Phenol
Tính acid yếu, phản ứng thế ở vòng thơm & điều chế từ cumene
▸ Hợp chất phenol đơn giản nhất có công thức $\text{C}_6\text{H}_5\text{OH}$, cũng được gọi là phenol.
Tên gọi một số phenol thường gặp:
| Công thức | Tên gọi |
|---|---|
| $\text{C}_6\text{H}_5\text{OH}$ | Phenol |
| $o$-$\text{CH}_3\text{C}_6\text{H}_4\text{OH}$ | $o$-cresol (2-methylphenol) |
| $m$-$\text{CH}_3\text{C}_6\text{H}_4\text{OH}$ | $m$-cresol (3-methylphenol) |
| $p$-$\text{CH}_3\text{C}_6\text{H}_4\text{OH}$ | $p$-cresol (4-methylphenol) |
| $p$-$\text{HOC}_6\text{H}_4\text{OH}$ | Hydroquinone |
• Phenol: –OH gắn trực tiếp vào C của vòng benzene (C không no).
• Alcohol thơm: –OH gắn vào C no (gốc alkyl), không gắn trực tiếp với vòng benzene.
Ví dụ: $\text{C}_6\text{H}_5-\text{CH}_2\text{OH}$ (benzyl alcohol) là alcohol, KHÔNG phải phenol — vì –OH gắn vào $\text{CH}_2$ chứ không phải vào C của vòng.
Trong phân tử phenol có 2 thành phần: vòng benzene và nhóm –OH. Hai thành phần này có ảnh hưởng qua lại với nhau, làm cho phenol có những tính chất đặc biệt khác với alcohol và benzene.
| Ảnh hưởng | Kết quả |
|---|---|
| Vòng benzene → nhóm –OH | Vòng benzene hút electron từ nhóm –OH → liên kết O–H phân cực mạnh hơn alcohol → H dễ tách ra dưới dạng $\text{H}^+$ → phenol có tính acid yếu. |
| Nhóm –OH → vòng benzene | Nhóm –OH đẩy electron vào vòng → mật độ electron ở các vị trí ortho (2, 6) và para (4) tăng → phản ứng thế nguyên tử H ở vòng benzene xảy ra dễ dàng hơn so với benzene. |
(2) Phản ứng thế H ở vòng benzene (ưu tiên vị trí 2, 4, 6)
| Tính chất | Đặc điểm |
|---|---|
| Trạng thái | Chất rắn, không màu |
| Nhiệt độ nóng chảy | 43°C |
| Nhiệt độ sôi | 181,8°C |
| Độ tan trong nước ở 25°C | 8,42 g/100g nước — ít tan |
| Độ tan khi đun nóng | Tan vô hạn ở ≥ 66°C |
| Trong dung môi hữu cơ | Tan tốt trong ethanol, ether, acetone |
| Độc tính | Độc, gây bỏng khi tiếp xúc với da |
1. Tính acid yếu của phenol (phản ứng thế H của nhóm –OH)
Trong dung dịch nước, phenol phân li theo cân bằng:
a) Phản ứng với kim loại kiềm (Na, K):
(Cả phenol và alcohol đều phản ứng với Na giải phóng $\text{H}_2$.)
b) Phản ứng với dung dịch NaOH:
Sản phẩm: sodium phenolate ($\text{C}_6\text{H}_5\text{ONa}$).
c) Phản ứng với dung dịch $\text{Na}_2\text{CO}_3$:
Phenol có tính acid mạnh hơn nấc hai của $\text{H}_2\text{CO}_3$ nên phản ứng được với $\text{Na}_2\text{CO}_3$ tạo $\text{NaHCO}_3$. Nhưng phenol có tính acid yếu hơn $\text{H}_2\text{CO}_3$ nên KHÔNG phản ứng với $\text{NaHCO}_3$.
