Gốc Phenyl là gì? Các phương pháp tổng hợp và ứng dụng Phenyl

Chu Văn An

Gốc phenyl được biết đến như một nhóm chức năng có tính chất vật lý và hóa học cụ thể. Hiện nay, được nhiều người tìm hiểu chi tiết về đặc tính của chất này và những ứng dụng thực tế của nó để tổng hợp kiến ​​thức trong học tập, nghiên cứu và công việc. Bài viết dưới đây của Trường Chu Văn An sẽ nêu rõ chủ đề này.

1. Tìm hiểu về rễ Phenyl?

Gốc phenyl là một nhóm chức bao gồm gốc Aryl có tính chất tương tự Benzen. Cấu trúc hóa học chính được sử dụng là C6H5-. Do thiếu một nguyên tử Hydro nên khi tham gia liên kết có thể dễ dàng bị thay thế bằng nguyên tố hoặc chất khác.

Về gốc này, theo nghiên cứu có 6 nguyên tử cacbon kết hợp với nhau thành một vòng lục giác. Năm trong số này được liên kết với các nguyên tử hydro riêng lẻ và lượng carbon còn lại được kết hợp với một nhóm thế.

Mỗi liên kết CC trong Phenyl sẽ có độ dài tương đương khoảng 1,4 A. Tính năng lượng phân ly của dạng liên kết CH trong gốc này là khoảng 113 kcal/mol. Hãy cân nhắc rằng tỷ lệ này thường nhỉnh hơn một chút so với các cặp CH xuất hiện trong các gốc hóa học khác.

Nhiều chuyên gia phát hiện ra rằng Phenyl khá phổ biến trong hóa học hữu cơ. Chúng có mùi thơm hóa học, với độ dài liên kết gần như bằng nhau giữa các nguyên tử cacbon trong vòng.

2. Cập nhật tính chất vật lý của Phenyl

Về tính chất vật lý, Phenyl không tan trong nước. Tuy nhiên chúng tan nhanh trong các dung môi hữu cơ điển hình là Benzen, Acetate, Ethyl Acetate,…

Qua thí nghiệm, chất này có mùi thơm khá đặc trưng và cảm giác dễ chịu. Chúng có nhiệt độ nóng chảy hoặc sôi khi chúng đạt đến ngưỡng nhất định trong sự kết hợp.

3. Về tính chất hóa học của Phenyl

Phenyl có công thức chính C6H5 – có nhiều tính chất hóa học độc đáo. Những người nghiên cứu kiến ​​thức hoặc sử dụng nó vào công việc cần hiểu rõ:

• Chúng có phản ứng trùng hợp với nhau khi hoàn thành, tạo ra Polymer.
• Phản ứng thay thế xảy ra với rượu, axit và halogen để tạo thành các hợp chất mới.
• Xảy ra phản ứng cộng với ion Bromua và Clorua thì tạo ra một lượng chất mới.

4. Tìm hiểu đặc tính riêng của gốc Phenyl

Chất này khi tương tác hoặc xuất hiện trong môi trường đều có những đặc tính riêng. Chúng có khả năng mang điện tích âm khi tiếp cận các nguyên tử cacbon. Không phân cực, kỵ nước và không hòa tan, có tác dụng chống oxy hóa. Đồng thời, Phenyl có tính khử tương đối khi tham gia phản ứng hóa học.

Khi ở trong môi trường phổ cộng hưởng từ hạt nhân, proton trong gốc này sẽ chịu tác động từ dòng điện vòng thơm, gây ra vấn đề chuyển đổi tính chất. Các gốc tự do sẽ gắn vào Phenyl và sự thay đổi tiếp theo xảy ra.

5. Nguồn gốc của Phenyl

Hiện nay Phenyl được sử dụng khá nhiều trong công nghiệp sản xuất thuốc, dược phẩm các loại, sản xuất hóa chất. Chúng được coi là nguyên liệu thô để tổng hợp các hợp chất hữu cơ khác nhau.

