik eterlerin dealkilasyonu yoluyla
Kinonların indirgenmesi ile
Bucherer tepkimesinde bir aromatik aminin bir hidroksil grubu ile su ve sodyum bisülfit ile değiştirilmesi
Diazonyum tuzlarının hidrolizi ile, bakınız: Diazonyum tuzunun fenole dönüşümü
Formaldehit + baz ile katalize edilmiş epiklohidrinin epoksi reçine bileşenlerine oligomerizasyonu ile
Aseton / ketonlarla reaksiyonu ile örneğin reçineler için önemli bir monomer olan Bisfenol A, örneğin polikarbonat (PC), epoksi reçineleri
Aril silanların oksidasyonu ile - Fleming-Tamao oksidasyonunun aromatik bir varyasyonu^[6]
Benzen ve propenin H₃PO₄ içerisinde ilavesiyle kümen oluşturmak üzere, sonrasında H₂SO₄ ile O₂ fenol oluşturmak üzere eklenir (Hock işlemi).

Sınıflandırma

Çeşitli sınıflandırma şemaları vardır.^[7] Yaygın olarak kullanılan bir şema karbon sayısına dayanır. Jeffrey Harborne ve Simmonds tarafından 1964'te geliştirilmiş ve 1980'de yayınlanmıştır:^[7]^[8]

Fenol-fenolat dengesi ve fenol aromatik reaktiviteye yol açan rezonans yapıları. Ayrıca fenoller için wiki sayfalarındaki resimlere bakınız.

Nötr fenol altyapısı "şekli". Nötr fenolün hesaplanan elektrostatik yüzeyinin yeşil, nötr bölgeleri turuncu-kırmızı renkte ve elektropozitif fenolik protonun mavi renkte gösterimi

Fenol	dezenfektan olarak ve kimyasal sentez için kullanılan ana bileşik
Bisfenol A	ve ketonlardan ve fenol / kresolden üretilen diğer bisfenoller
BHT	(bütillenmiş hidroksitolüen) - yağda çözünen bir antioksidan ve gıda katkı maddesi
4-Nonilfenol	Deterjanların ve nonoksinol-9'un bir bozulma ürünü
Ortofenil fenol	turunçgillerin cilalanmasında kullanılan bir mantar ilacı
Pikrik asit	(trinitrofenol) - patlayıcı madde
Fenolftalein	pH göstergesi
Ksilenol	antiseptik ve dezenfektanlarda kullanılır

İlaçlar, şimdi ve geçmişte

Dietilstilbestrol	stilben yapılı sentetik bir östrojen; artık pazarlanmıyor
L-DOPA	Parkinson Hastalığını tedavi etmek için kullanılan bir dopamin ön ilacı
propofol	kısa etkili intravenöz anestezik ajan

Fenol-fenolat dengesi ve fenol aromatik reaktiviteye yol açan rezonans yapıları.

Bu bileşiklerin çoğunluğu çözülebilir moleküllerdir, ancak daha küçük moleküller uçucu olabilir. ^{[kaynak belirtilmeli]}

Fenoller diğer birçok madde ile kimyasal olarak etkileşime girer. ^{[kaynak belirtilmeli]} Aromatikliğe sahip moleküllerin kimyasal bir özelliği olan istifleme, fenolik moleküller arasında meydana gelir. ^{[kaynak belirtilmeli]} Kütle spektrometresi ile çalışırken, fenoller kolayca halojen içeren ek iyonlar oluşturur. ^{[kaynak belirtilmeli]} Yiyecek matrisleriyle veya farklı silika formlarıyla etkileşime girebilirler (mesoporoz silika, dumanlı silika ^[9] veya silika bazlı sol jeller ^[10]).

