苯酚

编辑
本词条由“小小编” 建档。

苯酚(英文名称:Phenol),有机化合物。化学式为C6H5OH,又称石炭酸、羟基苯,摩尔质量为94.11g/mol,密度为1.06g/cm。苯酚为无色针状结晶或白色结晶熔块,有特殊的臭味和燃烧味,极稀的溶液具有甜味,易溶于乙醇、乙醚、氯仿、甘油、二硫化碳。几乎不溶于石油醚。常温下,苯酚可溶于水,但溶解度不大;加热后,苯酚在水中溶解度增大,当温度高于65℃时,苯酚可与水以任意比例混合。苯酚具有弱酸...

苯酚(英文名称:Phenol),有机化合物。化学式为C6H5OH,又称石炭酸、羟基苯,摩尔质量为94.11g/mol,密度为1.06g/cm。苯酚为无色针状结晶或白色结晶熔块,有特殊的臭味和燃烧味,极稀的溶液具有甜味,易溶于乙醇、乙醚、氯仿、甘油、二硫化。几乎不溶于石油醚。常温下,苯酚可溶于水,但溶解度不大;加热后,苯酚在水中溶解度增大,当温度高于65℃时,苯酚可与水以任意比例混合。苯酚具有弱酸性,与FeCl3发生显色反应,能够发生卤代反应、硝化反应、磺化反应,在空气中极易被氧化,使其颜色加深。工业上制备苯酚的方法有磺化法、氯苯水解法、异丙苯法、甲苯氧化法和苯氧化法。苯酚对皮肤、黏膜有强烈的腐蚀作用,也可抑制中枢神经系统或损害肝、肾功能。

相关历史

编辑

苯酚是由德国化学家隆格(F. Runge )于1834年从煤焦油中首先发现的。苯酚来自煤焦油。苯酚发现后的30年一直未能发挥作用,最早把苯酚用于外科手术的是英国著名医生约瑟夫·利斯特(JosePh Lister)。利斯特选用石炭酸作消毒剂进行临床试验,使手术后创口感染致死的病例大大下降,开创了消毒杀菌在外科临床实践中的先河,并把新的消毒法在英国医院进行推广。由于在外科消毒史上的杰出贡献,利斯特被誉为外科消毒之父。1853年,蒙彼利埃大学的法国化学家C·热拉尔(Charles Gerhardt)第一次用水杨酸钠和乙酰氯合成了阿司匹林。1859年,马尔堡大学的德国化学家H·科尔贝(HermannKolbe)发展了一种合成水杨酸的方法,该方法只需在高压下将苯酚和二氧化碳接触即可。这个反应在有机化学书里被称作科尔贝反应。

苯酚

第一次世界大战以前苯酚全部来自煤焦油,称为天然苯酚。合成苯酚最早由苯胺盐酸盐和亚硝酸银反应制得。第一次世界大战期间,发现三硝基苯酚(苦味酸)是一种爆炸性很强的炸药,具有很大的军事价值,需求量剧增,于是加紧苯酚合成方法的开发。此间,以苯为原料的磺化-碱熔法发展成为比较经济的工业合成方法。1923年,美国Monsanto公司按此法建成世界上第一座合成苯酚工厂。在磺化-碱熔法之后,还发展了许多合成苯酚的方法。1924年,美国的Dow Chemical公司采用氯苯碱性水解法建成工业生产装置。1940年,德国的拉西-虎克法(氯苯酸性水解)实现工业化。到第二次世界大战结束时,合成苯酚发展到占苯酚总产的90%。1961年,Dow Chemical Canada公司甲苯氧化法建厂。到1965年,合成苯酚占苯酚总产量的96%。

应用领域

编辑

化工原料

苯酚是一种重要的有机合成原料,可用于生产或制造炸药、肥料、焦炭、灯黑、涂料、除涂剂、橡胶、石棉品、木材防腐剂、合成树脂(酚醛树脂,用作绝缘材料,制造电器元件等)、纺织物、药品、药物制剂、香水、酚醛塑料和其他塑料,以及聚合物的中间体。苯酚在实验室中可以用作溶剂、试剂。

医药

苯酚可凝固蛋白质,有杀菌效力,苯酚稀溶液是医药上最早使用的喷洒消毒剂。如商品“来苏儿”(Lysol)消毒药水就是苯酚和甲苯酚的肥皂液,药皂中也掺入少量的苯酚。在医药上用作消毒剂、杀虫剂、止痒剂等。苯酚的稀水溶液可直接用做防腐剂和消毒剂,还可以使人体感觉神经末稍麻痹,产生局部麻醉作用,可止痒。

