CORSO DI CHIMICA DEGLI INQUINANTI ORGANICI. Tel /163

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1 CORSO DI CHIMICA DEGLI INQUINANTI ORGANICI ANNO Anno PROF. Prof. ARMANDO Armando Zarrelli ZARRELLI (Dipartimento di Chimica Organica e Biochimica, Università Federico II di Napoli) Tel /163 zarrelli@unina.it

2 Fenolo OH

3 Un pò di Storia Il fenolo fu scoperto nel 1834 da Runge nel catrame di carbon fossile, da cui si ottiene tuttora insieme con gli omologhi,, estraendolo con idrossido di sodio dagli oli che distillano fra 150 e 200 ºC. Per le sue proprietà antisettiche, il fenolo è stato usato come disinfettante; è una materia prima molto comune nella produzione di coloranti, di farmaci - uno dei più noti è l'aspirina - e di polimeri; uno dei primi polimeri mai preparati è la bachelite,, ottenuta per polimerizzazione del fenolo con la formaldeide.

4 CHE COS'E' Il fenolo è il più semplice composto della sua classe, quella dei composti aromatici derivati dal benzene che recano un gruppo ossidirile (-OH)( direttamente legato all'anello aromatico.

5 Struttura La sua formula chimica è C 6 H 5 OH. E detto anche acido fenico. Puro, si presenta sotto forma di cristalli bianchi che, per via dell'ossidazione dovuta all'ossigeno dell'aria, tendono col tempo ad assumere una colorazione gialla o rosa. OH

6 Informazione sulla sicurezza: R23 Tossico per inalazione R24 Tossico a contatto con la pelle R25 Tossico per ingestione R48/20/21/22 Nocivo: pericolo di gravi danni alla salute in caso di esposizione prolungata per inalazione, a contatto con la pelle e per ingestione R68 Potenziali effetti irreversibili

7 Informazione sulla sicurezza: S24 Evitare il contatto con la pelle S25 Evitare il contatto con gli occhi S26 In caso di contatto con gli occhi, lavarsi abbondantemente e consultare subito un medico S28 In caso di contatto con la pelle, lavarsi abbondantemente e consultare subito un medico S36/37/39 Usare guanti e indumenti adatti per evitre al minimo l esposizione S45 In caso di malessere consultare immediatamente un medico

8 FENOLO Se puro e e un solido incolore Il prodotto commerciale contiene acqua ed e e un liquido incolore Odore dolciastro e nauseante percepibile a 40 ppb in aria e 1-81 ppm in acqua Tossico a livelli di concentrazione più alti Infiammabile

9 OH Fenolo Ha un punto di ebollizione più alto dell acqua con cui può creare soluzioni. Si rinviene in natura in alcuni cibi, nei rifiuti umani e animali e come prodotto di decomposizione di materiale organico.

10 FONTI Il fenolo e e una sostanza sia sintetica che naturale Prodotti commerciali: Unguenti Gocce per le orecchie e per il naso Lozione per piaghe Collutorio Gocce per il mal di denti Pomate analgesiche Lozioni antisettiche Pasticche per la gola Il fenolo e e stato trovato anche in: Pollo fritto Formaggio Alcuni tipi di pesce Acqua da bere Fumo di tabacco Aria Decomposizione materiale organico

11 Sintesi del fenolo: ossidazione dall isopropil benzene OH H. hν + H O O + HOO. O OH. Cumene.. O O O O O OH 2 + O + O.. + H 2 O.. OH OH O OH + O H O. CH 3 C CH 3 + fenolo - H + + H + emichetale

12 Caratteristiche Dal punto di vista della reattività chimica, il fenolo subisce facilmente reazioni di sostituzione elettrofila aromatica nelle posizioni orto e para (infatti( il gruppo ossidrilico è un sostituente attivante orto para orientante).

13 Il fenolo in natura I fenoli sono agenti antiossidanti naturalmente presenti nei vegetali e nella frutta,, oltre che in alcuni derivati come il tè,, il caffè,, il vino e l'olio d'oliva. Per quanto riguarda il vino, essi sono presenti soprattutto nel vino rosso, che è prodotto con gli acini e le bucce dell'uva: nelle bucce infatti, proprio perché esposte all'aria, è contenuta la maggior parte dei fenoli che vengono poi trasferiti alla bevanda finita.

