Phenol reactions Tamil revision study sheet in plain paragraphs: reaction with sodium hydroxide and sodium metal, why the C-O bond resists cleavage due to partial double bond character and phenyl cation instability, catalyst-free electrophilic aromatic substitution with bromine water and dilute nitric acid, the iron three chloride colour test, the aspirin synthesis from salicylic acid, and cold diazonium salt azo coupling to form dyes with the reason for the 0 to 5 degree temperature requirement.

A/L இரசாயனவியல் · அலகு 8 · குறு குறிப்பு (8ஈ)

🧠 மனப்படம்
💊
பீனாலின் வினைகள்
Phenol Reactions: EAS, Aspirin & Azo Dyes

1 O–H தாக்கங்கள் — NaOH, Na

பீனோல் NaOH உடன் தாக்கமடைந்து சோடியம் பீனொக்சைட்டையும் நீரையும் தரும் — பீனோல் ஒரு வலுவிலா அமிலமாக இருப்பதால், NaOH என்னும் வலுவான காரத்தால் அது நடுநிலையாக்கப்படுகின்றது. பீனோல் சோடியம் (Na) உலோகத்துடனும் தாக்கமடைந்து சோடியம் பீனொக்சைட்டையும் ஐதரசன் வாயுவையும் (H₂) தரும். Na உடனான தாக்கம் அல்ககோல்களும் தரும் ஒத்த தாக்கமே; ஆனால் NaOH உடனான தாக்கம் பீனோலை அல்ககோலிலிருந்து வேறுபடுத்தும்.

C₆H₅OH + NaOH → C₆H₅O⁻Na⁺ + H₂O   ·   2C₆H₅OH + 2Na → 2C₆H₅O⁻Na⁺ + H₂↑

பீனோலின் அமிலத்தன்மை Na₂CO₃ உடன் CO₂ வெளியேற்றத் தாக்கமடையப் போதியதல்ல — பீனோல் காபனிக் அமிலத்தைவிட வலிமை குறைந்தது (விவரம் 8இ இல்).

2 C–O பிணைப்பு எதிர்ப்பு — ஏன் PCl₅ உடன் வினைபுரியாது

அல்ககோல்கள் C–O பிணைப்பை உடைத்துக் கருநாட்டப் பிரதியீட்டுத் தாக்கத்தில் ஈடுபடுவது போல் பீனோல் ஈடுபடுவதில்லை; SN1, SN2 இரண்டுமே பீனோலில் நடைபெறாது. இதற்கு இரு காரணங்கள் உள்ளன. முதலாவது — ஒட்சிசனின் தனிச்சோடி இலத்திரன்கள் வளையத்தினுள் ஓரிடப்பாடற்றுச் செல்வதால் C–O பிணைப்பு ஓரளவு இரட்டைப் பிணைப்புத் தன்மையைப் பெற்று குறுகியதாகவும் வலிமையானதாகவும் ஆகின்றது. இரண்டாவது — SN1 நடைபெற ஒரு பீனைல் கற்றயன் (C₆H₅⁺) உருவாக வேண்டும், ஆனால் இது மிகவும் உறுதியற்றது; இலகுவில் உருவாகாது.

இதனாலேயே PCl₅ ஆல் பீனோலின் –OH ஐ Cl ஆல் பிரதியீடு செய்ய முடியாது — அற்ககோலின் C–O வெளியேறும் திறனுக்கு நேர் மாறாக, பீனோலின் C–O பிணைப்பு உடையவே மறுக்கின்றது.

