2.1　主要单体及其性质

2.1.1　酚

制备硼酚醛树脂的酚主要有苯酚、甲酚、芳烷基酚、双酚A、双酚F或混合酚等。下面重点介绍几种常用的酚。

2.1.1.1　苯酚

（1）物理性质　苯酚（英文名Phenol），是一种具有特殊气味的白色针状晶体，1834年德国化学家龙格（F.Runge）在煤焦油中发现，故又称石炭酸（carbolic acid）。分子式C₆H₆O，相对分子质量94.11，熔点41℃，沸点181.9℃，相对密度1.07，折射率1.5418，饱和蒸气压0.13kPa（40.1℃）。可混溶于醚、氯仿、甘油、二硫化碳、凡士林、挥发油、强碱水溶液。常温时易溶于乙醇、甘油、氯仿、乙醚等有机溶剂，微溶于水，与大约8％水混合可液化，65℃以上能与水混溶，几乎不溶于石油醚。

（2）化学性质　由于酚羟基氧上带孤对电子的p轨道与芳环上π键共轭，使酚的酸性和亲电性增强，碱性和亲核性减弱。因此苯酚主要发生芳环亲电取代和酚羟基反应。酚羟基反应主要有碱中和反应，酯化、醚化和与三氯化铁的显色反应等。芳环亲电取代反应主要有卤化、硝化、磺化、烷基化、羧基化、羰基缩合等反应。其中与饱和溴水反应，生成2，4，6-三溴苯酚白色沉淀，用于苯酚的定性与定量检测，但与稀溴水不发生反应。本节重点介绍苯酚与醛、酮等羰基化合物的缩合反应。苯酚的亲电反应官能度为3，与甲醛在酸和碱的作用下，可发生邻对位亲电取代反应，按酚和醛的用量比例不同，可得到不同结构的高分子化合物。

酸催化时，甲醛先与质子结合。

比甲醛具有更强的亲电性，容易对苯环发生亲电取代反应。

碱催化时，苯酚成为苯氧负离子，它比苯酚具有更强的亲核性。

当醛过量时，生成含羟基较多的2，4-二羟甲基苯酚和2，6二羟甲基苯酚。

当酚过量时，可生成不含羟甲基的4，4'-二羟基二苯甲烷和2，2'-二羟基二苯甲烷。

这些中间产物相互缩合，并与甲醛、苯酚继续作用，就可得到线型或体型的缩聚物，即酚醛树脂。

（3）制备方法　工业上可由煤焦油粗酚精制而得，人工合成主要有磺化法、异丙苯法、氯苯水解法和拉西法等。

（4）应用领域　苯酚是重要的有机化工原料，用它可制取酚醛树脂、己内酰胺、双酚A、水杨酸、苦味酸、五氯酚、2，4-二氯苯氧乙酸、己二酸、酚酞、n-乙酰乙氧基苯胺等化工产品及中间体，在化工原料、烷基酚、合成纤维、塑料、合成橡胶、医药、农药、香料、染料、涂料和炼油等工业中有着重要用途。此外，苯酚还可用作溶剂、实验试剂和消毒剂，苯酚的水溶液可以使植物细胞内染色体上蛋白质与DNA分离，便于对DNA进行染色。

（5）健康危害　苯酚对皮肤、黏膜有强烈的腐蚀作用，可抑制中枢神经或损害肝、肾功能。

急性中毒：吸入高浓度蒸气可致头痛、头晕、乏力、视物模糊、肺水肿等。误服引起消化道灼伤，出现烧灼痛，呼出气带酚味，呕吐物或大便带血液，有胃肠穿孔的可能，可出现休克、肺水肿、肝或肾损害，出现急性肾衰竭，可死于呼吸衰竭。眼接触可致灼伤。可经灼伤皮肤吸收，经一定潜伏期后引起急性肾衰竭。

慢性中毒：可引起头痛、头晕、咳嗽、食欲减退、恶心、呕吐，严重者引起蛋白尿，可致皮炎。

2.1.1.2　甲酚

甲酚有邻、间、对位三种异构体，都存在于煤焦油中，由于它们的沸点相近，不易分离，所以工业上应用的多为三种异构体未分离的粗甲酚。

1.邻甲酚

（1）物理性质　邻甲酚，又称2-甲基苯酚（英文名o-cresol或2-cresol），分子式C₇H₈O，相对分子质量108.14。为无色或略带淡红色晶体，有苯酚气味，有毒，有腐蚀性。熔点30.9℃，沸点190.8℃，相对密度1.0273，折射率1.5361。属高热可燃、有机腐蚀物品。微溶于水，25℃时在水中溶解度可达2.5％，100℃时可达5.3％。溶于氢氧化钠溶液，几乎全部溶于常用有机溶剂。

