苯酚

苯酚（英文：Phenol或phenyl hydroxide，俗稱：石炭酸，carbolic acid），定義：分子式為C₆H₆O，主要由異丙苯經氧化、分解製得，是重要的有機化工原料，可用於生產酚醛樹脂、雙酚A等多種化工產品和中間體，也用作溶劑、消毒劑。

苯酚是一種有機化合物，化學式為C₆H₅OH，是具有特殊氣味的無色針狀晶體，有毒，是生產某些樹脂、殺菌劑、防腐劑以及藥物（如阿司匹林）的重要原料。也可用於消毒外科器械和排泄物的處理，皮膚殺菌、止癢及中耳炎。熔點43℃，常溫下微溶於水，易溶於有機溶劑；當溫度高於65℃時，能跟水以任意比例互溶。苯酚有腐蝕性，接觸後會使局部蛋白質變性，其溶液沾到皮膚上可用酒精洗滌。小部分苯酚暴露在空氣中被氧氣氧化為醌而呈粉紅色。遇三價鐵離子變紫，通常用此方法來檢驗苯酚。

2017年10月27日，世界衛生組織國際癌症研究機構公布的致癌物清單初步整理參考，苯酚在3類致癌物清單中。

基本介紹

• 中文名：苯酚
• 外文名：Phenol，phenyl hydroxide
• 別名：石炭酸、酚、羥基苯
• 化學式：C6H5OH
• 分子量：94.111
• CAS登錄號：108-95-2
• EINECS登錄號：203-632-7
• 熔點：43 ℃
• 沸點：181.9 ℃
• 密度：1.071 g/cm
• 外觀：無色或白色結晶性粉末
• 閃點：72.5 ℃
• 套用：化工合成、油田工業、電鍍、溶劑，醫學
• 安全性描述：S24/25；S26；S28；S36/37/39；S45
• 危險性符號：F（易燃）,T（有毒）,C（腐蝕性）
• 危險性描述：R23/24/25；R34；R48/20/21/22；R68
• UN危險貨物編號： 2821
• 溶解性：微溶於冷水，可混溶於乙醇、醚、氯仿、甘油
• 化學性質：弱酸性，高毒類，突變原，還原性
• 穩定性：穩定
• 禁配物：強氧化劑、強酸、強鹼
• 儲存方法：陰涼通風，低溫避光，注意泄漏物
• PSA：20.23000
• LogP：1.39220
• 折射率：1.5425
• 海關編碼：2907111000
• 學科：化工_原料與產品 

發現歷史

苯酚是德國化學家龍格（Runge F）於1834年在煤焦油中發現的，故又稱石炭酸（Carbolic acid）。使苯酚首次聲名遠揚的應歸功於英國著名的醫生李斯特。李斯特發現病人手術後死因多數是傷口化膿感染。偶然之下用苯酚稀溶液來噴灑手術的器械以及醫生的雙手，結果病人的感染情況顯著減少。這一發現使苯酚成為一種強有力的外科消毒劑。李斯特也因此被譽為“外科消毒之父”。1841年Laurent首次製得結晶苯酚。

分子結構

苯酚分子由一個羥基直接連在苯環上構成。由於苯環的穩定性，這樣的結構幾乎不會轉化為酮式結構。

圖1

苯酚共振結構如圖。酚羥基的氧原子採用sp雜化，提供一對孤電子與苯環的6個碳原子共同形成離域鍵。大π鍵加強了烯醇的酸性，羥基的推電子效應又加強了O-H鍵的極性，因此，苯酚中羥基的氫可以電離出來。