சோதனைPh-OH (பீனோல்)Ph-CH₂-OH (பென்சைல் ஆல்கஹால்)
H⁺/KMnO₄ (Δ)வளையம் பாதுகாக்கப்படும் — மாறாதுPh-COOH தரும்
Br₂(aq)உடனடி வெண்மை வீழ்படிவுவினைபுரியாது
PCl₃/PCl₅வினைபுரியாதுPh-CH₂-Cl தரும்
FeCl₃(aq)ஊதா/நீல நிறமாற்றம்நிறமாற்றம் இல்லை

3 Catalyst-free EAS — புரோமினேற்றம், நைத்திரேற்றம்

பீனோலின் ஒட்சிசன் தனிச்சோடி வளையத்துடன் ஓரிடப்பாடற்று இருப்பதால், வளையத்தின் இலத்திரன் செறிவு தனிப் பென்சீனை விடக் கூடுதல் — எனவே –OH வளையத்தைச் சக்திவாய்ந்த முறையில் ஊக்குவிக்கும் (activates), ஒத்தோ/பரா நிலைகள் சார்பாகத் திசைப்படுத்தும். இதன் நடைமுறை விளைவாக, பீனோல் வினையூக்கி எதுவும் இன்றியே இலத்திரனாட்டப் பிரதியீட்டுத் தாக்கங்களில் (EAS) விரைவாக ஈடுபடும்.

பீனோல் புரோமின் நீருடன் வினையூக்கி எதுவுமின்றி விரைவாகத் தாக்கமடைந்து, ஒத்தோ×2 மற்றும் பரா நிலைகளிலுள்ள மூன்று H அணுக்களும் பிரதியிடப்பட்டு 2,4,6-மூபுரோமோபீனோலை (வெண்ணிற வீழ்படிவு) தரும் — இது பீனோலின் இருப்பைக் கண்டறியும் சோதனை. அறை வெப்பநிலையில் ஐதான நைத்திரிக் அமிலத்துடன் உடனடியாக நைத்திரேற்றமடைந்து 2-நைத்திரோபீனோல் மற்றும் 4-நைத்திரோபீனோல் கலவையைத் தரும் (தனிப் பென்சீனுக்கு உயர் வெப்பநிலையும் செறிந்த HNO₃/H₂SO₄ கலவையும் தேவை).

C₆H₅OH + 3Br₂ → C₆H₂Br₃OH (வெண்ணிறம்)↓ + 3HBr   ·   C₆H₅OH + HNO₃(ஐதான) → 2-/4-நைத்திரோபீனோல் + H₂O
பொதுவான தவறு
ஒற்றைப் புரோமோபீனோல் அல்ல, 2,4,6-மூபுரோமோபீனோல் (மூன்று Br) உருவாகின்றது. பீனோல்களுடன் பிரீடல்-கிராவ்ட்சு அற்கைலேற்றம் வெற்றிகரமாக நடைபெறாது — –OH, AlCl₃ உடன் சிக்கல் உருவாக்கி வினையூக்கியைத் தடைசெய்யும்.

4 FeCl₃ அடையாளச் சோதனை

பீனோல் நீர்த்த FeCl₃ கரைசலுடன் தாக்கும்போது ஓர் ஊதா/நீல நிற ஐரன்–பீனொக்சைட்டு கலப்பு அயன் உருவாகின்றது — இதுவே பீனோலை (மற்றும் வளையத்துடன் நேரடியாக –OH இணைந்த பிற சேர்வைகளை) அடையாளங்காணும் விரைவான சோதனை. FeCl₃ சோதனை மிக விரைவானது, திண்ம வீழ்படிவு தேவைப்படாது (நிறமாற்றம் மட்டும்); Br₂ நீர்ச் சோதனை வெண்ணிற திண்ம வீழ்படிவைத் தரும். அல்ககோல்கள் இரு சோதனைகளுக்கும் எதிர்மறை.

5 🏥 Aspirin தொகுப்பு

சாலிசிலிக் அமிலத்தில் (salicylic acid) ஒரு வளைய –OH கூட்டமும் ஒரு –COOH கூட்டமும் ஒரே நேரத்தில் காணப்படுகின்றன. இந்த வளைய –OH, அசற்றைல் குளோரைட்டுடன் (CH₃COCl) தாக்கமடைந்து எசுத்தராகின்றது — இது ஒரு சாதாரண பீனாலிக் –OH ஆகவே செயற்படுவதைக் காட்டுகின்றது; அருகிலுள்ள –COOH கூட்டம் இத்தாக்கத்தில் ஈடுபடாது. இவ்வாறு உருவாகும் விளைபொருளே அசற்றைல்சாலிசிலிக் அமிலம் (acetylsalicylic acid) — ஆஸ்பிரின் எனும் பெயரில் அறியப்படும் வலி நிவாரணி.

