Anar al contingut

Fenol

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
Fenol
Per a el grup de metabòlits secundaris de les plantes que posseïxen un anell bencénico en a lo manco un . grup hidroxilo vore compost fenòlic.


El fenol (també cridat àcit carbólico, àcit fénico, alcohol fenílico, àcit fenílico, fenilhidróxido, hidrat de fenilo, oxibenceno, hidroxibenceno o hidròxit de benceno) en la seua forma pura és un sòlit cristalí de color blanc-incoloro a temperatura ambiente. El seu fòrmula química és C6H6O,[1] i té un punt de fusió de 43 °C i un punt d'ebullició de 182 °C. El fenol és conegut també com a àcit fénico, que la seua Ka és d'1,3×10−10. Pot sintetisar-se per mig de la oxidació parcial del benceno. El fenol s'utilisa per a fabricar o produir explosius, fertilisants, coque, gasos d'allumenament, fums de fum, pintures, eliminadores de pintura, caucho, perfums, productes d'amiant, conservants de fusta, resina sintètica, textils, medicaments i preparacions farmacèutiques. També s'utilisa àmpliament com desinfectante per a petròleu, cuiro, paper, sabó, joguets, cuiro, tenyides i l'indústria agrícola.[2]


El fenol es va extraure primer del alquitrán d'hulla, pero hui en dia es produïx a gran escala (uns 7 000 millons de kg/any) a partir de matèries primeres derivades del petròleu. És una mercaderia industrial important com precursor de molts materials i composts útils.[3] S'utilisa principalment per a sintetisar plàstics i materials relacionats. El fenol i els seus derivats químics són essencials per a la producció de policarbonats, epoxis, baquelita, nailon, detergents, herbicidas com herbicida fenoxis, i numerosos fàrmacs.Erro en la cita: Element <ref> no vàlit; les referencies sense nom deuen de tindre contingut

Història

El fenol va ser descobert en 1834 per Friedrich Ferdinand Runge, que ho va extraure (en forma impura) a partir del alquitrán d'hulla.[4][5] Runge va cridar al fenol "Karbolsäure" (carbó-oli-àcit), el qual es va mantindre com a font primària fins al desenroll de l'indústria petroquímica. En 1841, el químic francés Auguste Laurent va obtindre fenol en forma pura.[6]

En 1836, Auguste Laurent va falcar el nom de "phène" per al benceno;[7] esta és la raïl de la paraula "fenol" i "fenilo". En 1843, el químic francés Charles Gerhardt va falcar el nom de "phénol".[8]

Les propietats antisépticas del fenol varen ser utilisades per Sir Joseph Lister (1827-1912) en la seua tècnica pionera de cirugia antiséptica. Lister va decidir que les ferides devien netejar-se a fondo. Llavors va cobrir les ferides en un tros de drap o pelusa[9] cobert d'àcit carbólico (fenol). L'irritament de la pell causada per l'exposició contínua al fenol va conduir finalment a l'introducció de tècniques asépticas (lliures de germens) en cirugia. El treball de Lister es va inspirar en els treballs i experiments del seu contemporàneu Louis Pasteur per a esterilisar diversos mijos biològics. La seua teoria era que si es podia matar o previndre als germens, no es produiria cap infecció. Lister va pensar que es podia utilisar una substància química per a destruir els microorganismes causants de l'infecció.[10]

