苯酚(Phenol,C6H5OH)[1]是一種具有特殊氣味的無色針狀晶體,[2]有毒,是生產(chǎn)某些樹脂、殺菌劑、防腐劑以及藥物(如阿司匹林)的重要原料。也可用于消毒外科器械和排泄物的處理,[3]皮膚殺菌、止癢及中耳炎。熔點(diǎn)43℃,常溫下微溶于水,易溶于有機(jī)溶劑;當(dāng)溫度高于65℃時(shí),能跟水以任意比例互溶。苯酚有腐蝕性,接觸后會(huì)使局部蛋白質(zhì)變性,其溶液沾到皮膚上可用酒精洗滌。小部分苯酚暴露在空氣中被氧氣氧化為醌而呈粉紅色。遇三價(jià)鐵離子變紫,通常用此方法來檢驗(yàn)苯酚。
別稱
石炭酸、酚、羥基苯
CAS登錄號(hào)
108-95-2
熔點(diǎn)
40-42℃
危險(xiǎn)性描述
R34、R68、R23/24/25、R48/20/21/22
化學(xué)性質(zhì)
弱酸性、高毒類、突變?cè)?、還原性
禁配物
強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿
分子量
94.11
EINECS登錄
203-632-7
危險(xiǎn)性符號(hào)
F(易燃)、T(有毒)、C(腐蝕性)
危險(xiǎn)品運(yùn)輸編號(hào)
UN 2821 6.1/PG 2
穩(wěn)定性
穩(wěn)定
儲(chǔ)存方法
陰涼通風(fēng)、低溫避光、注意泄漏物
苯酚是德國化學(xué)家龍格(Runge F)于1834年在煤焦油中發(fā)現(xiàn)的,故又稱石炭酸(Carbolic acid)。使苯酚首次聲名遠(yuǎn)揚(yáng)的應(yīng)歸功于英國著名的醫(yī)生里斯特。里斯特發(fā)現(xiàn)病人手術(shù)后死因多數(shù)是傷口化膿感染。偶然之下用苯酚稀溶液來噴灑手術(shù)的器械以及醫(yī)生的雙手,結(jié)果病人的感染情況顯著減少。這一發(fā)現(xiàn)使苯酚成為一種強(qiáng)有力的外科消毒劑。里斯特也因此被譽(yù)為“外科消毒之父”。
苯酚分子由一個(gè)羥基直接連在苯環(huán)上構(gòu)成。由于苯環(huán)的穩(wěn)定性,這樣的結(jié)構(gòu)幾乎不會(huì)轉(zhuǎn)化為酮式結(jié)構(gòu)。
苯酚共振結(jié)構(gòu)如右上圖。酚羥基的氧原子采用sp2雜化,提供一對(duì)孤電子與苯環(huán)的6個(gè)碳原子共同形成離域鍵。大π鍵加強(qiáng)了烯醇的酸性,羥基的推電子效應(yīng)又加強(qiáng)了O-H鍵的極性,因此苯酚中羥基的氫可以電離出來。
苯酚鹽負(fù)離子則有如右下圖共振結(jié)構(gòu):
摩爾折射率:28.13
摩爾體積(m3/mol):87.8
等張比容(90.2K):222.2
表面張力(dyne/cm):40.9
極化率:11.15
相對(duì)蒸氣密度(空氣=1):3.24
折射率1.5418
飽和蒸氣壓(kPa):0.13(40.1℃)
燃燒熱(kJ/mol):3050.6
臨界溫度(℃):419.2
臨界壓力(MPa):6.13
辛醇/水分配系數(shù)的對(duì)數(shù)值:1.46
爆炸上限%(V/V):8.6
引燃溫度(℃):715
爆炸下限%(V/V):1.7
溶解性:可混溶于醚、氯仿、甘油、二硫化碳、凡士林、揮發(fā)油、強(qiáng)堿水溶液。常溫時(shí)易溶于乙醇、甘油、氯仿、乙醚等有機(jī)溶劑,室溫時(shí)稍溶于水,與大約8%水混合可液化,65℃以上能與水混溶,幾乎不溶于石油醚。[1]
可吸收空氣中水分并液化。有特殊臭味,極稀的溶液有甜味。腐蝕性極強(qiáng)?;瘜W(xué)反應(yīng)能力強(qiáng)。與醛、酮反應(yīng)生成酚醛樹脂、雙酚A,與醋酐;水楊酸反應(yīng)生成醋酸苯酯、水楊酸酯。還可進(jìn)行鹵代、加氫、氧化、烷基化、羧基化、酯化、醚化等反應(yīng)。苯酚在通常溫度下是固體,與鈉不能順利發(fā)生反應(yīng),如果采用加熱熔化苯酚,再加入金屬鈉的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),苯酚易被還原,在加熱時(shí)苯酚顏色發(fā)生變化而影響實(shí)驗(yàn)效果。有人在教學(xué)中采取下面的方法實(shí)驗(yàn),操作簡單,取得了滿意的實(shí)驗(yàn)效果。在一支試管中加入2-3毫升無水乙醚,取黃豆粒大小的一塊金屬鈉,用濾紙吸干表面的煤油,放入乙醚中,可以看到鈉不與乙醚發(fā)生反應(yīng)。然后再向試管中加入少量苯酚,振蕩,這時(shí)可觀察到鈉在試管中迅速反應(yīng),產(chǎn)生大量氣體。這一實(shí)驗(yàn)的原理是苯酚溶解在乙醚中,使苯酚與鈉的反應(yīng)得以順利進(jìn)行。
苯酚最早是從煤焦油回收,目前絕大部分是采用合成方法。到20世紀(jì)60年代中期,開始采用異丙苯法生產(chǎn)苯酚、丙酮的技術(shù)路線,已發(fā)展占世界苯酚產(chǎn)量的一半,目前采用該工藝生產(chǎn)的苯酚已占世界苯酚產(chǎn)量的90%以上。其他生產(chǎn)工藝有甲苯氯化法、氯苯法、磺化法。我國的生產(chǎn)方法有異丙苯法和磺化法兩種。由于磺化法消耗大量硫酸和燒堿,我國也將只保留少數(shù)磺化法裝置,逐步以異丙苯法生產(chǎn)為主。
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