Про фенольный гидроксил
Добрый день, уважаемые читатели. Сегодня мы поговорим с вами о том, что такое фенольный гидроксил и какие существуют способы идентификации соединений, содержащих фенольный гидроксил.
Итак, фенольный гидроксил - это гидроксил, связанный с ароматическим радикалом. Фенольный гидроксил содержат соединения группы фенолов (фенол, резорцин, пирогаллол, пирокатехин); фенолокислот и их производных (салициловая кислота, фенилсалицилат, салициламид, оксафенамид); производные фенантренизохинолина (морфина гидрохлорид, апоморфин); синэстрол, адреналин и пр.
Простейшим представителем, удовлетворяющим определению фенольного гидроксила является фенол. Его структурная формула представлена на рисунке ниже. Хорошо видно, что фенол состоит из гидроксильной (ОН) и фенильной (C₆H₅) групп.
I. Для качественной идентификации веществ класса фенолов используется их способность образовывать в нейтральной или слабокислой среде окрашенные комплексы с раствором хлорида железа(III). Окраска комплексов зависит от количества гидроксильных групп, их расположения и наличия других дополнительных функциональных групп. Покажем это наглядно.
1. Для проведения первого опыта необходимо 0.3-0.5г резорцина растворить в 100-120 мл теплой воды. Если после этого к полученному раствору по каплям приливать 1-3% раствор хлорида железа(III), то раствор окрасится в розовато-фиолетовый цвет. Окрашивание раствора обусловлено образованием комплексного фенолята железа. Резорцин является двухатомным фенолом.
Вживую это выглядит вот так:
В тех же условиях фенол даст тёмно-фиолетовое окрашивание; пирогаллол и флороглюцин - красное; гидрохинон - фиолетовое, достаточно быстро переходящее в желтоватое из-за окисления гидрохинона в бензохинон; гваякол и пирокатехин - зелёное.
Это же свойство можно использовать для идентификации фенольного гидроксила в некоторых лекарственных средствах. Например, парацетамоле.
2. Для проведения второго опыта необходимо взять 300-500 мг парацетамола, растворить в 70-100 мл воды (растворится не весь). Если теперь приливать к раствору по каплям 3-5% раствор хлорида железа (III), то будет наблюдаться сине-фиолетовое окрашивание раствора.
Вживую это выглядит вот так:
Аналогичным образом фенольный гидроксил можно обнаружить в салициловой и сульфосалициловой кислотах.
II. Фенолы достаточно легко вступают в реакцию с бромной водой даже при комнатной температуре без катализатора. В результате реакции образуется белый осадок бромопроизводного, а бромная вода обесцвечивается. Реакция бромирования является групповой для веществ, содержащих фенольный гидроксил. Например, она рекомендована при испытании на подлинность фенола и салициламида.
В случае фенола:
В случае салициламида:
В случае резорцина:
III. Ещё одной реакцией, служащей для качественной идентификации фенолов, является реакция азосочетания.
Реакция азосочетания основана на способности фенолов сочетаться с солями диазония в щелочной среде с образованием азокрасителей. В качестве диазореактива обычно применяется диазотированная сульфаниловая кислота. Образующиеся азокрасители имеют окраску от оранжевой до вишнёво-красной.
Данную реакцию можно использовать для обнаружения фенольного гидроксила в тимоле, резорцине, салициламиде, фенилсалицилате, парацетамоле и пр. Так, например, резорцин образует азокраситель кроваво-красного цвета, а салициламид – ярко-жёлтого цвета.
В случае резорцина:
В случае салициламида:
IV. Фенолы легко окисляются даже кислородом воздуха, приобретая несвойственное им окрашивание (розовое, жёлтое, красное, бурое). Скорость окисления зависит от рН среды и положения гидроксильных групп. Фенолы легче и быстрее окисляются в щелочной среде. Реакции окисления фенолов протекают сложно, многоступенчато с образованием различных продуктов, в т.ч. хинонов. Часть образующихся продуктов так же может дополнительно вступать в различные реакции - присоединения, комплексообразования и пр.
3. Для проведения третьего опыта необходимо к 80-100 мл 3-5% раствора гидроксида натрия прилить 5-10 мл 10% раствора резорцина и тщательно перемешать - раствор окрасится в зелёный цвет. При этом интенсивность окраски со временем будет увеличиваться.
4. Для проведения четвёртого опыта необходимо к 80-100 мл 3-5% раствора гидроксида натрия прилить 5-10 мл 30% раствора перекиси водорода и тщательно перемешать. Теперь к полученному раствору необходимо добавить 5-10 мл 10% раствора резорцина - раствор окрасится в интенсивно-зелёный цвет.
При этом зелёный оттенок раствора достаточно быстро исчезнет, раствор станет практически белым, потом начнёт желтеть и в самом конце станет насыщенного красно-желтого цвета. Если итоговый раствор сильно разбавить (в 10-20 раз) - он вновь станет зелёного цвета.
5. Для проведения пятого опыта необходимо к 80-100 мл 3-5% раствора гидрокарбоната натрия прилить 5-10 мл 30% раствора перекиси водорода и тщательно перемешать. Теперь к полученному раствору необходимо добавить 5-10 мл 10% раствора резорцина - раствор окрасится в интенсивно-красный цвет. При этом в процессе протекания химических реакций будет наблюдаться колебание интенсивности окраски раствора.
Вживую последние 3 опыта выглядят вот так:
Данные реакции качественной идентификации далеко не единственные, но самые распространённые. Вот такой он этот самый фенольный гидроксил и некоторые вещества, содержащие его в составе.
А на этом на сегодня всё. Спасибо, что дочитали до конца!