Fenylová skupina, skrátene fenyl, označuje v organickej chémii cyklickú skupinu, ktorej vzorec je –C₆H₅. Často je reprezentovaná symbolom Ph (z anglického phenyl). Nazýva sa i fenylový zvyšok alebo fenylové jadro.^[1][2] Fenylová skupina je veľmi blízka benzénu a je možné ju vnímať ako benzénové jadro bez jedného atómu vodíka, ktorý možno nahradiť iným prvkom alebo zlúčeninou, takže sa z fenylu stáva funkčná skupina. Fenylová skupina má šesť atómov uhlíka usporiadaných do planárneho šesťuholníka, pričom päť z týchto uhlíkových atómov má naviazaných po jednom vodíku a posledný uhlíkový atóm je naviazaný na substituent. Fenylová skupina je bežná v organickej chémii.^[3] Aj keď je často zobrazovaná so striedajúcimi sa jednoduchými a dvojitými väzbami, táto skupina je v skutočnosti aromatická a všetky väzby medzi uhlíkmi sú v rámci kruhu rovnako dlhé.^[3][4] Táto skupina patrí medzi aryly.^[5]

Názov

Názov fenylová skupina je synonymom skupiny –C₆H₅ a niekedy sa označuje ako Ph alebo archaicky ako Φ (grécke fí). Benzén sa niekedy zapisuje ako PhH. Fenylová skupina je zvyčajne viazané na iné atómy alebo skupiny. V prípade trifenylmetánu, Ph₃CH, sú tri fenylové skupiny viazané na jeden atóm uhlíka.^[6] Mnohé alebo dokonca väčšina fenylových skupín sa neoznačuje ako „fenyl“. Napríklad zlúčenina, ktorej vzorec je C₆H₅Cl, sa bežne označuje ako chlórbenzén, aj keď ho možno označiť ako fenylchlorid. V špeciálnych prípadoch je fenyl možné izolovať či detegovať v podobe fenylového aniónu (C₆H₅⁻), fenylového katiónu (C₆H₅⁺) a fenylového radikálu (C₆H₅^•).^{[chýba zdroj}

Aj keď názov fenyl a symbol Ph označujú konkrétne skupinu –C₆H₅, niektoré substituované deriváty sa označujú obdobnými názvami. Skupina –C₆H₄NO₂ sa napríklad označuje ako nitrofenyl a skupina –C₆F₅ sa označuje ako pentafluórfenyl. Monosubstituované fenylové skupiny (teda disubstituované benzény) sú asociované s elektrofilnou aromatickou substitúciou a produkty vznikajú podľa substitučných vzorov arénov. Substituovaný fenyl má teda tri izoméry – orto (1,2-disubstituovaný), meta (1,3-disubstituovaný) a para (1,4-disubstituovaný). Disubstituovaný fenyl (teda trisubstituovaný benzén) môže byť substituovaný napríklad v polohách 1,2,3 a v polohách 1,3,5. Viacsubstituované fenyly, ako je pentafluórfenyl, existujú a pomenovávajú sa podľa názvoslovia IUPAC.^{[chýba zdroj}

Etymológia

Názov fenyl je odvodený z francúzskeho phényle, ktoré pochádza z gréckeho φαίνω, phaino, „svietiaci“, keďže prvé fenylové zlúčeniny vznikali ako vedľajšie produkty pri výrobe a čistení rôznych plynov používaných pri osvetlení.^[7] Podľa McMurryho je toto slovo odvodené od gréckeho pheno, „nesiem svetlo“, čo odkazuje na objav benzénu, ktorý učinil Michael Faraday v roku 1825 olejnatého zvyšku, ktorý ostal v londýnskom pouličnom osvetlení.^[8]

