Феноксиуксусная кислота
Контрольная работа - Химия
Другие контрольные работы по предмету Химия
Ведение
арендиазониевый соль фенол кислота
Феноксиуксусная кислота относится к производным фенола, а также уксусной кислоты.
Рис.
Аминные соли феноксиуксуной и трихлорфеноксиуксусной кислот являются гербицидами, они были приняты на вооружение армией США вскоре после войны с Японией. Одновременно эти кислоты, их соли и эфиры стали использоваться для химической прополки сорняков в посевах злаковых культур, а смеси эфиров (2,4,5-трихлорофенокси)- и (2,4-дихлорофенокси)уксусной кислот - для уничтожения нежелательной древесной и кустарниковой растительности. Это позволило военно-промышленным кругам США создать крупнотоннажные производства 2,4-дихлор-, 2,4,5-трихлорфенолов, а на их основе кислот 2,4-Д и 2,4,5-Т.
,4,5 -Т 2,4 -Д
Рис.
Цель работы: синтез феноксиуксусной кислоты и рассмотрение литературы по способам получения и химическим свойствам фенолов.
1. Литературный обзор. Синтез и свойства фенолов
.1 Методы получения фенолов
Фенолы выделяют из легкого масла каменноугольной смолы. Кроме того, существует целый ряд синтетических методов получения фенолов.
1.1.1 Сплавление аренсульфоновых кислот со щелочами
При нагревании аренсульфоновых кислот с гидроксидами щелочных металлов до 300 С получаются фенолы. Например, из нафталин-2-сульфокислоты таким путем получают нафтол-2 [1]:
Рис.
При сплавлении со щелочами протекает нуклеофильное замещение по механизму присоединения-отщепления.
1.1.2 Гидролиз галогенаренов
В отличие от галогеналканов, для гидролиза галогенаренов требуются сильные основания, высокие темпе ратуры и давления. Например, фенол получают обработкой хлорбензола 10%-ным водным едким натром при 300 С и 200 кгс/см2 (~2-107 Па) [1]:
Рис.
Щелочной гидролиз хлорбензола протекает по механизму отщепления-присоединения. Введение в орто- и пара-положения заместителей с - М - эффектом облегчает процесс гидролиза, но в этом случае реакция протекает так же, как и в случае сплавления аренсульфоновых кислот со щелочами, т. е. по механизму присоединения-отщепления.
1.1.3 Кипячение арендиазониевых солей
Если водный раствор соли диазония подвергнуть нагреванию, то образуется фенол. Считают, что при этом происходит нуклеофильное замещение по механизму SN1. При работе преимущественно исходят из растворов сульфатов, так как из галогенидов солей диазония образуются также и арилгалогениды [2]:
Рис.
В присутствии спиртов помимо образования простых эфиров фенолов по механизму SN1 происходит также и свободно-радикальное восстановление с образованием аренов.
Рис.
1.1.4 Окисление арилмагнийгалогенидов
При автоокислении или взаимодействии с эфирами борной кислоты с последующим окислением пероксидом водорода реактивы Гриньяра также дают фенолы [2]. Напри мер:
1.2 Реакции фенолов
При реакциях фенолов также могут разрываться связи О- Н или С - О. Часть реакций приводит к изменениям в арильном остатке.
.2.1 Кислотно-основные реакции
Термодинамическая кислотность фенолов значительно выше, чем у спиртов, поскольку фенолят-ионы за счет участия электронной пары атома кислорода мезомерно стабилизованы:
Рис.
Из сравнения значений рКа фенола, изомерных нитрофенолов, 2,4-динитрофенола и пикриновой кислоты (2,4,6-тринитрофенол) видно, что электроноакцепторные заместители повышают кислотность фенольной гидроксильной группы.
Рис.
1.2.2 Ацилирование
При этерификации фенолов непосредственно кислотой выходы эфиров обычно невелики. Поэтому соответствующие сложные эфиры лучше получать ацилированием фенолов с помощью ангидридов или хлорангидридов кислот [1]:
Рис.
При повышенных температурах в присутствии хлорида алюминия сложные эфиры фенолов претерпевают перегруппировку Фриса (1908г.) в о- или п-оксифенилкетоны [3]:
Рис.
При температуре около 60 С предпочтительнее образуются п-изомеры, при 160 С - преимущественно о-замещенные соединения.
1.2.3 Образование простых эфиров фенолов
При SN2-реакции между алкоголятом или фенолятом и галогеналканом образуются диалкиловые или же алкил-арилобые эфиры [1]. Например:
Вместо галогеналкана можно использовать в этой реакции диалкилсульфаты или эфиры толуол-4-сульфокислоты [1]:
1.2.4 Нуклеофильное замещение гидроксильной группы
При взаимодействии фенола с хлоидом фосфора (V) образуется лишь немного хлорбензола, а основным продуктом является трифенилфосфат [2]:
Рис.
При таком нуклеофильном замещении гидроксильной группы на атом хлора, протекающем по механизму присоединения-отщепления, электроноакцепторные заместители в орто- и/или пара- положении повышают реакционную способность соединения; так, пикриновая кислота в тех же условиях гладко превращается в пикрилхлорид (2,4,6-тринитрохлорбензол) [2]:
Рис.
При нагревании фенолов с аммиаком и хлоридом алюминия до 400 С образуются амины [2], например:
.2.5 Электрофильное замещение
Гидроксильная группа относится к ориентантам первого рода и поэтому облегчает электрофильное замещение. В моноядерных фенолах заместители вступают в орто- и