Mentrestant, en Carlisle, Anglaterra, els funcionaris estaven experimentant en el tractament d'aigües residuals utilisant àcit carbólico per a reduir l'olor dels pous negres d'aigües residuals. Havent sentit parlar d'estos desenrolls, i havent experimentat prèviament en atres productes químics en fins antisépticos sense molt èxit, Lister va decidir provar l'àcit carbólico com antiséptico per a ferides. Va tindre la seua primera oportunitat el 12 d'agost de 1865, quan va rebre a un pacient: un chiquet d'onze anys en una fractura de l'os tibial que li havia perforat la pell de la part inferior de la cama. Normalment, l'amputació seria l'única solució. No obstant, Lister va decidir provar en àcit carbólico. Despuix de fixar l'os i subjectar la cama en fèrules, va empapar tovalles de cotó netes en àcit carbólico sense diluir i les va aplicar a la ferida, cobertes en una capa de paper d'alumini, deixant-les durant quatre dies. Quan va revisar la ferida, Lister es va sorprendre gratament al no trobar signes d'infecció, només enrojecimiento prop de les vores de la ferida per una lleu cremada per l'àcit carbólico. Despuix de sis semanes de tractament, el chiquet va poder tornar a casa en benes noves i àcit carbólico diluït.[11]

Per al 16 de març de 1867, quan es varen publicar els primers resultats del treball de Lister en The Lancet, havia tractat a un total d'onze pacients en el seu nou método antiséptico. D'ells, només un havia mort, i va anar per una complicació que res tenia que vore en la tècnica de retor de ferides de Lister. Ara, per primera volta, els pacients en fractures compostes podien abandonar l'hospital en tots els seus membres intactes. Richard Hollingham, "Sanc i vísceres: A History of Surgery, p. 62[11]

.

Ans que s'introduïren les operacions antisépticas en l'hospital, es produïen setze morts en trentacinc casos quirúrgics. Casi un de cada dos pacients moria. Despuix de l'introducció de la cirugia antiséptica en l'estiu de 1865, només va haver sis morts en quaranta casos. La taxa de mortalitat havia descendit de casi el 50% a al voltant del 15%. Va ser un guany notable Richard Hollingham, Blood and Guts: A History of Surgery, p. 63[12]

El fenol era l'ingredient principal de la Bola de fum carbólico, un dispositiu ineficaç comercialisat en Londres en el XIX com a protecció contra la grip i atres dolències, i objecte del famós cas judicial Carll contra Carbolic Smoke Ball Company.

Segona Guerra Mundial

L'efecte tòxic del fenol sobre el sistema nerviós central, que s'analisa més alvance, provoca el colapse repentí i la pèrdua de consciència tant en humans com en animals; un estat de rampes precedix a estos síntomes per l'activitat motora controlada pel sistema nerviós central. Les injeccions de fenol varen ser utilisades com a mig d'eixecució individual per la Alemània nazi durant la Segona Guerra Mundial.[13] Va ser utilisat originalment pels nazis en 1939 com a part del programa d'eutanàsia Aktion T4.[14] Els alemans varen deprendre que l'extermini de grups més chicotets era més econòmic injectant fenol a cada víctima. Les injeccions de fenol varen ser administrades a mils de persones. Maximilian Kolbe també va ser assessinat en una injecció de fenol despuix de sobreviure a dos semanes de deshidratació i inanició en Auschwitz quan es va oferir voluntari per a morir en lloc d'un desconegut. Aproximadament un gram és suficient per a causar la mort.[15]

Propietats

El fenol és un compost orgànic sensiblement soluble en aigua, en uns 84,2 g que es dissolen en 1000 ml (0,895 M). És possible obtindre mescles homogénees de fenol i aigua en relacions de massa fenol/aigua de 2,6 i superiors. La sal sòdica del fenol, el fenóxido sòdic, és molt més soluble en aigua. És un sòlit combustible (classificació NFPA = 2). Quan es calfa, el fenol produïx vapors inflamables que són explosius en concentracions del 3 al 10% en l'aire. Deuen utilisar-se extintors de diòxit de carbono o de pols química seca per a combatre els incendis provocats pel fenol.[1]

El alcohol etílico és capaç de neutralisar el fenol.

