img087 (12)

6. FENOLE

W cząsteczce fenolu wolna para elektronów atomu tlenu grupy hydroksylowej w wyniku efektu mezomerycznego + M ulega delokalizacji w kierunku sprzężonego układu: podwójnych wiązań pierścienia aromatycznego, wskutek czego atom tlenu przybiera cząstkowy ładunek dodatni. Natomiast cząstkowy ładunek ujemny w pierścienia ulega znacznemu rozproszeniu, przy czym największe jego zagęszczenie występuje przy atomach węgla w położeniach orto i para. Mezomeryczne struktury graniczne niezdysoscjowanej cząsteczki fenolu można przedstawić następująco:

e

Położenia orto i para stają się zatem podatne na atak elektrofilowy (sulfonowanie,, nitrowanie, chlorowcowanie). Pierścień fenolu w wyniku tego uaktywnienia ulega bromowaniu już pod wpływem wodnego roztworu bromu w temperaturze pokojowej.

Mezomeria niezdysocjowanej cząsteczki fenolu wymaga—jak to widać z przedstawionych wzorów — rozdzielenia ładunku i nie jest energetycznie korzystna, a zatem bierze tylko niewielki udział w stanie podstawowym cząsteczki.

Obecność ładunku dodatniego przy atomie tlenu ułatwia odłączanie się wodoru grupy hydroksylowej w postaci protonu. Powstający anion fenolu jest znacznie silniej stabilizowany mezomerycznie niż niezdysocjowana cząsteczka fenolu, ponieważ jego postaci graniczne wykazują bardzo zbliżony, niski poziom energetyczny:

e

Dzięki temu fenole wykazują charakter kwasowy; jednakże są kwasami bardzo słabymi, słabszymi od kwasu węglowego (dla fenolu pK_a= 9,89; dla kwasu węglowe;.- ?K_ai = 6,37 i pK_aj = 10,25) [42].

Obecność podstawników elektronossących w stosunku do pierścienia, czyli ierających efekt mezomeryczny—M (podstawniki drugiego rodzaju) lub takich,