403221 เคมีอินทรีย์ ฟีนอล และแอริลเฮไลด์

1. 403221 เคมีอินทรีย์ฟีนอล และแอริลเฮไลด์ ผศ. ดร. วราภรณ์ พาราสุข ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ 403221-phenol-arylhalide

2. โครงสร้าง • ฟีนอลมีหมู่ -OH ต่อกับวง aromatic โดยตรง • แอริลเฮไลด์มีหมู่ -X ต่อกับวง aromatic โดยตรง 403221-phenol-arylhalide

3. ตัวอย่างสารประกอบ phenol ที่พบในธรรมชาติ 403221-phenol-arylhalide

4. สมบัติทางกายภาพของฟีนอลสมบัติทางกายภาพของฟีนอล • ฟีนอล จุดเดือด 182oC จุดหลอมเหลว 43oC ละลายน้ำ 9 กรัม/100 mL น้ำ • มีพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุล • มีพันธะไฮโดรเจนกับน้ำ 403221-phenol-arylhalide

5. ความเป็นกรดและการเกิดเกลือ • ลำดับความเป็นกรด 403221-phenol-arylhalide

6. การเตรียมฟีนอล 1. Hydrolysis ของ aryl halides Aryl halide ควรเป็นชนิดที่มีหมู่แทนที่ชนิดดึง e- (strong e- withdrawing) 403221-phenol-arylhalide

7. 2. Alkali fusion ของสารประกอบ sulfonates 403221-phenol-arylhalide

8. 3. เตรียมจาก cumene (isopropylbenzene) 403221-phenol-arylhalide

9. 4. Hydrolysis ของ diazonium salts Diazonium salt เตรียมจาก aniline 403221-phenol-arylhalide

10. ปฏิกิริยาของฟีนอล 1. ความเป็นกรดและการเกิดเกลือ • ลำดับความเป็นกรด 403221-phenol-arylhalide

11. Phenol มีความเป็นกรดมากกว่าแอลกอฮอล์ เพราะ phenolate ion มี resonance ทำให้เสถียร 403221-phenol-arylhalide

12. Phenol ที่มีหมู่ดึง e- มีความเป็นกรดมากกว่า Phenol ที่มีหมู่ให้ e- • ตัวอย่างลำดับความเป็นกรด 403221-phenol-arylhalide

13. 403221-phenol-arylhalide

14. 403221-phenol-arylhalide

15. 2. Ether formation (Williamson synthesis) 403221-phenol-arylhalide

16. 3. Ester formation 403221-phenol-arylhalide

17. 403221-phenol-arylhalide

18. 4. Ring substitution: Electrophilic aromatic substitution -OH activating group; o-, p- director 4.1 bromination 4.2 nitration 403221-phenol-arylhalide

19. 4.3 sulfonation 4.4 Kolbe reaction (O=C=O) ใช้เตรียม phenolic acid 403221-phenol-arylhalide

20. 4.5 Reimer-Tiemann reaction ใช้เตรียม phenolic aldehyde 4.6 Coupling กับ diazonium salt :เตรียม azo dye 403221-phenol-arylhalide

21. 4.7 ปฏิกิริยากับ formaldehyde phenol-formaldehyde resin “Bakelite” 403221-phenol-arylhalide

22. phenolphthalein 4.8 การเกิด phthalein dye 403221-phenol-arylhalide

23. fluorescein 403221-phenol-arylhalide

24. 5. การวิเคระห์ phenol 5.1 phenol ที่ไม่ละลายน้ำ -ละลายในสารละลาย Na2CO3, NaOH -ไม่ละลายในสารละลาย NaHCO3 5.2 phenol เกิดสารประกอบเชิงซ้อนสีเขียว, ม่วง, แดง กับสารละลาย FeCl3 403221-phenol-arylhalide

25. ปฏิกิริยาของแอริลเฮไลด์ปฏิกิริยาของแอริลเฮไลด์ • Aryl halide เกิดปฏิกิริยา nucleophilic substitution ยากกว่า alkyl halide เพราะผลจาก resonance ดังนี้ • พันธะ C-X ของ Aryl halide มีลักษณะพันธะคู่อยู่ด้วย ทำให้แตกพันธะยากกว่า C-X ของ Alkyl halide 403221-phenol-arylhalide

26. 403221-phenol-arylhalide

27. ปฏิกิริยา nucleophilic aromatic substitution (SNAr) aryl halide ที่มีหมู่ดึงอิเล็กตรอน เช่น -NO2, -NO, -CN ที่ตำแหน่ง ortho-, para- ของหมู่ -X เกิดปฏิกิริยาแทนที่ด้วย Nucleophile ได้ 403221-phenol-arylhalide

28. 403221-phenol-arylhalide

29. 1. กลไกปฏิกิริยา nucleophilic aromatic substitution (SNAr) แบบ addition-elimination 2. 403221-phenol-arylhalide

30. Resonance form ของ carbanion ทำให้ carbanion เสถียรมากขึ้น 403221-phenol-arylhalide

31. -aryl halide ที่ไม่มีหมู่ดึงอิเล็กตรอน เกิดปฏิกิริยาแทนที่ด้วย Nucleophile เมื่อใช้ strong base เช่น NH2- -ปฏิกิริยาเกิดผ่านกลไกแบบ elimination-addition 403221-phenol-arylhalide

32. 1. กลไกปฏิกิริยา nucleophilic aromatic substitution แบบ elimination-addition : Benzyne 2. 403221-phenol-arylhalide