Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wat is het mechanisme achter de conversie van fenol in benzeen met behulp van zinkstof?

De conversie van fenol naar benzeen met behulp van zinkstof is een reductie reactie. Hier is de uitsplitsing van het mechanisme:

1. Vorming van fenoxide -ion:

- Fenol reageert met zinkstof in aanwezigheid van een sterke basis (zoals NaOH) om het fenoxide -ion te vormen. Deze stap wordt vergemakkelijkt door de deprotonatie van de hydroxylgroep in fenol.

2. Reductie door zink:

- Het fenoxide -ion wordt vervolgens verminderd door zinkstof. Zink werkt als een reductiemiddel en doneert elektronen aan het fenoxide -ion.

- De zinkatomen verliezen elektronen en worden geoxideerd tot Zn 2+ ionen.

- De fenoxide -ionen wint elektronen en wordt gereduceerd tot een benzeenmolecuul.

3. Regeneratie van zink:

- De Zn 2+ Ionen reageren met de basis (NaOH) aanwezig om zinkhydroxide te vormen (Zn (OH) 2 ).

- De zinkhydroxide kan verder reageren met de basis om zinkate ionen te vormen (ZnO 2 2- ).

Algemene reactie:

`` `

C6H5OH + Zn → C6H6 + ZnO + H2O

`` `

Mechanisme Samenvatting:

- Stap 1: Deprotonatie van fenol om fenoxide -ion te vormen.

- Stap 2: Vermindering van fenoxide -ion door zinkstof.

- Stap 3: Vorming van zinkoxide (ZnO) als bijproduct.

Belangrijke opmerking: De reactie vereist typisch hoge temperaturen (ongeveer 400 ° C) om efficiënt door te gaan.

Vereenvoudigde uitleg:

Stel je de hydroxylgroep (OH) in fenol voor als een "zwaar" object bevestigd aan de benzeenring. Zinkstof gedraagt ​​zich als een sterke "remover" die de OH -groep uittrekt, waardoor alleen de benzeenring achterblijft. Deze verwijdering van de OH -groep is in wezen een reductie, omdat het zuurstofatoom wordt verwijderd en de koolstofatomen in de ring minder geoxideerd worden.