（2）化学性质　有弱酸性，与氢氧化钠作用生成可溶性的钠盐，但不与碳酸钠作用。由于邻甲酚的甲基为供电子基团，使羟基的酸性减弱，因此邻甲酚的酸性弱于苯酚。邻甲酚钠盐与硫酸二甲酯一类的烷基化剂反应，生成酚醚。邻甲酚由于甲基的引入，亲电性减弱，亲电反应官能度变为2，与甲醛类反应可生成线型酚醛树脂，反应速率仅为苯酚的0.26倍。催化加氢生成甲基环己醇。在温和条件下，邻甲酚和苯酚一样可进行硝化、卤化、烷基化和磺化反应。邻甲酚容易氧化，与光和空气接触颜色即变深，生成醌类及其他复杂的化合物。遇明火、高热或氧化剂能引起燃烧。

（3）制备方法　邻甲酚的生产方法主要采用苯酚甲醇烷基化法，其他还有煤焦油分离回收法、邻甲苯胺重氮化法、甲苯羟基化法等方法。其中苯酚甲醇烷基化法是当今世界上生产邻甲酚最先进、应用最多的方法。

（4）应用领域　邻甲酚主要用作合成树脂，还可用于制作农药二甲四氯除草剂、医药上的消毒剂、香料和化学试剂及抗氧剂等，其下游产品主要有合成树脂邻甲酚酚醛树脂、邻甲基水杨酸、对氯邻甲苯酚、邻羟基苯甲醛、2-甲基-5-异丙基酚和抗氧剂等。此外还可用于癸二酸生产的稀释剂、消毒剂以及增塑剂等。

（5）健康危害　邻甲酚为细胞原浆毒，能使蛋白变性和沉淀，对皮肤及黏膜有明显的腐蚀作用，故对各种细胞有直接损害。经口中毒时，口腔、咽喉及食管黏膜有明显腐蚀和坏死，周围组织有出血及浆液性浸润。蒸气经呼吸道吸收时，可引起气道刺激，肺部充血，水肿和支气管肺炎伴胸膜上出血点。吸收入血后，分布到全身各组织，透入细胞后，引起全身性中毒症状。

2.间甲酚

（1）物理性质　间甲酚，又称3-甲基苯酚（英文名m-cresol或3-cresol），分子式C₇H₈O，相对分子质量108.14。间甲酚为无色或淡黄色液体，有苯酚气味，熔点10.9℃，沸点202.8℃，相对密度1.03，折射率1.544。有腐蚀性，微溶于水，可溶于乙醇、乙醚、氢氧化钠溶液。

（2）化学性质　间甲酚和邻甲酚一样，由于甲基的引入，使其酸性变弱。但其芳环的亲电性显著增强，和甲醛的反应速率是苯酚的2.8倍多。其亲电反应官能度为3，可进行硝化、卤化、烷基化、磺化及三氯化铁的显色反应。易氧化，可燃。

（3）制备方法　早期间甲酚主要由煤焦油中提取，由于资源有限，甲酚含量较低（约0.25％），满足不了发展的需要。目前国外主要采用合成法，主要有异丙基甲苯氧化法、邻二甲苯氧化法、甲基烯丙基氯闭环法、间甲苯胺重氮化水解法等。其中异丙基甲苯氧化法是目前生产间甲酚的主要方法。

（4）应用领域　间甲酚是农药、医药、抗氧剂、香料和合成维生素E的重要原料。在农药工业中主要用于合成杀虫剂杀螟松、速杀威、倍硫磷以及拟除虫菊酯类农药中间体间苯氧基苯甲醛等。间甲酚经甲基化制备2，3，6-三甲基苯酚，它是合成维生素E的重要原料，另外也是生产聚苯醚工程塑料的单体和国内较为紧俏的化工中间体。由间甲酚合成6-叔丁基-3-甲基苯酚，它可以与丁烯醛、二氯化硫等分别合成受阻酚类抗氧剂，如抗氧剂CA、抗氧剂300、抗氧剂260等。在香料领域用于合成麝香草酚、卜薄荷醇等。还可以用于生产传真复印纸的着色材料、彩色胶片显影剂、合成树脂、胶黏剂等，以及合成多种重要的新型精细化学品等。