14 Un discorso analogo vale per l'olio d'oliva che, a differenza degli altri oli vegetali, si ricava da un frutto che contiene numerose sostanze antiossidanti. Le olive contengono sostanze di natura fenolica (fenoli semplici e complessi) che svolgono azione protettiva nei confronti degli "stress" ossidativi e di altra natura a cui è sottoposto il frutto. I fenoli passano in parte nell'olio di oliva di prima spremitura extra vergine, dove sono presenti in concentrazioni dipendenti da vari fattori (cultivar, clima, maturazione delle olive, modalità di raccolta, ecc.).

15 Utilizzi Il fenolo viene utilizzato nella preparazione di alcune creme e schiume da barba per la sua attività germicida e di anestetico locale.

16 L'attività germicida del fenolo era nota sin dalla seconda metà dell'ottocento. Fu Lister, nel 1865, a scoprire l azione sterilizzante del fenolo, dimostrando che la pulizia e la disinfezione delle ferite con tale sostanza preveniva l insorgere della cancrena. Attualmente il fenolo non presenta alcun interesse terapeutico. L azione germicida del fenolo sembra associata alla sua capacità di denaturare le proteine. Il fenolo in soluzione si adsorbe sulle cellule batteriche e riesce ad oltrepassare la membrana per le sue proprietà lipofile. Si lega quindi (attraverso legami idrogeno) alle proteine batteriche, alterandone la struttura e compromettendo la loro attività naturale. Esistono molti derivati fenolici, usati soprattutto nel passato come disinfettanti.l attività antimicrobica di tale sostanze cresce all aumentare del loro carattere lipofilo, condizione realizzata con introduzione di gruppi alchilici, arilici e alogenici sull anello aromatico. L inserimento di gruppi alchilici e arilici ha inoltre dimostrato una riduzione della tossicità dei derivati fenolici per i mammiferi. Qui di seguito vengono riportarte le formule di struttura di due tra i derivati fenolici più utilizzati come antibatterici:

17 Utilizzi OH OH OH Cl (CH 2 ) 5 CH 3 IL fenolo viene ancora oggi utilizzato come principio attivo in alcuni preparati usati come anestetici locali. Si ritiene che l'azione anestetico locale venga espletata a livello di membrana cellulare (conduzione degli stimoli nervosi) di cellule eccitabili.

18 Fenoli: i danni I fenoli o acidi fenici sono sostanze contaminanti caustiche che si trovano in disinfettanti, resine, materie plastiche, fumo di tabacco, erbicidi, fungicidi, insetticidi e pesticidi.. I fenoli provocano irritazioni e infiammazioni di cute e mucose, che possono degenerare in forme tumorali. Alcuni materiali per l edilizia l sono trattati contro funghi e insetti, in particolare il legno per le strutture, ma anche quello lo per l arredamento, l tra i più a rischio sono i legni esotici. Particolare attenzione va prestata alla frutta e verdura che va sciacquata con bicarbonato alimentare. I fenoli possono causare danni al fegato e alcuni di essi sono sospettati di essere cancerogeni.

19 Le soluzioni acquose concentrate di fenolo causano bruciature alla pelle, ma questa azione è sfruttata in cosmetica nella produzione di preparati esfolianti, capaci di rimuovere gli strati ti superficiali della pelle. Le soluzioni di fenolo possono essere assorbite cutaneamente molto rapidamente e possono causare la morte entro 30 minuti od ore in caso di esposizione prolungata di una superfice pari a 64 pollici quadrati di pelle. Esposizioni inferiori possono causare danni ai reni, fegato, pancreas, milza, edema polmonare. L'ingesione può provocare ulcerazioni/corrosione della lingua, bocca, gola, esofago e stomaco e portare a cancrene.

20 Reattività E simile a quella che presenta l l 1,3-cicloesadiene con l Ossigeno l singoletto: + O O O O Il fenolo quando è immesso nell atmosfera può reagire con l ossigeno singoletto per dare una serie di composti diversi.