Acidea

El fenol és un àcit dèbil (pH 6,6). En solució acuosa en el ranc de pH ca. 8 - 12 està en equilibri en el anión fenolato Plantilla:Chem2 (també cridat fenoxido o carbolato):

CA6HA5OH↽−−⇀CA6HA5OA−+HA+
Estructures de resonància de l'anión fenóxido

El fenol és més àcit que els alcohols alifáticos. La seua major acidea s'atribuïx a la estabilisació per resonància de l'anión fenolato. D'esta manera, la càrrega negativa de l'oxigen es deslocaliza en els àtoms de carbono orto i per a a través del sistema pi.[16] Una explicació alternativa implica el marc sigma, postulant que l'efecte dominant és el inducció dels sp2 carbono hibridados més electronegatius; la retirada inductiva comparativament més potent de la densitat electrònica que proporciona el sistema sp2 en comparació a un sistema sp3 permet una gran estabilisació de l'oxianión. En apoyo de la segona explicació, la pKa del enol d'acetona en aigua és 10,9, lo que ho fa només llaugerament menys àcit que el fenol (pKa 10,0).[1] Aixina, el major número d'estructures de resonància disponibles per al fenóxido en comparació al enolato d'acetona sembla contribuir poc a la seua estabilisació. No obstant, la situació canvia quan s'exclouen els efectes de solvatación.

Enllaç d'hidrogen

En tetracloruro de carbono i en dissolvents alcanos, el fenol genera enllaços d'hidrogen en una àmplia gama de bases de Lewis com piridina, éter dietílico i sulfur dietílico. Les entalpies de formació d'aductos i els Plantilla:Chem2 ANAR que acompanyen a la formació d'aductos.[17] El fenol es classifica com un àcit dur.[18][19]

Tautomerisme

Tautomerisme fenol-ciclohexadienona

El fenol presenta tautomerisme ceto-enol en el seu inestable tautómero ceto ciclohexadienona, pero l'efecte és casi despreciable. La constant d'equilibri per a la enolisació és aproximadament 10-13, lo que significa que només una de cada dèu billons de molècules està en la forma ceto en qualsevol moment.[20] La chicoteta cantitat d'estabilisació obtinguda en intercanviar un enllaç C=C per un enllaç C=O és més que compensada per la gran desestabilisació resultant de la pèrdua d'aromaticidad. Per lo tant, el fenol existix essencialment en la seua totalitat en forma d'enol.[21] La ciclohexadienona 4, 4' substituïda pot sofrir un reordenamiento dienona-fenol en condicions àcides i formar fenol 3,4-disustituido estable.[22]

Per als fenol substituïts, varis factors poden favorir el tautómero ceto: (a) grups hidroxi adicionals (vejau resorcinol) (b) anulació com en la formació de naftols, i (c) desprotonación per a donar el fenolato.Erro en la cita: Element <ref> no vàlit; les referencies sense nom deuen de tindre contingut

Els fenoxidos són enolatos estabilisats per aromaticidad. En circumstàncies normals, el fenóxido és més reactiu en la posició d'oxigen, pero la posició d'oxigen és un nucleófilo "dur" mentres que les posicions de carbono alfa tendixen a ser "blanes".[23]

Usos

Erro al crear miniatura:
Vaporizador d'àcit fénico de Championnière, cirugia antiséptica, sigle XIX

El fenol s'usa principalment en la producció de resines fenòliques. També s'usa en la manufactura de nailon i atres fibres sintètiques. El fenol és molt utilisat en l'indústria química, farmacèutica i clínica com un potent fungicida, bactericida, antiséptico i desinfectante, també per a produir agroquímicos, bisfenol A (matèria primera per a produir resines epoxi i policarbonats), en el procés de fabricació d'àcit acetilsalicílico (aspirina) i en preparacions mèdiques com enjuagues bucals i pastilles per al dolor.