Bảng so sánh phenol và alcohol:
| Tác nhân | Phenol | Alcohol (ethanol) |
|---|---|---|
| Quỳ tím | Không đổi màu | Không đổi màu |
| Na | ✓ phản ứng | ✓ phản ứng |
| NaOH | ✓ phản ứng | ✗ không phản ứng |
| $\text{Na}_2\text{CO}_3$ | ✓ phản ứng | ✗ không phản ứng |
| $\text{NaHCO}_3$ | ✗ không phản ứng | ✗ không phản ứng |
2. Phản ứng thế nguyên tử H ở vòng benzene
Do ảnh hưởng của nhóm –OH (đẩy electron), phản ứng thế H ở vòng benzene của phenol xảy ra dễ dàng hơn nhiều so với benzene. Phản ứng ưu tiên vào các vị trí ortho (2, 6) và para (4) so với nhóm –OH.
a) Phản ứng bromine hóa
Phenol phản ứng với nước bromine (dung dịch $\text{Br}_2$ trong $\text{H}_2\text{O}$) ngay ở nhiệt độ thường, không cần xúc tác:
Hiện tượng:
• Nước bromine (màu vàng cam) mất màu.
• Xuất hiện kết tủa trắng (2,4,6-tribromophenol).
So sánh phản ứng bromine hóa của phenol và benzene:
| Tiêu chí | Benzene | Phenol |
|---|---|---|
| Dạng Br₂ | $\text{Br}_2$ khan | Nước bromine |
| Xúc tác | $\text{FeBr}_3$ / Fe | Không cần |
| Nhiệt độ | Đun nóng | Thường |
| Số Br thế | 1 (monobromobenzene) | 3 (2,4,6-tribromophenol) |
b) Phản ứng nitro hóa
Phenol phản ứng với $\text{HNO}_3$ đặc trong $\text{H}_2\text{SO}_4$ đặc, đun nóng → tạo 2,4,6-trinitrophenol (picric acid).
Picric acid là tinh thể màu vàng, có tính acid khá mạnh; dùng làm thuốc nổ.
1. Ứng dụng
| Lĩnh vực | Ứng dụng cụ thể |
|---|---|
| Công nghiệp nhựa | Sản xuất chất dẻo, nhựa phenol-formaldehyde, polycarbonate |
| Dệt may | Tổng hợp tơ sợi (nylon-6,6) |
| Y tế & dược phẩm | Sản xuất thuốc sát trùng, dược phẩm |
| Nông nghiệp | Sản xuất thuốc diệt cỏ, diệt nấm mốc |
| Hóa chất | Phẩm nhuộm, nhựa epoxy, picric acid (thuốc nổ) |
2. Điều chế phenol
a) Từ cumene (isopropylbenzene) — phương pháp công nghiệp chính:
Cumene bị oxi hóa bởi oxygen rồi thủy phân trong môi trường acid, tạo đồng thời phenol và acetone:
Hiện nay phần lớn phenol và acetone trong công nghiệp đều được sản xuất theo phương pháp này.
b) Từ nhựa than đá
Phenol còn được điều chế bằng phương pháp chưng cất nhựa than đá.
| Nội dung | Kiến thức trọng tâm |
|---|---|
| Khái niệm | –OH gắn trực tiếp vào C của vòng benzene |
| Công thức đơn giản nhất | $\text{C}_6\text{H}_5\text{OH}$ (phenol) |
| Tính chất vật lí | Rắn, ít tan trong nước lạnh, tan vô hạn ≥66°C, độc |
| Tính acid | Acid yếu, không đổi màu quỳ tím |
| So sánh tính acid | $\text{H}_2\text{CO}_3 > \text{C}_6\text{H}_5\text{OH} > \text{H}_2\text{O} > \text{C}_2\text{H}_5\text{OH}$ |
| Pư với NaOH | $\text{C}_6\text{H}_5\text{OH} + \text{NaOH} \to \text{C}_6\text{H}_5\text{ONa} + \text{H}_2\text{O}$ |
| Pư với $\text{Na}_2\text{CO}_3$ | Có pư (phenol acid mạnh hơn nấc 2 $\text{H}_2\text{CO}_3$) |
| Pư với $\text{NaHCO}_3$ | Không phản ứng |
| Pư với nước bromine | Thế 3 Br vào vị trí 2,4,6 → kết tủa trắng |
| So với benzene | Pư thế dễ hơn nhiều (không cần $\text{FeBr}_3$, không cần đun) |
| Điều chế công nghiệp | Từ cumene → phenol + acetone |
▸ 10 sai lầm thường gặp
Luyện tập Bài 21 — Phenol!
27 câu: 22 trắc nghiệm · 2 đúng/sai · 3 tự luận
Tuyệt vời!

ThS. Lê Thị Mai Nhi
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Hoá Học THPT
Trình độ: Thạc sĩ Hóa học, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Chuyên Nguyễn Huệ