分子結構數據

摩爾折射率：28.13

摩爾體積（cm/mol）：87.8

等張比容（90.2K）：222.2

表面張力（dyne/cm）：40.9

極化率（10cm）：11.15

物理性質

分子式：C₆H₅OH

密度：1.071g/cm

熔點：43℃

沸點：182℃

閃點：72.5℃

折射率：1.553

粘度：11.04 （mPa·s,20ºC）

飽和蒸氣壓：0.13kPa（40.1℃）

臨界溫度：419.2℃

臨界壓力：6.13MPa

引燃溫度：715℃

爆炸上限（V/V）：8.5%

爆炸下限（V/V）：1.3%

溶解性：微溶於冷水，可混溶於乙醇、醚、氯仿、甘油

CAS號：108-95-2

EINECS號：203-632-7

溶於水，與乙醇、乙醚、乙酸、氯仿、丙酮、苯和二硫化碳互溶。

與水組成共沸混合物，此時本品含量為9.2%，共沸點99.6℃。

苯酚是我國GB2760—1996規定暫時允許使用的食用香料。

化學性質

酸鹼反應

羥基的氫容易離解為氫離子，故表現為酸性，與氫氧化鈉反應，生成酚鈉：PhOH+NaOH→PhONa+H₂O

苯酚Ka=1.28×10，酸性介於碳酸兩級電離之間，因此，苯酚不能與NaHCO₃等弱鹼反應：

PhOˉ+CO₂+H₂O→PhOH+HCOˉ

此反應現象：二氧化碳通入後，溶液中出現白色混濁。

原因：苯酚因溶解度小而析出。

顯色反應

苯酚遇三氯化鐵溶液顯紫色，原因是苯酚根離子與Fe形成了有顏色的配合物。

6PhOH+FeCl₃→H₃[Fe(OPh)₆]（紫色）+3HCl

取代反應

苯酚芳環上的反應，主要表現為親電取代反應，如鹵化、硝化、磺化、烷基化、醯基化、羧化以及與重氮鹽的偶聯反應。這是因為羥基有給電子效應，使苯環電子云密度增加。

值得注意的是，苯酚的親電取代總是發生在羥基的鄰位和對位。這是羥基等給電子基團的共性。酚羥基上的取代酚羥基上的氫原子可以被含碳基團取代，生成醚或酯。

氧化還原

苯酚很容易被氧化，生成苯醌(粉紅色)，進一步氧化，生成棕色聚合物：

苯酚氧化反應

苯酚的氧化產物一般是對苯醌。這個反應也可以用Br₂作氧化劑。

與金屬鋅作用，可被還原為苯;在鎳催化劑作用下，加氫可還原為環己醇。

縮合反應

苯酚與甲醛在酸或鹼的催化下發生縮合，生成酚醛樹脂。

計算化學數據

疏水參數計算參考值（XlogP）：無

氫鍵供體數量：1

氫鍵受體數量：1

可旋轉化學鍵數量：0

互變異構體數量：2

拓撲分子極性表面積：20.2

重原子數量：7

表面電荷：0

複雜度：46.1

同位素原子數量：0

確定原子立構中心數量：0

不確定原子立構中心數量：0

確定化學鍵立構中心數量：0

不確定化學鍵立構中心數量：0

共價鍵單元數量：1

毒理學數據

苯酚屬高毒類，對皮膚和黏膜有強烈的腐蝕性，又能經皮膚和黏膜吸收而造成中毒，開始出現刺激，局部麻醉，進而變為潰瘍。低濃度能使蛋白質變性，高濃度能使蛋白質沉澱，故對各種細胞有直接損害。而且苯酚在體內分離後可造成腎臟損傷，從而引起繼發性死亡。誤服苯酚時強烈地刺激胃，引起腹部劇痛。與之接觸之組織受到明顯腐蝕。長期吸入苯酚蒸氣時，可患苯酚虛脫症，開始感到頭痛、咳嗽、倦怠、虛弱、食慾減退，後期出現不斷咳嗽、皮膚痛癢、腎區有壓迫感、胸部有沉重感、嚴重失眠、皮膚蒼白、蛋白尿，最後因慢性腎炎而死亡。人口服苯酚的致死量約2~15g，純苯酚的毒性更大。TJ 36-79規定車間空氣中最高容許濃度為5mg/m。