En la medicina

L'àcit fénico va ser utilisat com antiséptico pel mèdic cirugià Joseph Lister, creador del método antiséptico, no obstant esta substància irritava la pell del malt i del cirugià, i va ser substituït més vesprada per oli fénico. Actualment està en desús.[24] En l'actualitat seguix utilisant-se com cauterizador en certs procediments com la matricectomía per onicocriptosis.[25]

Atres usos dels fenol són: desinfectantes (fenol i cresols), preparació de resinas i polímers, preparació del àcit pícrico, usat en la preparació d'explosius, síntesis de la aspirina i d'uns atres medicaments.

Riscs

Erro al crear miniatura:
Etiqueta de seguritat.

El fenol s'evapora més llentament que el aigua i una chicoteta cantitat pot formar una solució en aigua. Es pot detectar el sabor i l'olor del fenol a nivells més baixos que els associats en efectes nocius. El fenol s'inflama fàcilment, és corroent i els seus gasos són explosius en contacte en fòc. De ser ingerit en altes concentracions, pot causar enverinament, bossades, decoloración de la pell i irritament respiratori. Desafortunadament és un dels principals rebujos d'indústries carboníferas i petroquímiques; com a conseqüència el fenol entra en contacte en clor en fonts d'aigua tractades per a consum humà, i forma composts fenilorados, molt solubles i citotóxicos per la seua facilitat per a travessar membranes celars.

Biodegradación

Cryptanaerobacter phenolicus és una espècie de bactèria que produïx benzoato a partir de fenol per mig de 4-hidroxibenzoato.[26] Rhodococcus phenolicus és una espècie de bactèria capaç de degradar el fenol com a única font de carbono.[27]