சாலிசிலிக் அமிலம் + CH₃COCl → அசற்றைல்சாலிசிலிக் அமிலம் (Aspirin) + HCl
கவனிக்க — ஆதார நிலை
இப்பிரிவு பாடத்தொகுப்பின் தனிப்பயிற்சி ஆதாரத்தில் விரிவாக இல்லை; ஏற்கனவே சரிபார்க்கப்பட்ட மனப்படத்தை (8ஈ) அடிப்படையாகக் கொண்டு எழுதப்பட்டுள்ளது. NIE பாடநூல் அல்லது ஆசிரியருடன் ஒப்பிட்டு உறுதிப்படுத்திக் கொள்ளவும்.

6 Azo Coupling — வண்ணமயமான சாயம்

பென்சீன்ஈரசோனியம் அயனில் (Ar–N≡N⁺) முனை நைதரசன் அணுவில் நேர் ஏற்றம் இருப்பதால் அது ஓர் இலத்திரன் ஈர்ப்பியாகத்தூண்டப்பட்ட வளையங்களை மட்டுமே தாக்க முடியும். பீனோலும் அரோமாட்டிக் அமீன்களும் இவ்வாறு தூண்டப்பட்ட வளையங்கள் — –OH/–NH₂ வளையத்துக்கு இலத்திரன்களை வழங்குவதால் இலத்திரன் செறிவு கூடும்.

பென்சீன்ஈரசோனியம் குளோரைட்டு, NaOH முன்னிலையில் பீனோலுடன் தாக்கமுற்று ஒரு செம்மஞ்சள் நிறச் சேர்வையைத் தரும் — இரு வளையங்களும் ஒரு –N=N– ஆசோ இணைப்பால் இணைக்கப்பட்டு ஆசோச் சாயம் (azo dye) உருவாகின்றது. β-நாப்தால் ஆசோ சாயத் தொழிற்துறையின் பிரபலமான ஆதாரமூலப் பொருள்.

ஏன் 0–5°C கட்டாயம்
ஆசோ இணைப்புத் தாக்கம் நடைபெறும்போது ஈரசோனியம் உப்பு தாழ் வெப்பநிலையிலேயே பேணப்பட வேண்டும் — வெப்பநிலை உயர்ந்தால், ஈரசோனியம் உப்பு பீனாலுடன் இணைவதற்குப் பதிலாக நீரால் தாக்கப்பட்டு பீனோலாகவே மாறிவிடும் (இணைப்புத் தாக்கத்துடன் போட்டியிடும் வினை); ஆசோ சாயம் உருவாகாது.

7 Diazonium வழி — அனிலின் → பீனோல் மறு-நினைவு

ஈரசோனியம் உப்பின் நீர்க்கரைசல் வெப்பமேற்றப்படும்போது –N₂⁺ கூட்டம் ஓர் –OH கூட்டத்தால் பிரதியீடு செய்யப்பட்டு பீனோல் உருவாகின்றது; அதே நேரத்தில் நைதரசன் வாயுவும் வெளியேற்றப்படும். இது முழுச் சுழற்சியை நிறைவு செய்கின்றது: பென்சீன் → நைத்திரோபென்சீன் → அனிலின் → டையசோனியம் உப்பு → பீனோல் — ஒவ்வொரு படியிலும் புதிய ஒரு செயற்பாட்டுக் குழு அறிமுகமாகின்றது.

C₆H₅N₂⁺Cl⁻ + H₂O  வெப்பம்→  C₆H₅OH + N₂↑ + HCl
learn.gtdigital.tech · A/L இரசாயனவியல் · அலகு 8 கோபிரமணன் திருசெந்திவேல், MSc