- describe the reaction with acyl chlorides to form esters using ethyl ethanoate
- תאר את התגובה עם כלורידיים אציליים ליצירת אסטרים באמצעות אתיל אתנואט
A-Level Chemistry · כימיה A-Level · Topic 32 · נושא 32
8:38
Hydroxy compounds (A2): phenol
In the eighteen sixties, surgery was terrifying. The cutting could be survived; the infection that followed often could not. After an amputation, almost half…
English narration · English + 中文 subtitles burned in · קריאת קול באנגלית · תרגום אנגלי + סינית שרוף בתוך הסרטון
Source: Cambridge International syllabus · מקור: הסיילבוס הבינלאומי של קמבריד'ג'
At A Level you meet one more reaction of an alcohol 醇: it reacts with an acyl chloride 酰氯 to make an ester 酯. This works faster and more completely than using a carboxylic acid. For example, ethanol and ethanoyl chloride give ethyl ethanoate, plus fumes of $\text{HCl}$.
ברמת A-Level תפגשו תגובה נוספת של אלכוהול: היא מגיבה עם כלורידי אציל ליצירת אסטר. תגובה זו מהירה ומלאה יותר משימוש בחומצה קربוני. לדוגמה, אתנול ואתנויל כלוריד נותנים אתיל אתנואט, בנוסף לערפל $\text{HCl}$.
*כלורידי אציל מגיבים עם אלכוהולים מהר ומלא יותר מאשר חומצה קרבוקסילית, ונותנים אסטר וערפי HCl
Follow nucleophilic acyl substitution to an ester. · עקוב אחר החלפת אציל נוקליופילית ליצירת אסטר.
| English | עברית |
|---|---|
| alcohol/ˈælkəhɒl/ | אלכוהול |
| acyl chloride/əˈkɪl ˈklɔːraɪd/ | כלוריד אצילי |
| ester/ˈestə/ | אסטר |
Source: Cambridge International syllabus · מקור: הסיילבוס הבינלאומי של קמבריד'ג'
Phenol 苯酚 has an $\text{–OH}$ group joined directly to a benzene 苯 ring. This changes the chemistry of both the $\text{–OH}$ group and the ring.
Cool phenylamine 苯胺 with $\text{NaNO}_2$ and dilute acid below $10\,°\text{C}$ to make a diazonium salt 重氮盐. Warming this salt with water then gives phenol (and nitrogen gas).
Phenol loses its $\text{H}^+$ to form a phenoxide ion. This ion is stabilised because its negative charge is spread (delocalised) into the ring. So phenol's acidity 酸性 is higher than that of water or ethanol:
(Phenol is still a weak acid — weaker than a carboxylic acid.)
A lone pair on the phenol oxygen is partly delocalised 离域 into the ring. This makes the ring more electron-rich, so it attracts electrophiles more strongly. Phenol therefore reacts faster and under much milder conditions than benzene — no catalyst is needed, and dilute reagents work at room temperature.
The $\text{–OH}$ group directs new substituents to the 2-, 4- and 6-positions. The same ideas apply to other phenolic compounds, such as naphthol.
Worked example. Phenol, ethanol and ethanoic acid are each shaken with aqueous $\text{NaOH}$ and then with aqueous $\text{Na}_2\text{CO}_3$. Predict what happens, and order the three by acidity. Acidity depends on how well the anion left behind is stabilised. Ethanol's ethoxide keeps its charge stuck on one oxygen, so ethanol is weakest and reacts with neither. Phenol's phenoxide spreads the charge into the ring, making phenol acidic enough to react with the strong base $\text{NaOH}$ but not with the weaker $\text{Na}_2\text{CO}_3$ - so no fizzing. Ethanoate spreads the charge over two oxygens, the most effective of the three, so ethanoic acid reacts with both and fizzes with the carbonate. Order: ethanol < phenol < ethanoic acid. The carbonate is the discriminating test - only a carboxylic acid fizzes, which is exactly how you tell phenol from an acid.
פנול מכיל קבוצת $\text{–OH}$ המחויה ישירות לטבעת בנזן. שינוי זה משנה את הכימיה של הקבוצה $\text{–OH}$ וגם של הטבעת.
*פנול הוא מוצק בעל נקודת התכה נמוכה; הוא הופך באיטו לוורוד כאשר מתחמצן באוויר
קררו פנילאמין עם $\text{NaNO}_2$ וחומצה מעודנת מתחת ל$10\,°\text{C}$ כדי ליצור מלח דיאזוניום. חימום מלח זה עם מים יניב פנול (וגז חנקן).
הפנול מאבד את ה$\text{H}^+$ שלו ויוצר יון פנוקסידי. יון זה מיוציב כי המטען השלילי שלו מתפשט (מתחלש) לתוך הטבעת. לכן, חומציותו של הפנול גבוהה יותר מזו של המים או האתנול:

