Фено́л (карболка, карболова кислота) — органічна сполука складу C6H5OH. За звичайних умов фенол є білою або безбарвною кристалічною речовиною із солодкуватим запахом, помірно розчинною у воді.
Молекула фенолу складається з бензенового ядра, безпосередньо до якого приєднана гідроксильна група (альтернативна назва фенолу — гідроксибензен чи гідроксибензол). Наявність гідроксильної групи визначає приналежність фенолу до ряду спиртів, а окрім цього він є найпростішим представником ряду фенолів, в яких до бензенового кільця приєднано одну або більше гідроксильну групу.
Оскільки гідроксильна група у молекулах спиртів визначає кислотні властивості, раніше фенол мав назву карболова кислота. Проявляючи кислотні властивості, фенол, аналогічно до інших спиртів, взаємодіє з лугами із утворенням солей — фенолятів.
Феноли — слабкі кислоти. Близькість бензольного кільця посилює полярність групи ОН, що дозволяє виділяти з нього водень у вигляді протона. Спирти, в яких група OH приєднана до вуглецевого ланцюга, є натомість нейтральними сполуками.
Молекула фенолу є пласкою, кут H—O—C є рівним 120°, що вказує на фактичне перебування атома кисню у стані sp²-гібридизації.
Атом у гідроксильній групі має негативний індуктомерний ефект (відтягує на себе електронну густину). Проте одна з p-орбіталей на атомі кисню, утворена неподіленою електронною парою, знаходиться перпендикулярно до площини бензенового кільця і вступає у спряження з його π-системою. У підсумку +M мезомерний ефект переважає -I індуктомерний, таким чином зміщуючи електронну густину до положень орто і пара.
Політична карикатура на події 1888—1889 років у Румунії: за допомогою фенолу, потужного дезінфектанту, новий уряд на чолі з Ласкером Катарджу очищує вулиці Бухареста від «пацюків» (попередньої влади)
Фенол був відкритий у 1834 році Фрідлібом Фердинандом Рунге, який виділив його з кам'яновугільної смоли шляхом перегонки, а також і запропонував назву для новоствореної речовини — карболова кислота.
У чистому вигляді фенол вперше був отриманий у 1841 році Огюстом Лораном, який також зміг визначити його якісний склад. Він запропонував назву фенолова кислота, яку Шарль Фредерік Жерар скоротив до сучасного фенол. Крапку у ґрунтовному дослідженні фенолу поставив Август Кекуле в 1858 році, встановивши його будову.
Основним застосуванням фенолу у 19 столітті було приготування антисептиків і дезінфектантів. Знезаражування у лікарській справі за допомогою фенолу було відкрите і широко впроваджене британським хірургом Джозефом Лістером у 1860-х роках. Він обробляв фенолом не лише відкриті рани, а й хірургічні інструменти, завдяки чому зміг скоротити кількість летальних випадків під час операцій з 50 до 15 %.
За кімнатної температури фенол є білими або безбарвними кристалами, котрі поступово рожевіють за наявності домішок або при дії світла чи повітря.
У проміжку від 0 до 65 °C фенол обмежено розчиняється у воді, а вище 65,3 змішується у будь-яких пропорціях. Він добре розчиняється у спиртах, бензені, хлороформі, етерах,
В'язкість фенолу із підвищенням температури змінюється наступним чином:
Суттєво менше практичне значення мають методи окиснення толуену (через бензойну кислоту), методи отримання фенолу після сульфонування і хлоруванням бензену.
Феноли із малими (великими ) є слабкими ОН-кислотами та навпаки (за малих ) — сильними ОН-кислотами. Кислотність фенолів визначається стабільністю утворюваних за дисоціації фенолят-аніонів. Електрон-акцепторні замісники у бензольному кільці збільшують, а електрон-донорні — зменшують ОН-кислотність відповідних фенолів.
Гідроксильна група є кислотною, однак, порівняно з аліфатичнимиспиртами, у фенолі вона проявляє вищу кислотність. Це пояснюється резонансною стабілізацією фенолят-іонів:
Найбільший вплив на ОН-кислотність фенолів здійснюють замісники в орто(пара)-положеннях бензольного кільця.
Фенол взаємодіє з водними розчинами лугів та алкоголятами лужних металів із утворенням фенолятів:
Однак фенол все ж залишається дуже слабкою кислотою — фенолят-іон витісняється із солей навіть карбонатною кислотою:
Характерною реакцією фенолу, за якою його можна виявити серед інших речовин, є реакція з розчином хлориду заліза(ІІІ) Унаслідок зливання розчинів речовин утворюється координаційна сполука фіолетового кольору:
Тут атом заліза хімічно пов'язаний із трьома фенолят-аніонами, а ще три молекули фенолу координує довкола себе через атоми кисню, таким чином створюючи характерне для себе координаційне число 6.
Реакція із бромною водою є якісною реакцією на фенол (утворюється осад 2,4,6-трибромофенолу). Із збільшенням кислотності полібромпрованих фенолів швидкість бромування збільшується, тому зупинитися на монобромзаміщеному фенолі неможливо.
Для отримання нітропохідних фенолу застосовують розведену (20 %) нітратну кислоту, а саму реакцію проводять на холоді. При цьому утворюється суміш ізомерів:
Введення альдегідної групи можливе за реакцією Раймера—Тімана, яка проходить за орто-положенням. У лужному середовищі при взаємодії фенолу та хлороформу спочатку утворюється заміщений бензиліденхлорид, який згодом гідролізується:
Хоч за цим методом утворюється також деяка кількість пара-ізомеру, суміш легко розділити на основі відмінності у леткості (більш летким є основний, орто-ізомер).
Фенол виявляє властивості протоплазматичної отрути і є небезпечним для будь-яких тканин в організмі. Типовими шляхами потрапляння фенолу до організму є проковтування, вдихання парів, а також всмоктування крізь шкіру. Оскільки він має анестетичну дію, при його контакті зі шкірою не відчувається болю, але той з'являється із часом, супроводжуючись появою опіків. При всмоктуванні крізь шкіру великої кількості фенолу відбувається ураження ЦНС і кровоносних судин, можлива поява фенольної гангрени.
Пари фенолу здатні подразнювати очі та дихальні шляхи. Згідно з дослідженнями Національного інституту охорони праці (США) за стандартного 40-годинного робочого тижня присутність фенолу у повітрі є небезпечною, починаючи із концентрації 20 мг/м³.
Використання фенолу в роботі вимагає застосовування захисного одягу, зокрема, окулярів і гумових рукавиць. При потраплянні фенолу на шкіру необхідно ретельно промити уражене місце водою, а згодом і поліетиленгліколем. У разі потрапляння до очей їх потрібно промити водою протягом 10 хвилин, а при вдиханні парів необхідно надати ураженому доступ до свіжого повітря.
![{\displaystyle \mathrm {p} K_{a}=-\lg[K_{a}].}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/8d2d88d339f720a44b5f7e9a26ca98321172c5e6)
![{\displaystyle \mathrm {6C_{6}H_{5}OH+FeCl_{3}\longrightarrow [(C_{6}H_{5}O)_{3}Fe{\cdot }3C_{6}H_{5}OH]+3HCl} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5bbfbeec433b86c70b54655649658f89dd9c688d)
