Разбираем «Окисление фенолов до хинонов»: что важно знать, как применять и на что обратить внимание.

Основное положение

Бензол и алкилбензолы невозможно окислять в соответствующие хиноны с препаративными выходами. Введение в ароматическое кольцо электронодонорных заместителей приводит к облегчению реакций окисления. Окисление бензол-1,2- и бензол-1,4-диолов, аминофенолов, ароматических диаминов является общим методом получения хинонов.

Как окислители используют:

  • триоксида хрома в уксусной или серной кислоте;
  • хлорат натрия в смеси уксусной и серной кислот;
  • бихромат натрия в серной кислоте с тетрахлорометаном;
  • йодатную кислоту;
  • гипойодатную кислоту;
  • пероксид водорода в уксусной кислоте;
  • хроматную кислоту;
  • кислород воздуха в присутствии пентаоксида ванадия.

Считают, что эти реакции происходят по радикальному механизму.

Образование пapa-бензохинона происходит по механизму аутоокисления кислородом воздуха в присутствии пентаоксида ванадия:



Рисунок 11.

Незамещенный пара-бензохинон получают также окислением анилина:



Рисунок 12.

Незамещенный орто-бензохинон - нестойкое соединение, но его можно получить, если проводить реакцию с пероксидом свинца при низкой температуре:



Рисунок 13.

Синтез алкил-орто-бензохинона не вызывает затруднений. Окисление происходит при действии оксида серебра или пероксида свинца в инертных растворителях. Для получения хинонов, содержащих электроноакцепторные заместители используют более жесткий окислитель - азотную кислоту.



Нитрозофенолы получают прямым нитрованием фенолов нитритной кислотой:



Рисунок 1.

Электрофильным реагентом в реакциях выступает катион нитрозония $NO^+$, образование которого было рассмотрено ранее.

Нитрозирование ароматических систем проходит в активированных электронодонорными заместителями ароматических системах, таких как фенолы и третичные ароматические амины. Они легко вступают во взаимодействие с таким слабым электрофилом, как нитрозоний-катион $NO^+$, пониженная реакционная способность которого обусловлена его относительной устойчивостью. Нитрозирование обычно проводят в водном растворе азотистой кислотой. Из фенола преимущественно образуется паро-нитрозофенол:



Рисунок 2.

Нитрозирование можно осуществить с помощью нитрозилхлорида $NOCl$ ($O=N-Cl$) или нитрозилсульфатной кислоты $NOHSO_4$ ($O=N-OSO_3H$), которые являются источником нитрозоний-катиона. $NOCl$ является газообразным веществом, которое образуется в водной среде при приготовлении $HNO_2$ из нитрита натрия и $HC1$. Нитрозилсульфатная кислота $NOHSO_4$ существует в кристаллическом виде, а при проведении реакции образуется из азотистой кислоты при растворении нитрита натрия в концентрированной серной кислоте 0$^\circ$С.



Заключение

В статье собрано ключевое по теме «Окисление фенолов до хинонов». Для более глубокого разбора используйте смежные материалы и консультации экспертов.

Частые вопросы

Что важно знать по теме «Окисление фенолов до хинонов»?

В материале собраны ключевые определения и подходы по теме «Окисление фенолов до хинонов». Начните с основного раздела, затем перейдите к выводам и примерам.

Какие основные положения раскрыты в статье?

Статья последовательно раскрывает тему «Окисление фенолов до хинонов»: от базовых понятий до практических примеров. Используйте её как опору для подготовки.

Как использовать материал в учёбе?

Материал пригодится для подготовки к занятиям, написания работ и повторения темы «Окисление фенолов до хинонов». Сохраните ключевые тезисы и примеры.

Куда обратиться, если остались вопросы?

Если после статьи остались вопросы по теме «Окисление фенолов до хинонов», задайте их экспертам Учись.RU — мы поможем разобраться.