Vore també

Referències

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 «ncbi. nlm. nih. gov/compound/996 Phenol». PubChem, US Nationalibrary of Medicine.
  2. ↑ «guidechem. com/encyclopedia/phenol-dic2109. html Phenol».
  3. ↑ (2004) «Phenol», Weinheim: Wiley-VCH (ed.). Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. doi:a19_299. pub2 10.1002/14356007. a19_299. pub2.
  4. ↑ hathitrust. org/cgi/pt? id=wu.89048351654;view=1up;seq=81 "Ueber einige Produkte der Steinkohlendestillation" (On some products of coal distillation), Annalen der Physik und Chemie, 31 : 65-78. On page 69 of volume 31, Runge names phenol "Karbolsäure" (coal-oil-acid, carbolic acid). Runge characterizes phenol in: F. F. Runge (1834)
  5. ↑ hathitrust. org/cgi/pt? id=wu.89048351654#page/308/mode/1up "Ueber einige Produkte der Steinkohlendestillation," Annalen der Physik und Chemie, 31 : 308-328. F. F. Runge (1834)
  6. ↑ bnf. fr/ark:/12148/bpt6k347443/f194. image "Mémoire sur li phényle et ses dérivés" (Memoir on benzene and its derivatives), Annals de Chimie et de Physique, séries 3, 3 : 195-228. On page 198, Laurent names phenol "hydrate de phényle" and "l'acide phénique", Auguste Laurent (1841)
  7. ↑ Auguste Laurent (1836) "Sur la chlorophénise et els acides chlorophénisique et chlorophénèsique," Annals de Chemie et de Physique, vol. 63, pp. 27–45, see google. com/books? id=Lx0AAAAAMAAJ&pg=PA44 p. 44: Je donne li nom de phène au radical fondamental dones acides précédens (φαινω, j'éclaire), puisque la benzine es trouve dans li gaz de l'éclairage. (I give the name of "phène" (φαινω, I illuminate) to the fonamental radical of the preceding acid, because benzene is found in illuminating gas.)
  8. ↑ Gerhardt, Charles (1843) hathitrust. org/cgi/pt? id=uva. x002489028;view=1up#page/215/mode/1up "Recherches sur la salicine," Annals de Chimie et de Physique, séries 3, 7 : 215-229. Gerhardt coins the name "phénol" on page 221.
  9. ↑ Lister, Joseph (1867). «fordham. edu/mod/1867lister. asp Principi Antiséptico De la Pràctica De la Cirugia».
  10. ↑ Blood and Guts: A History of Surgery, BBC Books - Random House, p. 61. ISBN 9781407024530.
  11. ↑ 11,0 11,1 Blood and Guts: A History of Surgery, BBC Books - Random House, p. 62. ISBN 9781407024530.
  12. ↑ Sanc i vísceres: A History of Surgery, BBC Books - Randomhouse, p. 63. ISBN 9781407024530.
  13. ↑ pbs. org/wgbh/nova/holocaust/experiside. html#pois Els experiments de Peter Tyson. NOVA
  14. ↑ holocaust-history. org/lifton/LiftonT254. shtml The Nazi Doctors holocaust-history. org/lifton/LiftonT254. shtml archivat en Wayback Machine., Capítul 14, Matar en xeringues: Injeccions de Fenol. Pel Dr. Robert Jay Lifton
  15. ↑ «wsg-hist. uni-linz. ac. at/AUSCHWITZ/HTML/Phenol. html Mort per injecció de fenol». Auschwitz: Estació final d'extermini. Linz, Àustria: Universitat Johannes Kepler.
  16. ↑ Organic Chemistry 2nd Ed. John McMurry ISBN 0-534-07968-7
  17. ↑ Drago, R S. Physical Methods For Chemists, (Saunders College Publishing 1992), ISBN 0-03-075176-4
  18. ↑ Laurence, C. i Gal, J-F. Lewis Basicity and Affinity Scals, Data and Measurement, (Wiley 2010) pp 50-51 ISBN 978-0-470-74957-9
  19. ↑ “Representació gràfica de les entalpies de formació d'aductos per a àcit i bases de Lewis” (1977). Journal of Chemical Education 54: 612-613. doi:10.1021/ed054p612.. Els gràfics mostrats en este artícul utilisen paràmetros antics. Els paràmetros I&C millorats apareixen en model ECW.
  20. ↑ “Equilibris de cetonización del fenol en solució acuosa” (1999). Ca. J. Chem. 77 (5-6): 605-613. doi:10.1139/cjc-77-5-6-605.
  21. ↑ Clayden, Jonathan; Greeves, Nick; Warren, Stuart; Wothers, Peter (2001). Organic Chemistry (1st ed.). Oxford University Press. p. 531. ISBN 978-0-19-850346-0.
  22. ↑ “El Reordenamiento Dienona-Fenol. II. Rearrangement of 1-Keto-4-methyl-4-phenyl-1,4-dihydronaphthalene” . J. Am. Chem. Soc. 71 (5). doi:10.1021/ja01173a071.
  23. ↑ “orgsyn. org/orgsyn/prep. asp? prep=cv5p1092 2,6,6-Trimetil-2,4-Ciclohexadiona” (1966). Organic Syntheses 46: 115. doi:10.15227/orgsyn.046.0115.
  24. ↑ DR. CLAUDE D'ALLAINES. Història de la cirugia|Prensa Universitària de França 1967 |Trad. Felipe Cid
  25. ↑ [enllaç trencat]
  26. ↑ “Cryptanaerobacter phenolicus gen. nov., sp. nov., an anaerobe that transforms phenol into benzoate via 4-hydroxybenzoate” (2005). International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 55 (Pt 1): 245–50. doi:10.1099/ijs.0.02914-0. PMID 15653882.
  27. ↑ “Rhodococcus phenolicus sp. nov., a novell bioprocessor isolated actinomycete with the ability to degrade chlorobenzene, dichlorobenzene and phenol as sole carbon sources” (2005). Systematic and Applied Microbiology 28 (8): 695–701. doi:10.1016/j. syapm.2005.05.011. PMID 16261859.

Enllaços externs

Commons


Obtingut de «https://lenciclopedia.org/w/index.php?title=Fenol&oldid=1500370»