急性毒性

LD₅₀：317mg/kg（大鼠經口）；270mg/kg（小鼠經口）；669mg/kg（大鼠經皮）；630mg/kg（兔經皮）

LC₅₀：316mg/m（大鼠吸入，4h）

刺激性

家兔經皮：500mg（24h），重度刺激。

家兔經眼：1mg，重度刺激。

亞急性與慢性毒性

動物長期吸入苯酚蒸氣（115.2~230.2mg/m）可引起呼吸困難、肺損害、體重減輕和癱瘓。

致突變性

DNA抑制：人Hela細胞1mmol/L。

姐妹染色單體交換：人淋巴細胞5μmol/L。

致畸性

雌性小鼠受孕後6~15d經口染毒2800mg/kg引發顱面部（包括鼻部和舌部）畸形，4g/kg引發肌肉骨骼系統發育畸形。

其他

大鼠經口最低中毒劑量（TDLo）：1200mg/kg（孕6~15d），引起胚胎毒性。

生態學數據

生態毒性

LC₅₀：49~36mg/L（48~96h）(黑頭呆魚)；60~200mg/L（24h）（金魚，靜態）；5.6~11mg/L（24h）（虹鱒魚，靜態）；

EC₅₀：56mg/L（96h）（水蚤）；

IC₅₀：4.6~7.5mg/L（72h）（藻類）

生物降解性

好氧生物降解：6~84h

厭氧生物降解：192~672h

非生物降解性

水相光解半衰期：46~173h

光解最大光吸收波長範圍：173~269nm

水中光氧化半衰期：77~3840h

空氣中光氧化半衰期：2.28~22.8h

生物富集性

BCF：1.7（金魚）；20（金色圓腹雅羅魚）；39（虹鱒魚）。

急救措施

皮膚接觸：立即脫去污染的衣著，用甘油、聚乙烯乙二醇或聚乙烯乙二醇和酒精混合液 （7:3）抹洗，然後用水徹底清洗。或用大量流動清水沖洗至少15分鐘。就醫。

眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫。

吸入：迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫。

食入：立即給飲植物油15～30mL。催吐。就醫。

消防措施

危險特性：遇明火、高熱可燃。

有害燃燒產物：一氧化碳、二氧化碳。

滅火方法：消防人員須佩戴防毒面具、穿全身消防服，在上風向滅火。

滅火劑：水、抗溶性泡沫、乾粉、二氧化碳。

泄漏應急處理

隔離泄漏污染區，限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴防塵面具（全面罩），穿防毒服。

小量泄漏：用乾石灰、蘇打灰覆蓋。

大量泄漏：收集回收或運至廢物處理場所處置。

操作處置儲存

操作注意事項：密閉操作，提供充分的局部排風。儘可能採取隔離操作。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩，戴化學安全防護眼鏡，穿透氣型防毒服，戴防化學品手套。遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸菸。使用防爆型的通風系統和設備。避免產生粉塵。避免與氧化劑、酸類、鹼類接觸。搬運時要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。

儲存注意事項：儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。避免光照。庫溫不超過30℃，相對濕度不超過70%。包裝密封。應與氧化劑、酸類、鹼類、食用化學品分開存放，切忌混儲。配備相應品種和數量的消防器材。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。應嚴格執行極毒物品“五雙”管理制度。

測定苯酚的酸性

實驗操作

1、在試管中取2mL苯酚溶液，滴加石蕊試劑，觀察現象。

2、在三支試管中分別取少量苯酚固體，並分別向其中加入2-3mL氫氧化鈉溶液、2-3mL碳酸鈉溶液、2-3mL碳酸氫鈉溶液，充分振盪，觀察並比較現象（注意加鹽溶液的試管中是否有氣泡。）

3、在試管中取2mL氫氧化鈉溶液，滴加2-3滴酚酞試液，再加入少量苯酚固體，觀察顏色變化。

實驗現象

苯酚不能使石蕊變紅。

苯酚固體易溶於氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液，無氣泡產生；難溶於碳酸氫鈉溶液。

苯酚使紅色溶液（滴有酚酞試液的氫氧化鈉溶液）逐漸變淺。

實驗結論

苯酚具有弱酸性，酸性介於碳酸和碳酸氫根離子之間。由於苯酚的酸性太弱，以至於不能使石蕊試劑變紅。（石蕊試液的變色範圍是：pH值5～8。）

在剛才製取的苯酚溶液中邊振盪邊逐滴加入氫氧化鈉溶液，至恰好澄清，生成物為苯酚鈉。再持續通入二氧化碳氣體，溶液又變渾濁（二氧化碳與水生成碳酸，碳酸與苯酚鈉反應生成苯酚與碳酸氫鈉）。