Štruktúra

Fenylové zlúčeniny sú formálne odvodené od benzénu, často potom i pri spôsobe ich prípravy. Čo sa týka elektronických vlastností, fenylová skupina je príbuzná vinylovej skupine. Všeobecne má záporný indukčný efekt (I-) kvôli vyššej elektronegativite sp² hybridizovaných uhlíkových atómov a kladný mezomérny efekt (M+) vďaka schopnosti delokalizovaného pí systému darovať elektróny, ak je možná konjugácia.^[9] Fenylová skupina je hydrofóbna a typicky je odolná voči oxidácii a redukcii. Fenylové skupiny (tak ako všetky aromatické zlúčeniny) majú zvýšenú stabilitu oproti ekvivalentným väzbám v alifatických (nearomatických) zlúčeninách. Táto stabilita vychádza z jedinečných vlastností aromatických molekulárnych orbitálov.^[4]

Väzbová dĺžka väzieb C–C je asi 1,4 Å.^[10]

V ¹H-NMR spektroskopii sa chemický posun protónov fenylovej skupiny nachádza zvyčajne okolo 7,2-7,4 ppm. Tieto chemické posuny sú ovplyvnené prúdom aromatického jadra a môžu sa meniť v závislosti na naviazaných substituentoch.^[11]

Príprava

Na naviazanie fenylovej skupiny na nejakú chemickú látku sa zvyčajne používajú činidlá, ktoré poskytujú fenylový anión alebo fenylový katión. Medzi tieto zlúčeniny patrí napríklad fenyllítium (C₆H₅Li) a fenylmagnéziumbromid (C₆H₅MgBr). Benzén potom atakuje elektrofily, čím vznikajú fenylované deriváty:

C₆H₆ + E⁺ → C₆H₅E + H⁺

kde E⁺ („elektrofil“) = Cl⁺, NO₂⁺, SO₃. Tieto reakcie patria medzi elektrofilné aromatické substitúcie.^{[chýba zdroj}

Zlúčeniny

Fenylová skupina je súčasťou mnohých organických zlúčenín, či už prírodných alebo syntetických. Medzi bežné prírodné látky s touto skupinou patrí aminokyselina fenylalanín.^[12]

Jeden z hlavných produktov petrochemického priemyslu je BTX, ktoré sa skladá z benzénu, toluénu a xylénu, ktoré sa používajú ako základné stavebné bloky pre fenylové zlúčeniny.^[13]

Polymér polystyrén je odvodený od monoméru obsahujúceho fenylovú skupinu (styrénu) a väčšina jeho vlastností vzniká práve kvôli rigidite a hydrofobicite fenylovej skupiny.^[14]

Mnoho liekov a i mnoho polutantov obsahuje fenylovú skupinu.

Jedna z najjednoduchších zlúčenín s touto skupinou je fenol, C₆H₅OH. Hovorí sa, že rezonančná stabilizácia robí z fenolu silnejšiu kyselinu oproti alifatickým alkoholom ako je napríklad etanol (pK_a = 10 vs. 16-18). Významný príspevok ku kyslosti fenolu však má i väčšia elektronegativita sp² alfa uhlíku na fenole oproti sp³ alfa uhlíku alifatických alkoholov.^[15]

• Reprezentatívne zlúčeniny s fenylovou skupinou
• 
  Atorvastatín (Lipitor) je liek, ktorý obsahuje dve fenylové skupiny a jednu p-fluórfenylovú skupinu. Používa sa na zníženie hladiny cholesterolu u ľudí s hypercholesterolémiou.
• 
  Fexofenadín (Allegra, Telfast) je liek, ktorý má difenylmetylovú skupinu a p-fenylénovú skupinu (C₆H₄). Je to antihistaminikum používané pri liečbe alergií.
• 
  Fenylalanín, jedna z proteinogénnych aminokyselín.
• 
  Bifenyl sa skladá z dvoch fenylových skupín. Tieto kruhy zvyčajne nie sú koplanárne (neležia v tej istej rovine).
• 
  Chlórbenzén sa používa ako rozpúšťadlo.

Referencie

Zdroj

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Phenyl group na anglickej Wikipédii.

Chemický portál