Cụ thể là thuốc nhuộm, phụ gia trong thực phẩm, thuốc chữa bệnh. Mặt khác, nó còn được ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp, nhựa, các loại vật liệu…

Nguồn gốc tự nhiên của chúng được tìm thấy ở nhiều loài thực vật và động vật. Phenyl có nhiều trong gừng cay, hạt cà phê, hạt tiêu… Vì vậy, việc khai thác chất này trong thực tế vẫn tương đối thuận lợi.

6. Phương pháp tổng hợp phenyl

Trong nghiên cứu hóa học sẽ có rất nhiều phương pháp khác nhau được sử dụng để tổng hợp các hợp chất Phenyl. Dưới đây Trường Chu Văn An sẽ nói rõ cho mọi người biết:

6.1. Phản ứng khử halogen hóa

Phản ứng này sẽ loại bỏ các nguyên tử halogen khỏi các hợp chất hữu cơ. Ví dụ, alkyl clorua được chuyển thành phenyl bằng cách phản ứng với kim loại natri hòa tan trong dung dịch etyl axetat.

6.2. Phản ứng Friedel-Crafts

Các nhà nghiên cứu sử dụng phương pháp này để gắn Phenyl vào vòng Benzen để đạt được kết quả như mong muốn. Ví dụ: Benzen được chuyển thành etylbenzen bằng cách phản ứng với benzen và alkyl clorua trong dung dịch trichloroetylen, có xúc tác axit mạnh.

6.3. phản ứng Grignard

Nghiên cứu cho thấy phản ứng Grignard này sử dụng sự gắn kết của Phenyl với một nhóm chức năng phù hợp khác. Ví dụ, khi sử dụng metyl axetat, phenyl axetat có thể được tạo ra hoàn toàn khi bạn kết hợp phản ứng với etyl magie bromua và thêm anilin.

7. Ứng dụng của Phenyl trong đời sống

Gốc phenyl được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống. Chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu để hiểu chi tiết về vai trò, lợi ích của chất này cũng như thành phần nó xuất hiện nhé:

7.1. Phenyl trong lĩnh vực y học và dược phẩm

Phenyl được biết đến là hợp chất được sử dụng làm nguyên liệu trong điều chế và sản xuất nhiều loại dược phẩm, thuốc chữa bệnh và chăm sóc sức khỏe con người. Thông tin chi tiết về các loại thuốc có chứa loại rễ này bao gồm:

• Thuốc kháng sinh: Chứa Phenyl như Streptomycin, Penicillin…
• Thuốc giảm đau có thành phần Phenyl như Ibuprofen, Aspirin…
• Thuốc phòng ngừa và hỗ trợ điều trị các bệnh ung thư như Methotrexate, Vincristine,…
• Thuốc chống trầm cảm và đau đầu bao gồm Fluoxetine, Amitriptyline…

7.2. Phenyl trong sản xuất công nghiệp

Gốc phenyl được sử dụng phổ biến trong sản xuất công nghiệp. Các nhà máy, nhà xưởng, khu công nghiệp sẽ có rất nhiều loại nguyên liệu này để phục vụ sản xuất:

• Tạo ra các loại nhựa như epoxy, phenol formaldehyde.
• Sản xuất các chất tạo màu như đỏ, xanh, vàng để sản xuất đồ dùng, thiết bị, vật phẩm,…

7.3. Phenyl trong lĩnh vực hóa lý

Ứng dụng của Phenyl trong lĩnh vực hóa lý rất hiệu quả, được nhiều cơ sở, đơn vị sử dụng trong điều chế, tổng hợp hóa chất. Chúng ta sẽ thấy nhiều hình thức khác nhau xuất hiện:

• Sử dụng nguyên liệu để tạo ra các hợp chất chức năng như Amid, Anhydride, Ester…
• Dùng để tạo thành các hợp chất dị vòng như Pyrrole, Furan…
• Tạo ra các chất thơm có ích như Toluene, Benzene, Xylene…

Bài viết này giải thích gốc Phenyl là gì và các đặc điểm chính của nó theo nghiên cứu hóa học. Hiện nay, nhóm chức năng này có nhiều lợi ích và được sử dụng hiệu quả trong nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống nhằm phục vụ con người và sự phát triển của xã hội.