(הפנול עדיין הוא חומצה חלשה — חלשה מחומצה קרבוקסילית.)
זוג אלקטרונים בודד על חמצן הפנול משתחרר חלקית לתוך הטבעת. הדבר הופך את הטבעת לעשירה יותר באלקטרונים, ולכן היא מושכת אלקטרופילים בחוזקה רבה יותר. לפיכך, הפנול מגיב מהר יותר ובתנאים הרבה קלים יותר מאשר בנזן — אין צורך במ catalyst, ותרכובות דלילות פועלות בטמפרטורת החדר.

הקבוצה $\text{–OH}$ מכוונת תחליפים חדשים לעמדות 2-, 4- ו-6-. אותם עקרונות חלים על תרכובות פנוליות אחרות, כמו נפטול.

דוגמה מפורשת. פנול, אתנול וחומצה אתאנוית מעורבבים כל אחד עם תמיסת $\text{NaOH}$ מימית ולאחר מכן עם תמיסת $\text{Na}_2\text{CO}_3$ מימית. נבוא מה יקרה, ונסדר את השלושה לפי חומציות. החומציות תלו בכמה היטב האניון שנותר מיוציב. אתוקסיד האתנול שומר על המטען שלו נעול על חמצן אחד, ולכן אתנול הוא החלש ביותר ואינו מגיב עם שום מהם. פנוקסיד הפנול מפזר את המטען לתוך הטבעת, מה שהופך את הפנול לחומצי מספיק כדי להגיב עם הבסיס החזק $\text{NaOH}$ אך לא עם החלש יותר $\text{Na}_2\text{CO}_3$ - ולכן אין בועות. אתואט מפזר את המטען על שני חמצנים, השיטה היעילה ביותר מבין השלושה, ולכן חומצה אתאנית מגיבה עם שניהם ובועה עם הקרבונט. הסדר: אתנול < פנול < חומצה אתאנית. הקרבונט הוא המבחן המבדיל - רק חומצה קרבוקסילית בועה, וזה בדיוק איך מבדילים בין פנול לחומצה.
Classify phenol reactions by the role of the aromatic OH group. · מיינו סוגי תגובות הפנול לפי התפקיד של קבוצת ה-OH הארומטית.
| English | עברית |
|---|---|
| phenol/ˈfenɒl/ | פנול |
| benzene/ˈbenziːn/ | בנזן |
| phenylamine/ˌfiːˈnaɪləmiːn/ | פנילאמין |
| diazonium salt/ˌdaɪəˈzəʊnɪəm sɒlt/ | מלח דיאזוניום |
| azo compound/ˈɑːzəʊ ˈkɒmpaʊnd/ | תרכובת אזורית |
| nitration/naɪˈtreɪʃn/ | ניטורציה |
| bromination/ˌbrəʊmɪˈneɪʃn/ | ברומציה |
| acidity/æˈsɪdɪti/ | חומציות |
| delocalised/dɪˈlɒkəlaɪzd/ | מפוזר |
Work through it step by step, with instant-check exercises. · לעבור על הדברים צעד אחר צעד, עם תרגילים לבדיקה מיידית.
Loading subjects… · טוען נושאים…