綜上所述，根據強酸制弱酸的原理可知酸性： H₂CO₃ ＞ NaHCO₃ 。亦可知碳酸的酸性比苯酚的酸性強。

製備

苯酚存在於煤焦油中，故煤焦油是苯酚的工業來源之一，但遠不能滿足要求，大部分苯酚通過合成得到，苯酚的合成有多種方法，主要採用異丙苯法。

異丙苯法

此法是將丙烯與苯在三氯化鋁催化下生成異丙苯，它氧化生成過氧化氫異丙苯，再用陽離子交換樹脂分解得到苯酚和丙酮。每生產1噸苯酚可副產0.62噸丙酮。

磺化法

以苯為原料，用硫酸進行磺化生成苯磺酸，用亞硫酸鈉中和，再用苛性鈉鹼溶，經酸化和減壓蒸餾等步驟得到苯酚。

氫苯水解法

氫苯在高溫、高壓下與苛性鈉水解生成酚鈉，再中和得苯酚。

國內主要苯酚生產廠家：北京燕山石化公司，上海高橋化工總廠，錦西化工廠，吉林石化，太原化工廠，藍星哈爾濱石化廠，江西萍鄉化工廠。

套用領域

廣泛用於製造酚醛樹脂、環氧樹脂、錦綸纖維、增塑劑、顯影劑、防腐劑、殺蟲劑、殺菌劑、染料、醫藥、香料和炸藥等。

工業

苯酚是重要的有機化工原料，用它可製取酚醛樹脂、己內醯胺、雙酚A、水楊酸、苦味酸、五氯酚、2,4-D、己二酸、酚酞n-乙醯乙氧基苯胺等化工產品及中間體，在化工原料、烷基酚、合成纖維、塑膠、合成橡膠、醫藥、農藥、香料、染料、塗料和煉油等工業中有著重要用途。此外，苯酚還可用作溶劑、實驗試劑和消毒劑，苯酚的水溶液可以使植物細胞內染色體上蛋白質與DNA分離，便於對DNA進行染色。

醫療

用法與用量

1、器械消毒及排泄物處理1%～5%水溶液。

2、皮膚殺菌與止癢：2%軟膏塗患處。

3、中耳炎用1%～2%苯酚甘油滴耳，每日3次。

製劑與規格

苯酚軟膏：2%。

苯酚甘油：①1%；②2%。

給藥說明

本品對組織穿透力強，僅在小面積皮膚上使用。高濃度外用可引起組織損傷，甚至壞死。水溶液用於體表，濃度不宜超過2%，外用後不加封包。

不良反應

本品對組織有腐蝕性和刺激性。曾報導在通風較差的場所，以苯酚消毒清潔搖籃和床墊等，引起新生兒高膽紅素血症，對嬰兒已證實有致命性。

禁忌證

尿布皮炎患兒及6個月以下嬰兒禁用。避免套用在破損皮膚和傷口。

藥典信息

來源

本品含C₆H₆O不得少於99.0%。

性狀

本品為無色至微紅色的針狀結晶或結晶性塊，有特臭，有引濕性，水溶液顯弱酸性反應，遇光或在空氣中色漸變深。

本品在乙醇、三氯甲烷、乙醚、甘油、脂肪油或揮髮油中易溶，在水中溶解，在液狀石蠟中略溶。

凝點

本品的凝點（通則0613）不低於40℃。

鑑別

取本品0.1g，加水10mL溶解後，照下述方法試驗。

1、取溶液5mL，加三氯化鐵試液1滴，即顯藍紫色。

2、取溶液5mL，加溴試液，即生成瞬即溶解的白色沉澱，但溴試液過量時，即生成持久的沉澱。

3、本品的紅外光吸收圖譜應與對照的圖譜（光譜集240圖）一致。

檢查

不揮發物

取本品5.0g，置水浴蒸發揮散後，在105°C乾燥至恆重，遺留殘渣不得過2.5mg。

含量測定

取本品約0.15g，精密稱定，置100mL量瓶中，加水適量使溶解並稀釋至刻度，搖勻，精密量取25mL，置磺瓶中，精密加溴滴定液（0.05mol/L）30mL，再加鹽酸5mL，立即密塞，振搖30分鐘，靜置15分鐘後，注意微開瓶塞，加碘化鉀試液6mL，立即密塞，充分振搖後，加三氯甲烷1mL，搖勻，用硫代硫酸鈉滴定液（0.1mol/L）滴定，至近終點時，加澱粉指示液，繼續滴定至藍色消失，並將滴定的結果用空白試驗校正。每1mL溴滴定液（0.05mol/L）相當於1.569mg的C₆H₆O。

類別

消毒防腐藥。

貯藏

遮光，密封保存。

安全信息

安全術語

S24/25：Avoid contact with skin and eyes.

避免皮膚和眼睛接觸。

S26：In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.

眼睛接觸後，立即用大量水沖洗並徵求醫生意見。

S28：After contact with skin, wash immediately with plenty of ... (to be specified by the manufacturer).

皮膚接觸後，立即用大量...（由生產廠家指定）沖洗。

S36/37/39：Wear suitable protective clothing, gloves and eye/face protection.

穿戴適當的防護服、手套和眼睛/面保護。

S45：In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the lable where possible).

發生事故時或感覺不適時，立即求醫（可能時出示標籤）。

風險術語

R23/24/25：Toxic by inhalation, in contact with skin and if swallowed.

吸入、與皮膚接觸和吞食是有毒的。

R34：Causes burns.

引起灼傷。

R48/20/21/22：Harmful : danger of serious damage to health by prolonged exposure through inh.,in contact with skin and if swallowed.

有害的：經吸入、皮膚和吞食長期接觸有嚴重損害健康的危險。

R68：Possible risk of irreversible effects.

可能有不可逆後果的危險。