自然来源

编辑

天然酚是在煤和木材干馏时得到的,苯酚的天然晶存在于咖啡、康乃克油和鸡蛋果等中。天然酚包括炼焦化学的酚和木材干馏的酚。这种得到的酚经常是一种难分离的混合物,其中含有各种各样的酚类,即使经过分离精制后,所得的苯酚也不如用合成方法所制的苯酚纯洁,不能用于合成化工原料。所以天然酚的用途不如合成酚的广阔。

理化性质

编辑

物理性质

苯酚为无色针状结晶或白色结晶熔块,摩尔质量为94.11g/mol,密度为1.06g/cm,熔点为43℃,沸点为182℃,有特殊的臭味和燃烧味,极稀的溶液具有甜味,置于空气中或日光下逐渐变成粉红色至红色,在潮湿空气中吸湿后,由结晶变成液体。易溶于乙醇、乙醚、氯仿、甘油、二硫化碳。几乎不溶于石油醚。常温下,苯酚可溶于水,但溶解度不大;加热后,苯酚在水中溶解度增大,当温度高于65℃时,苯酚可与水以任意比例混合。

化学性质

弱酸性

苯酚具有弱酸性,水溶液pH值约为6.0。其酸性比醇和水强(醇不能与氢氧化钠反应),但比碳酸弱。可以与氢氧化钠反应,生成易溶于水的苯酚钠。苯酚可以与其他物质形成分子间氢键。

向苯酚钠溶液中通入二氧化碳,又会重新生成苯酚。

与FeCl3发生显色反应

苯酚可以与FeCl3作用,发生显色反应,生成紫色的配合物。

卤代反应

向苯酚的水溶液中加入溴水,立即生成2,4,6-三溴苯酚白色沉淀。凡是酚羟基的邻位和对位上有氢原子都能被溴取代,生成溴代物。

由于此反应灵敏、迅速、简便,可用于苯酚的定性和定量分析。如果使用CS2、CCl4,等非极性溶剂,并控制溴的用量,可以得到一溴代酚。

硝化反应

苯酚与稀硝酸在室温下即发生亲电取代反应,生成的主要产物是邻硝基苯酚对硝基苯酚。

磺化反应

苯酚在室温下,与浓硫酸作用生成邻羟基苯磺酸;在100℃时主要生成对邻羟基苯磺酸;高于100℃,则生成4-羟基-1,3-苯二磺酸。

氧化反应

苯酚在空气中极易被氧化,使其颜色加深。苯酚可以被重铬酸钾氧化成对-苯醌。

还原反应

苯酚与金属锌共热可以被还原成苯。在催化剂存在的情况下加氢可被还原成环己醇。

其他重要反应

苯酚最重要的反应之一是与甲醛缩聚生成酚醛树脂。根据生产过程中所用的催化剂种类不同,可将树脂分为两类:若采用碱性催化剂,如氢氧化钠或氢氧化铵等作催化剂,一般生成热固性酚醛树脂;若采用酸性催化剂,如盐酸或草酸为催化剂,在酚类过量的情况下,则生成线型热塑性酚醛树脂。