（5）健康危害　本品对皮肤、黏膜有强烈刺激和腐蚀作用。急性中毒会引起肌肉无力、胃肠道症状、中枢神经抑制、虚脱、体温下降和昏迷，并可引起肺水肿和肝、肾、胰等脏器损害，最终发生呼吸衰竭。慢性中毒可引起消化道功能障碍，肝、肾损害和皮疹。对水体可造成污染。

3.对甲酚

（1）物理性质　对甲酚，又名4-甲酚（英文名p-cresol或4cresol），分子式C₇H₈O，相对分子质量108.14。白色晶体，有苯酚气味，与光或空气接触颜色变深。熔点36℃，沸点202.5℃，相对密度1.034，折射率1.5395。微溶于水，能与乙醇、乙醚、苯、氯仿、乙二醇、甘油、碱液等混溶。

（2）化学性质　酸性弱于苯酚。亲电反应官能度为2，可进行硝化、卤化、烷基化、磺化及三氯化铁的显色反应，但芳环的亲电性显著减弱，和甲醛的反应速率仅是苯酚的0.35倍。

（3）制备方法　对甲酚早期也是从煤焦油中提取，目前主要通过工业合成，制备方法有甲苯磺化碱溶法、对甲苯胺重氮水解法、对甲基苯甲醛法等，其中甲苯磺化碱溶法是目前生产对甲酚的主要方法。

（4）应用领域　是制造防老剂264（2，6-二叔丁基对甲酚）和橡胶防老剂的原料。在塑料工业中可制造酚醛树脂和增塑剂。在医药上用作消毒剂。此外，还可作染料和农药的原料。

（5）健康危害　对甲酚和邻甲酚、间甲酚一样，会对皮肤、黏膜有强烈刺激和腐蚀作用。急性中毒会引起肌肉无力、胃肠道症状、中枢神经抑制、虚脱、体温下降和昏迷，并可引起肺水肿和肝、肾、胰等脏器损害，最终发生呼吸衰竭。慢性中毒可引起消化道功能障碍，肝、肾损害和皮疹。对水体可造成污染。

2.1.1.3　双酚A

（1）物理性质　双酚A（英文名bisphenol A），是一种白色针状晶体或片状粉末。分子式C₁₅H₁₆O₂，相对分子质量228.29，相对密度1.195，熔点159℃，沸点220℃。微溶于水、脂肪烃、二氯甲烷、甲苯，溶于丙酮、乙醇、甲醇、乙醚、醋酸及稀碱液等。

（2）化学性质　双酚A是苯酚的衍生物，具有酚的基本性质。含有酚羟基，易发生氧化反应，且—OH邻位有H原子，可与溴、硝酸、甲醛等发生亲电取代反应。苯环的不饱和性可与氢发生加成反应。

（3）制备方法　传统双酚A生产方法主要采用硫酸或氯化氢作为催化剂，苯酚与丙酮进行缩合。但生产的双酚A质量较差，对设备腐蚀性大，环境污染严重。为了克服上述两种方法的弊端，各国在20世纪70年代初就开始进行离子交换树脂作催化剂合成双酚A的研究。目前已实现工业化，该工艺大大改变了传统工艺的不足，反应物质极易分离，后处理简单，离子交换树脂对设备腐蚀性较弱，系统运作的可靠性大大提高，而投资费用并未增加。所以树脂法生产双酚A技术已成为双酚A生产的主流和发展方向。

（4）应用领域　双酚A主要用于生产聚碳酸酯、环氧树脂、聚砜树脂、聚苯醚树脂、不饱和聚酯树脂等多种高分子材料。也可用于生产增塑剂、阻燃剂、抗氧剂、热稳定剂、橡胶防老剂、农药、涂料等精细化工产品。

（5）健康危害　19世纪30年代中期，人们发现双酚A可以发挥雌激素作用。有科学家认为，长时间吸进双酚A粉末有害于肝功能及肾功能，特别严重的是它会降低血液中血红素的含量。而动物研究表明，双酚A可能导致很多疾病，包括生殖系统发育异常、女性提早性成熟、精子数量减少以及前列腺癌和乳腺癌等与激素相关的癌症。双酚A进入女性子宫内，可能导致后代的疾病变异，包括肥胖症、癌症和糖尿病。2008年，一些政府开始对它在消费领域的安全性提出正式的质疑，并陆续采取措施让相关产品下架。2010年1月，美国和英国科学家宣布，塑料制品中的化学物双酚A可诱发心脏病。同年9月，加拿大成为首个将双酚A列为有毒物质的国家。