Fenil grupa

Fenil grupa ili fenil prsten – u organskoj hemiji – je ciklična grupa atoma sa formulom C6H5. Fenil grupe blisko srodne benzenu i mogu se posmatrati kao benzenski prsten, umanjen za vodik, koji služi kao funkcijska grupa. Fenil grupe imaju šest atoma ugljika , zajedno vezanih u heksagonski planarni prsten, od kojih je pet vezano za pojedinačne atome, a preostali ugljik vezan je za supstituent. Fenil grupe su uobičajena pojava u organskoj hemiji.[1] Iako se često prikazuju s naizmjenično dvostrukim i jednostrukim vezama, fenil grupe su hemijski aromatske i imaju dužine približno jednake vezama između atoma ugljika u prstenu.[1][2]

Struktura fenil grupe vezane za "R" grupu

NomenklaturaUredi

Obično je "fenil grupa" sinonimna sa C6H5– i predstavljena simbolom Ph ili, arhajski, Φ. Benzen se ponekad označava kao PhH. Fenil grupe su općenito zakačene za ostale atome ili grupe. Naprimjer, trifenilmetan (Ph3CH) ima tri fenil grupe vezane za isti ugljični centar. Mnogi ili čak većina fenilskih spojeva nisu opisani uključivanjem termina fenil. Za primjer, hloro- izvedenica C6H5Cl normalno se zove hlorobenzen, iako bi se mogla označiti kao fenil hlorid. U posebnim (ali rijetkim) slučajevima, otkrivene su i izolirane fenil grupe: fenil anion (C6H5), fenil kation (C6H5+), fenill radikal (C6H5·).π

Kako se Ph i fenil jedinstveno označavaju C6H5, supstituirane izvedenice također se opisuju upotrebom fenilske terminologije. Naprimjer, O2NC6H4 je nitrofenil, a F5C6 je pentafluorofenil. Monosupstituirane fenil grupe (to jest, disupstituiranibenzeni) su povezane sa reakcijom elektrofilne aromatske supstitucije i proizvodi prate prstenski obrazac supstitucije. Dakle, dati fenil spoj ima tri izomera: orto (1,2-disupstitucija), meta (1,3-disupstitucija) i para (1,4-disupstitucija). Disupstituirani fenil spoj (trisupstituirani benzen) može biti, na primjer, 1,3,5-trisupstituirani ili 1,2,3-trisupstituirani. Viši stupnjevi supstitucije, od kojih je primjer pentafluorofenil grupa, postoje, a nazvani prema IUPAC nomenklaturi.

EtimologijaUredi

Termin fenil je izveden iz francuske riječi phényle, koja potiče od grčke phaino = svjetleći, kako su prvi fenil spojevi nazvani po proizvodima izrade i usavršavanja raznih plinova koji se koriste za rasvjetu.[3]

Struktura, vezanje i karakterizacijaUredi

Fenilski spojevi su izvedeni iz benzena (C6H6), barem konceptualno i često u smislu njihove proizvodnje. Što se tiče njegovih elektronskih svojstava, fenil grupa je srodna sa vinil grupom. To se obično smatra induktivnim povlačenjem grupa (-I), zbog veće elektronegativnosti sp2 atoma ugljika i rezonance donirajuće grupe (+M), te uticaja na sposobnost svojih π sistema da doniraju gustinu elektrona, kada je konjugacija moguća.[4] Fenil grupa je hidrpofobna. Fenil grupe imaju tendenciju da se odupru oksidaciji i redukciji. Kao i svi aromatski spojevi, poboljšavaju stabilnost u odnosu na ekvivalentno vezanje u alifatskim (ne-aromatskim) grupama. Ova povećana stabilnost se javlja zbog jedinstvenosti aromatskog svojstva molekulskih orbitala.[2] Dužina veze između ugljikovih atoma i fenil grupe je približno 1,4 Å.[5] U 1H-NMR spektroskopiji, protoni fenil grupe tipski imaju kemijski pomak oko 7,27 ppm. Ovi hemijski pomaci su pod uticajem tekućeg aromatskog prstena i mogu se promijeniti ovisno o supstituenatima.

Dobijanje, ispoljavanje i primjenaUredi

Fenil grupe su obično uvedene koristeći reagense koji se ponašaju kao izvori fenil aniona ili fenil kationa. Predstavnički reagensi uključuju fenil-litij (C6H5Li) and phenylmagnesium bromide (C6H5MgBr). Elektrofili djeluju na benzen dajući izvedenice:

C6H6 + E+ → C6H5E + H+

gdje je E+ ("elektrofil") = Cl+, NO2+, SO3. Ove raakcije zovu s elektrofilne aromatske supstitucije.

Fenil grupe nalaze se u mnogim organskim spojevima, kako prirodnim tako i sintetičkim (vidi sliku). Najčešći među prirodnim proizvodima je aminokiselina fenilalanin, koji sadrži fenil grupu. Glavni proizvod petrohemijske industrije je "BTX" koji se sastoji od benzena, toluena i ksilena – od kojih su svi gradivni blokovi za fenilski spojevi. Polimer polistiren je izveden iz fenilskih monomera sadrži i duguje svoju svojstva krutosti i hidrofobnosti fenil grupa. Mnogi lijekov, kao i mnogi zagađivači sadrže fenilski prsten. Jedan od najjednostavnijih spojeva koji sadrže fenil je fenol, C6H5OH. Često se kaže da je rezonancna stabilnosti fenola čini jačim kiseline nego alifatski spojevi alkoholi, kao što je etanol (pK a = 10 vs. 16-18). Međutim, značajan doprinos je veća elektronegativnosti sp2 alfa ugljika u fenolu u odnosu na sp3 alfa ugljika u alifatskim alkoholima.[6]

Također pogledajteUredi

ReferenceUredi

  1. ^ a b March, Jerry (1992). Advanced organic chemistry : reactions, mechanisms, and structure (4th izd.). New York: Wiley. ISBN 0-471-60180-2.
  2. ^ a b "Virtual Textbook of Organic Chemistry: Aromaticity". Michigan State University. http://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reusch/VirtTxtJml/react3.htm
  3. ^ "phenyl: definition of phenyl in Oxford dictionary (American English) (US)". Pristupljeno 3. 3. 2016.
  4. ^ Hansch, Corwin.; Leo, A.; Taft, R. W. (1. 3. 1991). "A survey of Hammett substituent constants and resonance and field parameters". Chemical Reviews. 91 (2): 165–195. doi:10.1021/cr00002a004. ISSN 0009-2665.
  5. ^ Hameka, Hendrik F. (1987). "Computation of the structures of the phenyl and benzyl radicals with the UHF method". The Journal of Organic Chemistry. 52 (22): 5025–5026. doi:10.1021/jo00231a035. ISSN 0022-3263.
  6. ^ Silva, Pedro Jorge (2009). "Inductive and Resonance Effects on the Acidities of Phenol, Enols, and Carbonyl α-Hydrogens". The Journal of Organic Chemistry. 74 (2): 914–916. doi:10.1021/jo8018736. ISSN 0022-3263.

Vanjski linkoviUredi