苯酚的另一个重要反应是与丙酮生成双酚A。

偶氮离子与苯酚偶合生成偶氮键,这是重要的一类偶氮染料的基础。

苯酚的羟基易生成醚或酯。如与乙酐反应生成乙酸的苯酚酯。

苯酚还可与磷酸作用生成磷酸的三苯酚酯。与水杨酸生成苯酚的水杨酸酯。这些都是工业生产的苯酚酯。如与二偶氮甲烷反应生成苯甲醚。

酮与烯醇的互变异构:酮和烯醇互为异构体,它们之间可通过共轭碱互变,这种现象称为互变异构。例如对硝基苯酚与环己二烯酮为互变异构,属于酮-烯醇互变异构现象。

制备方法

编辑

磺化法

以苯为原料用硫酸磺化后制成苯磺酸,苯磺酸再与亚硫酸钠反应生成苯磺酸钠,然后经碱化、酸化后精制,便可得到苯酚。

氯苯水解法

氯苯在氢氧化钠溶液中水解后生成苯酚钠,苯酚钠经盐酸处理后,精制便可得到苯酚。

异丙苯法

苯和丙烯以三氯化铝作为催化剂反应生成异丙苯,异丙苯被空气氧化生成过氧化氢异丙苯,过氧化氢异丙苯经浓缩后用浓硫酸进行分解,便可得到苯酚和丙酮粗品。

甲苯氧化法

甲苯在钴盐的作用下,由空气氧化为苯甲酸,再在催化剂的作用下进一步氧化生成苯酚。

苯氧化法

苯在铜铁催化剂及空气存在下,被盐酸氯化成氯苯。再在活性硅酸作用下水解生成苯酚。

结构

编辑

苯酚

苯酚的p-Π共轭图

苯酚的氧原子上有两对未用电子,一对位于杂化的sp轨道上,另一对处于未杂化的p轨道上,p电子云与苯环大

键电子云可以发生平行重叠,形成

共轭体系。由于

共轭,p电子向苯环偏移,苯环上电子云密度相应增加,

键变得比较牢固,不容易发生断裂。同时,由于苯环上电子云密度增加,有利于苯环上发生亲电取代反应。而氧上电子云的偏移也使得

键的极性增加,

键容易断裂给出氢质子,从而显示出一定的酸性。

安全事宜

编辑

安全标识

象形图苯酚

腐蚀

苯酚

急性毒性

苯酚

健康危害

GHS分类

GHS危险说明危险等级
H301吞咽有毒急性毒性,口服
H311皮肤接触有毒急性毒性,皮肤
H314造成严重的皮肤灼伤和眼睛损伤皮肤腐蚀/刺激
H331吸入有毒急性毒性,吸入
H341怀疑引起遗传缺陷生殖细胞致突变性
H373长期或反复接触会对器官造成损害特定靶器官毒性,反复暴露

毒性

致死剂量:1000mg/kg(人经口)。

急性中毒:LD50317mg/kg(大鼠经口);LD50270mg/kg(小鼠经口)。

刺激性:家兔经眼:20mg(24h),中度刺激。家兔经皮:500mg(24h),中度刺激。

致突变性:DNA抑制:人HeL细胞1mmol/L。姊妹染色单体交换:人淋巴细胞5μmol/L。

生殖毒性:大鼠经口最低中毒剂量(TDL0):1200mg/kg(孕6d~15d),引起胚胎毒性。

致癌性:小鼠经皮最低中毒剂量(TDL0):16g/kg,40周(间歇),致癌,皮肤肿瘤。

健康危害

苯酚对皮肤、黏膜有强烈的腐蚀作用,也可抑制中枢神经系统或损害肝、肾功能。

急性中毒:吸入高浓度蒸气可致头痛、头晕、乏力、视物模糊、肺水肿等。误服引起消化道灼伤,出现烧灼痛,呼出气苯酚味,呕吐物或大便可带血液,有胃肠穿孔的可能,可出现休克、肺水肿、肝或肾损伤,出现急性肾衰竭,可死于呼吸衰竭。

慢性影响:可引起头痛、头晕、咳嗽、食欲减退、恶心、呕吐、严重者引起蛋白尿。皮肤接触可致皮炎。

急救措施

皮肤接触:立即脱去被污染的衣着,用甘油、聚乙烯乙二醇或聚乙烯乙二醇和乙醇混合液抹擦。然后用水冲洗至少15分钟,就医。

眼睛接触:提起眼脸,用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟,就医。

吸入:立即将人至空气新鲜处,呼吸困难时给输氧;呼吸停止时,进行人工呼吸,就医。

食入:患者清醒时立即给饮植物油15mL~30mL,催吐,尽快洗胃,就医。

泄露处理

当苯酚发生泄露时,应立即隔离泄漏污染区,限制出入,切断火源。建议应急处理人员戴自给式呼吸器,穿防毒服。小量泄漏:用干石灰、苏打灰覆盖。大量泄漏:收集回收或运至废物处理场所处置。

环境危害

当水中含酚大于5mg/L时,就会使鱼中毒死亡。水体中酚浓度低时能够影响鱼类的洄游繁殖。苯酚浓度为0.1mg/L~0.2mg/L时鱼肉有酚味,浓度高引起鱼类大量死亡,甚至绝迹。水体中含酚类化合物时会使水体发臭,水生生物受这种水的影响,也带有臭味,这不仅使鱼贝类的质量下降,甚至使之无法食用。

储存

储存于阴凉、通仓库内。防止阳光直射。

参考资料

编辑

展开[1]Phenol | C6H5OH - PubChem.PubChem. [2023-04-24].

[2]环境保护部主编. 国家污染物环境健康风险名录 化学 第1分册[M]. 北京: 中国环境科学出版社, 2009.02: 38. 978-7-80209-922-7.

[3]苯酚.国际化学品安全卡. [2023-07-19].

[4]王宁, 王立中, 谢卫洪主编. 全国高职高专教育“十三五”规划教材 有机化学 第2版[M]. 江苏凤凰科学技术出版社, 2018.01: 81-82. 978-7-5537-8720-6.

