Phenol
| R =
| S =
| MAK = 7,8 mg/m³ [http://biade.itrust.de/biade/lpext.dll?f=templates&fn=main-hit-h.htm&2.0 GESTIS-Stoffdatenbank]
| LD50 = 317 mg/kg [http://www.sefsc.noaa.gov/HTMLdocs/phenol.htm NOAA Material Safety Data Sheet]
| WGK = 2
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Das Phenol (auch Hydroxybenzol oder historisch Karbolsäure, Steinkohlenteerkreosot, acidum phenylicum, acidum carbolicum) ist die einfachste Verbindung der Gruppe der Phenole.
Darstellung
Es sind unterschiedliche Synthesewege bekannt, von denen zwei bedeutsam sind. Im industriellen Maßstab wird die Grundchemikalie Phenol durch das Cumolhydroperoxid-Verfahren, auch als Phenolsynthese nach Hock bekannt, hergestellt:
Benzol und Propen werden zunächst durch eine Friedel-Crafts-Alkylierung im Sauren in Cumol, d. i. Isopropylbenzol, überführt. Cumol wird durch Luftsauerstoff oxidiert, wobei ein Hydroperoxid entsteht. Die darauf folgende saure Aufarbeitung bringt in einer Umlagerungsreaktion Phenol und Aceton hervor. Interessanterweise ist dieses Verfahren nur wirtschaftlich, weil das Aceton ebenfalls entsteht. Würde letzteres Produkt nicht auf dem Markt absetzbar sein, so könnte sich das vor allem im Laboratoriumsmaßstab genutzte, folgende wichtige Verfahren auch industriell lohnen:
Man kann Phenol durch Verkochung von Diazoniumsalzen synthetisieren, die durch die Diazotierung von Anilin mit salpetriger_Säure in der Kälte entstehen.
Eine weitere Darstellungsmöglichkeit von Phenol besteht im Zusammenschmelzen des Natriumsalzes der Benzolsulfonsäure mit Alkalihydroxid:
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Eigenschaften
Phenol ist strukturell gesehen hydroxysubstituiertes Benzol. Sein Schmelzpunkt liegt bei 41 °C und der Siedepunkt bei 182 °C. Reines Phenol bildet bei Zimmertemperatur farblose Kristallnadeln, jedoch ist das kommerziell erhältliche Produkt i. d. R. durch geringe, aber intensiv gefärbte Verunreinigungen rosa bis rötlich-braun gefärbt. Es besitzt einen charakteristischen, aromatischen Geruch. Wie alle Phenole ist es aufgrund des Benzolrings mesomeriestabilisiert. Wegen dieser Eigenschaft ist das positiv polarisierte Wasserstoff-Atom der Hydroxylgruppe nur schwach gebunden und Phenol reagiert daher als schwache Säure.
Gegen eine Betrachtung als einwertigen, aromatischen Alkohol spricht das in der Regel fehlende, für Alkohole typische Verhalten in nucleophilen Substitutionsreaktionen, bei denen die Hydroxylgruppe durch andere Nucleophile ersetzt werden kann. Vielmehr führt der leicht saure Charakter des Phenols mit einem pKs-Wert von 9,96 nach Deprotonierung zu einer erhöhten Elektronendichte im Ring des entstehenden Phenolats. Deshalb sowie aufgrund des auch im nicht deprotonierten Phenols wirksamen +M-Effektes kann Phenol sehr gut elektrophil angegriffen werden und in ortho- und para-Position mit einem Zweitsubstituenten versehen werden. Im Vergleich zu Benzol ist Phenol dabei ca. 1000 mal reaktiver.
Die Bevorzugung der ortho/para Substitution lässt sich durch die Grenzstrukturen des Phenolat-Anions erklären.
Verwendung
Sir_Joseph_Lister setzte es zuerst als Antiseptikum bei der Wunddesinfektion ein; wegen seiner hautirritierenden Wirkung wurde es aber in der Chirurgie bald durch andere Antiseptika ersetzt. Phenol verursacht Verätzungen und ist ein Nerven-/Zellgift. Wegen seiner bakteriziden Wirkung wurde es früher als Desinfektionsmittel eingesetzt. Es wurde auch zur Produktion von Drogen verwendet, als Unkrautvernichtungsmittel und zur Synthetisierung von Kunstharzen. Eines der ersten synthetisch hergestellten Kunstharzprodukte ist Bakelit, ein Polykondensat aus Phenol und Formaldehyd.
Während des Zweiten_Weltkriegs töteten KZ-Ärzte Häftlinge durch intrakardiale Phenolinjektionen.
Historische Beschreibung
Nachweis
Durch Geschmack und Geruch von Wein von Bedeutung sind. Die Tannine kommen hauptsächlich in den Schalen und Kernen roter Weintrauben vor.
Phenole sind auch beim Whisky ein wichtiger Geschmacksträger. Ihre Konzentration wird dabei in parts per million (ppm) angegeben, je höher die Konzentration, desto rauchiger ist der Whisky im Geschmack. Ein Derivat des Phenols, das 2,4,6-Trichloranisol, soll für den ?Kork?-Geschmack von Weinen verantwortlich sein, wobei schon winzigste Spuren dieser Substanz genügen.
Quellen
Weblinks
• Produktionsstandort vom Phenol auf der Route der Industriekultur
• Phenole in nativem Öl töten den Magenkeim im Labor ab
