Compostos hidroxilados

No nível A, você encontra outra reação de um álcool 醇: ele reage com um cloreto de acila 酰氯 para formar um éster 酯. Isso ocorre mais rápido e completamente do que usando um ácido carboxílico. Por exemplo, etanol e cloreto de etanoílo dão etanoato de etila, além de vapores de $\text{HCl}$.

Fenol 苯酚 tem um grupo $\text{–OH}$ ligado diretamente a um benzeno 苯 anel. Isso altera a química tanto do grupo $\text{–OH}$ quanto do anel.

Fabricando fenol

Resfrie fenilamina 苯胺 com $\text{NaNO}_2$ e ácido diluído abaixo de $10\,°\text{C}$ para formar um sal de diazônio 重氮盐. Aquecer este sal com água depois dá fenol (e gás nitrogênio).

Reações do fenol

• com uma base como $\text{NaOH(aq)}$: o fenol reage para dar fenóxido de sódio e água. (Álcoois comuns não reagem com $\text{NaOH}$ — isso mostra que o fenol é mais ácido.)
• com metal sódio: dá fenóxido de sódio e hidrogênio.
• com um sal de diazônio em $\text{NaOH(aq)}$: forma um composto azo 偶氮化合物 colorido (usado em corantes).
• nitração 硝化 com ácido diluído $\text{HNO}_3$ à temperatura ambiente: dá uma mistura de 2-nitrofenol e 4-nitrofenol.
• bromação 溴化 com água brominada à temperatura ambiente (sem catalisador): dá um precipitado branco de 2,4,6-tribromofenol.

Acidez do fenol

O fenol perde seu $\text{H}^+$ para formar um íon fenóxido. Este íon é estabilizado porque sua carga negativa é espalhada (deslocalizada) para o anel. Assim, a acidez 酸性 do fenol é maior que a da água ou do etanol:

(O fenol ainda é um ácido fraco — mais fraco que um ácido carboxílico.)

Por que as condições são mais suaves que para o benzeno

Um par solitário no oxigênio do fenol é parcialmente deslocalizado 离域 para o anel. Isso torna o anel mais rico em elétrons, então ele atrai eletrófilos com mais força. Portanto, o fenol reage mais rápido e em condições muito mais suaves que o benzeno — nenhum catalisador é necessário, e reagentes diluídos funcionam à temperatura ambiente.

O grupo $\text{–OH}$ orienta novos substituintes para as posições 2-, 4- e 6-. Os mesmos princípios aplicam-se a outros compostos fenólicos, como o naftol.

Exemplo resolvido. Fenol, etanol e ácido etanoico são agitados separadamente com $\text{NaOH}$ aquoso e depois com $\text{Na}_2\text{CO}_3$ aquoso. Preveja o que acontece e ordene os três pela acidez. A acidez depende de quão bem o ânion resultante é estabilizado. O etóxido do etanol mantém sua carga concentrada em um único oxigênio, então o etanol é o mais fraco e não reage com nenhum. O fenóxido do fenol espalha a carga para dentro do anel, tornando o fenol ácido o suficiente para reagir com a base forte $\text{NaOH}$ mas não com a mais fraca $\text{Na}_2\text{CO}_3$ — logo, sem efervescência. O etanoato espalha a carga sobre dois oxigênios, a forma mais eficaz das três, então o ácido etanoico reage com ambos e efervesce com o carbonato. Ordem: etanol < fenol < ácido etanoico. O carbonato é o teste discriminatório — apenas um ácido carboxílico efervesce, que é exatamente como se distingue o fenol de um ácido.

• Fenol é um ácido mais forte que álcoois (seu ânion é estabilizado por delocalização) mas mais fraco que ácidos carboxílicos — ele não reage com carbonatos.
• O fenol decoloriza água brominada e forma um precipitado branco sem catalisador (o anel é ativado pelo oxigênio).
• Cloretos de acila reagem com álcoois/fenóis para dar éteres readily (melhor que a rota reversível do ácido); vapores brumosos de HCl são a observação.