Kaynakça

^ Hättenschwiler, Stephan; Vitousek, Peter M. (2000). "The role of polyphenols in terrestrial ecosystem nutrient cycling". Trends in Ecology & Evolution. 15 (6): 238–243. doi:10.1016/S0169-5347(00)01861-9 20 Eylül 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi..
^ 2,4-Hexadienedioic acid, monomethyl ester, (Z,Z)- Organic Syntheses, Coll. Vol. 8, p.490 (1993); Vol. 66, p.180 (1988).
^ "2,5-Cyclohexadiene-1,4-dione, 2,3,5-trimethyl". Organic Syntheses, Coll. 6: 1010. 1988.; Vol. 52, p.83 (1972).
^ Carreño, M. Carmen; González-López, Marcos; Urbano, Antonio (2006). "Oxidative De-aromatization of para-Alkyl Phenols into para-Peroxyquinols and para-Quinols Mediated by Oxone as a Source of Singlet Oxygen". Angewandte Chemie International Edition. 45 (17): 2737–2741. doi:10.1002/anie.200504605. PMID 16548026 12 Ocak 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
^ Fiege H; Voges H-W; Hamamoto T; Umemura S; Iwata T; Miki H; Fujita Y; Buysch H-J; Garbe D; Paulus W (2000). "Phenol Derivatives". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a19_313 9 Mart 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.. ISBN 978-3527306732.
^ Bracegirdle, Sonia; Anderson, Edward A. (2010). "Arylsilane oxidation—new routes to hydroxylated aromatics". Chem. Comm. 46(20): 3454–6. doi:10.1039/b924135c 12 Ocak 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.. PMID 20582346 12 Ocak 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
^ ^a ^b Wilfred Vermerris and Ralph Nicholson. Phenolic Compound Biochemistry Springer, 2008
^ Harborne, J. B. (1980). "Plant phenolics". In Bell, E. A.; Charlwood, B. V. (eds.). Encyclopedia of Plant Physiology, volume 8 Secondary Plant Products. Berlin Heidelberg New York: Springer-Verlag. pp. 329–395.
^ Kulik, T. V.; Lipkovska, N. A.; Barvinchenko, V. N.; Palyanytsya, B. B.; Kazakova, O. A.; Dovbiy, O. A.; Pogorelyi, V. K. (2009). "Interactions between bioactive ferulic acid and fumed silica by UV–vis spectroscopy, FT-IR, TPD MS investigation and quantum chemical methods". Journal of Colloid and Interface Science. 339 (1): 60–8. Bibcode:2009JCIS..339...60K 3 Eylül 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.. doi:10.1016/j.jcis.2009.07.055. PMID 19691966 12 Ocak 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi..
^ Lacatusu, Ioana; Badea, Nicoleta; Nita, Rodica; Murariu, Alina; Miculescu, Florin; Iosub, Ion; Meghea, Aurelia (2010). "Encapsulation of fluorescence vegetable extracts within a templated sol–gel matrix". Optical Materials. 32 (6): 711–718. Bibcode:2010OptMa..32..711L 3 Eylül 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.. doi:10.1016/j.optmat.2009.09.001 6 Ağustos 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi..

[Hattenschwiler-1] Hättenschwiler, Stephan; Vitousek, Peter M. (2000). "The role of polyphenols in terrestrial ecosystem nutrient cycling". Trends in Ecology & Evolution. 15 (6): 238–243. doi:10.1016/S0169-5347(00)01861-9 20 Eylül 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi..

[2] 2,4-Hexadienedioic acid, monomethyl ester, (Z,Z)- Organic Syntheses, Coll. Vol. 8, p.490 (1993); Vol. 66, p.180 (1988).

[3] "2,5-Cyclohexadiene-1,4-dione, 2,3,5-trimethyl". Organic Syntheses, Coll. 6: 1010. 1988.; Vol. 52, p.83 (1972).

[4] Carreño, M. Carmen; González-López, Marcos; Urbano, Antonio (2006). "Oxidative De-aromatization of para-Alkyl Phenols into para-Peroxyquinols and para-Quinols Mediated by Oxone as a Source of Singlet Oxygen". Angewandte Chemie International Edition. 45 (17): 2737–2741. doi:10.1002/anie.200504605. PMID 16548026 12 Ocak 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.

[5] Fiege H; Voges H-W; Hamamoto T; Umemura S; Iwata T; Miki H; Fujita Y; Buysch H-J; Garbe D; Paulus W (2000). "Phenol Derivatives". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a19_313 9 Mart 2021 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.. ISBN 978-3527306732.

[6] Bracegirdle, Sonia; Anderson, Edward A. (2010). "Arylsilane oxidation—new routes to hydroxylated aromatics". Chem. Comm. 46(20): 3454–6. doi:10.1039/b924135c 12 Ocak 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.. PMID 20582346 12 Ocak 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.

[Vermerris-7] Wilfred Vermerris and Ralph Nicholson. Phenolic Compound Biochemistry Springer, 2008

[Harborne-8] Harborne, J. B. (1980). "Plant phenolics". In Bell, E. A.; Charlwood, B. V. (eds.). Encyclopedia of Plant Physiology, volume 8 Secondary Plant Products. Berlin Heidelberg New York: Springer-Verlag. pp. 329–395.

[9] Kulik, T. V.; Lipkovska, N. A.; Barvinchenko, V. N.; Palyanytsya, B. B.; Kazakova, O. A.; Dovbiy, O. A.; Pogorelyi, V. K. (2009). "Interactions between bioactive ferulic acid and fumed silica by UV–vis spectroscopy, FT-IR, TPD MS investigation and quantum chemical methods". Journal of Colloid and Interface Science. 339 (1): 60–8. Bibcode:2009JCIS..339...60K 3 Eylül 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.. doi:10.1016/j.jcis.2009.07.055. PMID 19691966 12 Ocak 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi..

[10] Lacatusu, Ioana; Badea, Nicoleta; Nita, Rodica; Murariu, Alina; Miculescu, Florin; Iosub, Ion; Meghea, Aurelia (2010). "Encapsulation of fluorescence vegetable extracts within a templated sol–gel matrix". Optical Materials. 32 (6): 711–718. Bibcode:2010OptMa..32..711L 3 Eylül 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.. doi:10.1016/j.optmat.2009.09.001 6 Ağustos 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi..

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]