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17 Phénols

17 Phénols. 17.1 Nomenclature. Nomenclature. OH. 1. CH 3. Nommé sur la base du phénol comme cycle parent Les substituants sont nommés dans l’ordre alphabétique Seule différence notable: le plus petit indice est accordé à la fonction phénol. 2. 5- Chloro -2- méthyl phénol. 5. Cl.

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Presentation Transcript

  1. 17 Phénols

  2. 17.1Nomenclature

  3. Nomenclature OH 1 CH3 Nommé sur la base du phénol comme cycle parent Les substituants sont nommés dans l’ordre alphabétique Seule différence notable: le plus petit indice est accordé à la fonction phénol 2 5-Chloro-2-méthylphénol 5 Cl

  4. Nomenclature OH OH Benzène-1,2-diol ou ortho-diphénol isomères: Benzène-1,2-diol (pyrocatéchol) Benzène-1,3-diol (résorcinol) Benzène-1,4-diol (hydroquinone)

  5. CO2H Nomenclature Nommé sur la base de l’acide benzoïque comme cycle parent Le nom est basé sue le nombre d’oxydation plus élevé du carbone de type acide. La fonction phénol est ici considérée comme substituant (groupe hydroxyle) acide p-Hydroxybenzoïque OH

  6. 17.2Structure et liaisons

  7. Structure Le phénol est planaire

  8. 17.3 Propriétés Physiques Le groupe OH des phénols permet la formation de liaisons hydrogènes avec d’autres molécules de phénols et avec l’eau.

  9. O O H Liaison hydrogène entre deux molécules de phénol

  10. Table 17.1 Comparé aux autres composés de même taille et de même masse moléculaire, la liaison hydrogène dans le phénol augmente son point de fusion et son point d’ébullition, ainsi que sa solubilité dans l’eau.

  11. La principale caractéristique des phénols est leur acidité. 17.4Acidité des Phénols

  12. Ka = 10-10 Ka = 10-16 .. .. – CH3CH2 O: CH3CH2 O H .. .. Comparer .. .. :O H :O: – H+ + H+ +

  13. La charge négative est délocalisée dans l’anion phénoxyde .. .. – O: :O: H H H – H .. H H H H H H

  14. La charge négative est délocalisée dans l’anion phénoxyde .. .. O: O: H H H – H .. – H H H H .. H H

  15. La charge négative est délocalisée dans l’anion phénoxyde .. .. O: O: H H H H – .. – H H H H .. H H

  16. Les Phénols sont convertis en anion phénoxyde en solution aqueuse basique .. .. :O:— :O—H + H2O + HO— acide plus faible acide plus fort

  17. 17.5 Effets des Substituants sur l’acidité des phénols

  18. OH OH OH Les groupes donneurs d’électrons ont un effet faible ou peu d’effet OCH3 CH3 Ka: 1 x 10-10 5 x 10-116 x 10-11

  19. OH OH OH Les groupes attracteurs d’électrons augmentent l’acidité des phénols NO2 Cl Ka: 1 x 10-10 4 x 10-97 x 10-8

  20. OH OH OH NO2 Les groupes fortement attracteurs d’électrons (en ortho et para) augmentent beaucoup l’acidité des phénols NO2 NO2 Ka: 6 x 10-8 4 x 10-9 7 x 10-8

  21. OH OH OH Les groupes fortement attracteurs d’électrons ont un effet cumulatif NO2 O2N O2N NO2 NO2 NO2 Ka: 7 x 10-8 1 x 10-4 4 x 10-1

  22. Effet de Résonance .. .. – O: :O: H H H H H H H H N N .. .. – – .. – + + :O O: O: :O .. .. .. ..

  23. 17.6Sources de Phénols • Le Phénol est un composé industriel important. • L’utilisation principale est la fabrication de résines phénoliques pour les adhésifs et les plastiques. • La production annuelle U.S. est environ de 2 millions de tonnes par an.

  24. Cl SO3H OH Préparations industrielles du phénol CH(CH3)2 1. NaOH D 2. H+ 1. O2 1. NaOH D 2. H2O H2SO4 2. H+

  25. O2N OH Les Synthèses de laboratoire du phénol s’effectuent via les sels d’ aryldiazonium O2N 1. NaNO2H2SO4, H2O NH2 2. H2O, D (81-86%)

  26. Mécanismes de Synthèses du Phénol • Procédé au cumène • Sulfonation • Chloration • Diazotation

  27. Procédé au cumène

  28. Procédé au cumène

  29. Procédé au cumène

  30. Procédé au cumène

  31. Procédé au cumène

  32. Procédé au cumène

  33. Procédé au cumène Il s’agit là de la méthode la plus courante de synthèse du phénol, la moins polluante

  34. Procédé au cumène Il s’agit là de la méthode la plus courante de synthèse du phénol, la moins polluante

  35. Sulfonation et chloration Deux autres méthodes de préparation du phénol, aujourd’hui abandonnées (polluantes)

  36. Diazotation Méthode de préparation du phénol destinée au laboratoire

  37. Diazotation

  38. Diazotation

  39. Diazotation

  40. Diazotation

  41. Diazotation

  42. 17.7 Phénols d’origine naturelle

  43. OH CH3 CH(CH3)2 Beaucoup de phénols ont une origine naturelle, le thymol en est un exemple Thymol

  44. 17.8Réactions des Phénols. Substitution Électrophile Aromatique Le groupe Hydroxyle active très fortement le cycle aromatique envers la substitution électrophile aromatique

  45. Substitution Électrophile Aromatique • Halogénation • Nitration • Nitrosation • Sulfonation • Alkylation de Friedel-Crafts • Acylation de Friedel-Crafts

  46. Halogénation .. .. monohalogénation dans les solvants non polaires (1,2-dichloroéthane) :O—H :O—H ClCH2CH2Cl + Br2 0°C Br (93%)

  47. Halogénation OH OH halogénation multiple dans les solvants polaires (eau) Br Br H2O 3Br2 + 25°C F F Br (95%)

  48. OH CH3 Nitration OH NO2 HNO3 acide acétique 5°C CH3

  49. OH OH CH3 CH3 CH3 CH3 Sulfonation H2SO4 100°C SO3H 69%

  50. OH OH CH3 (CH3)3COH H3PO4, 60°C CH3 C CH3 CH3 Alkylation de Friedel-Crafts CH3 (63%)

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