[5]江体乾主编, 黄颂安等编写. 化工工艺手册[M]. 上海: 上海科学技术出版社, 1992.02: 323-326. 7-5323-2444-3.

[6]环境保护部主编. 国家污染物环境健康风险名录 化学 第1分册[M]. 北京: 中国环境科学出版社, 2009.02: 39. 978-7-80209-922-7. (2)

[7]宋少江, 彭缨, 王淑君主编. 危险化学试剂中毒与救治[M]. 北京: 人民军医出版社, 2008.08: 202-203. 978-7-5091-1979-2. (2)

[8]陆光裕主编. 有机化学[M]. 北京: 人民卫生出版社, 1985.11: 119.

[9]魏太星, 魏经汉主编. 医生专用药物手册[M]. 郑州: 河南科学技术出版社, 2015.01: 1560. (2)

[10]王宁, 王立中, 谢卫洪主编. 全国高职高专教育“十三五”规划教材 有机化学 第2版[M]. 江苏凤凰科学技术出版社, 2018.01: 83. 978-7-5537-8720-6.

[11]《化工百科全书》编辑委员会编. 化工百科全书 第1卷 锕系元素的锕系后元素-丙烯酰胺聚合物 a-bing[M]. 北京: 化学工业出版社, 1990.12: 435.

[12](美)JieJackLi原著. 药物考 发明之道[M]. 上海: 华东理工大学出版社, 2007.11: 223-224. (2)

[13]赵仁殿等主编. 芳烃工学[M]. 北京: 化学工业出版社, 2001.08: 352.

[14]刘同卷主编. 化学[M]. 北京: 化学工业出版社, 2001.06: 130.

[15]丁彤等编写. 中国化工产品大全 下[M]. 北京: 化学工业出版社, 1994.10: 580.

[16]邹仁鋆, 纪纫容, 胡媄, 贺英侃, 雷行之. 基本有机原料[M]. 北京: 中国工业出版社, 1965.02: 258.

[17]黎源倩主编. 中华医学百科全书 卫生检验学[M]. 北京: 中国协和医科大学出版社, 2017.06: 275.

[18]任亚敏, 王宏慧, 赵俊芳主编. 基础化学[M]. 北京: 中国科学技术出版社, 2013.01: 208.

[19]张振权, 唐吉庚等编. 有机化学[M]. 长春: 东北师范大学出版社, 1989.09: 133.

[20]魏文德主编. 有机化工原料大全 下[M]. 北京: 化学工业出版社, 1999.08: 254-257. 7-5025-2479-7.

[21]《化工百科全书》编辑委员会编. 化工百科全书 第1卷 锕系元素的锕系后元素-丙烯酰胺聚合物 a-bing[M]. 北京: 化学工业出版社, 1990.12: 435. 7-5025-0838-4.

[22]尹志刚主编. 有机化学[M]. 郑州: 河南科学技术出版社, 2010.02: 74-75.

[23]张枫, 房晨婕主编. 医学化学基础 第2版[M]. 北京: 中国协和医科大学出版社, 2010.06: 304-305. 978-7-81136-357-9.

[24]环境保护部主编. 国家污染物环境健康风险名录 化学 第1分册[M]. 北京: 中国环境科学出版社, 2009.02: 41.

[25]环境保护部主编. 国家污染物环境健康风险名录 化学 第1分册[M]. 北京: 中国环境科学出版社, 2009.02: 43. 978-7-80209-922-7.

[26]环境保护部主编. 国家污染物环境健康风险名录 化学 第1分册[M]. 北京: 中国环境科学出版社, 2009.02: 40.

百科词条作者:小小编,如若转载,请注明出处:https://glopedia.cn/96206/

(20)
词条目录
  1. 相关历史
  2. 应用领域
  3. 化工原料
  4. 医药
  5. 自然来源
  6. 理化性质
  7. 物理性质
  8. 化学性质
  9. 弱酸性
  10. 与FeCl3发生显色反应
  11. 卤代反应
  12. 硝化反应
  13. 磺化反应
  14. 氧化反应
  15. 还原反应
  16. 其他重要反应
  17. 制备方法
  18. 磺化法
  19. 氯苯水解法
  20. 异丙苯法
  21. 甲苯氧化法
  22. 苯氧化法
  23. 结构
  24. 安全事宜
  25. 安全标识
  26. 毒性
  27. 健康危害
  28. 急救措施
  29. 泄露处理
  30. 环境危害
  31. 储存
  32. 参考资料

轻触这里

关闭目录

目录