додати матеріал


Хімічні властивості ароматичних вуглеводнів Поліядерні ароматичні сполуки

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати


ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ АРОМАТИЧНИХ ВУГЛЕВОДНІВ. Поліядерні АРОМАТИЧНІ СПОЛУКИ

Реакції електрофільного заміщення: галогенування, нітрування, сульфування, алкілування, ацилювання. Механізм реакції електрофільного заміщення. Поняття про p - і s-комплексах, їх будова. Енергетична діаграма. Вплив замісників на напрям та швидкість електрофільного заміщення. Галогенування і нітрування бічних ланцюгів. Окислення бензолу і його гомологів. Озоноліз. Реакції приєднання: гідрування, галогенування.

Нафталін: будова, ароматичність, номенклатура. Хімічні властивості: реакції електрофільного заміщення (галогенування, нітрування, сульфування, ацилювання); реакції приєднання, гідрування, галогенування. Окислення. A - і b-нафтол та нафтиламін. Біфеніл, тріфенілметан. Поняття про стійкі радикалах.

ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ

В силу будови бензольного кільця для ароматичних сполук ряду бензолу характерні реакції електрофільного заміщення.

Конкуренція між приєднанням нуклеофільного частки і відривом протона в реакції бензоніевого іона.

  • реакція 1 не відбувається;

  • реакція 2 відбувається:

У p-комплексі p-електронна система бензолу виступає як донор електронів, а електрофільні агент діє як акцептор електронів. Проте освіту і дисоціація p-комплексу відбуваються дуже швидко, і освіта p-комплексу в більшості випадків не робить істотного впливу ні на швидкість реакції, ні на природу переважної більшості утворюються сполук.

Бензол вступає в такі реакції:

Нітрація.

Нитрующей агенти HNO 3, HNO 3 / H 2 SO 4, HNO 3 та CH 3 COOH, HNO 3 / (СН 3 СО) 2 О, NO 2 BF 4 та ін

Природа нитрующей агентів:

Умови, температура, концентрація.

Галогенування.

Одним з найбільш часто використовуваних каталізаторів є безводний хлорид алюмінію. Функція каталізатора полягає у зв'язуванні з галогеном.

Сульфування.

Для сульфирования часто застосовується сірчана кислота, що містить надлишок SO 3.

кислотно-основну рівновагу між двома молекулами сірчаної кислоти.

Хоча сірчаний ангідрид не несе позитивного заряду, але він володіє дефіцитом електронів, і, отже, є кислотою.

Оскільки бензолсульфокіслота - сильна кислота, то вона сильно дисоціює. Реакція сульфування - оборотна. При взаємодії бензолсульфокіслоти з перегрітою парою при 180 0 С утворюється бензол.

Алкілування по Фріделя-Крафтса.

Прийнято два можливих механізму реакції:

У другому випадку можна припускати, що електрофілом служить алкільних груп полирного комплексу AlCl 3 з алкилгалогенидов.

Реакції окислення.

1). Бензольне кільце в звичайних умовах окислюється з працею. При дії кисню повітря на бензол в присутності V 2 O 5 (п'ятиокис ваннадія) при температурі 400 0 С виходить малеїновий ангідрид.

2). Окислення алкілпроізводних бензолу йде з утворенням карбоксилсодержащими бензольних похідних:

3). Озонування.

4). Каталітичне окислення О 2 в присутності мідного каталізатора.

Правила орієнтації в бензольному кільці

Введення заступника в молекулу бензолу вимагає відповіді на два питання:

  1. Який вплив робить заступник на швидкість реакції - ускладнює або прискорює?

  2. Куди він направляє електрофільні частку Е +, в яке становище?

Ці питання пов'язані з перерозподілом електронної густини в бензольному кільці (I-ефект і С-ефект).

Приклади нитрования бензолу, нітробензолу, толуолу.

Розглянемо два типи заступників:

+ I-ефект

s, p-гіперкон'югація

сверхсопряженіе + С

- I-ефект

- З

Донор (збільшення електр. Щільності)

активізує

Акцептор (зменшення електр. Щільності)

деактівізірует

Ряд активності:

NH 2 > OH> OR> Cl> I> Br> CH 3; COOH> SO 3 H> NO 2.

Орієнтація:

Особливості впливу галогенів.

Галогени є про-, п-орієнтанти, але в той же час дезактивують кільце.

Вплив замісників у ядрі на електрофільного заміщення.

орто-, пара-орієнтанти

мета-орієнтанти

Активуючі

Дезактивуючий


Дезактивирующие

Хоча заступники і поділяються для зручності на 2 класу - о-, п-і м-орієнтанти, однак практично існує дуже мало реакцій, в яких утворилися б тільки про-, п-чи м-заміщені. Більшість реакцій призводить до отримання всіх трьох ізомерів, а ориентирующее вплив позначається просто в тому, який із них утворюється в надлишку.

У наведеній таблиці показано, що більшість заступників о-, п-напрямних більше дають продуктів пара-заміщених, ніж орто, незважаючи на те, що орто-положень два. Причиною тому служать стерические фактори.

Розподіл ізомерів при нитровании похідних бензолу.

R

Розподіл продуктів,%


орто

пара

мета

58

38

4

12

88

-

30

70

-

37

62

1

38

60

2

19

1

80

27

<3

70

-

11

89

Електрофільне заміщення в дизаміщених бензолу

При наявності двох заступників, які діють неузгоджено, різного типу місце вступу заступника визначає активує (електронодонорних) заступник.

Якщо обидва орієнтанти одного типу, то місце вступу визначає більш сильний, а якщо заступники не дуже відрізняються за силою, то утворюються суміші продуктів.

Орієнтація в дизаміщених може бути і узгодженої:

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Хімія | Реферат
28.8кб. | скачати


Схожі роботи:
Ароматичні гетероциклічні сполуки
Ароматичні сполуки з конденсованими ядрами
Хімічні властивості лантану
Хімічні властивості алюмінія
Фізичні і хімічні властивості
Фізико-хімічні властивості бензину
Фізико хімічні властивості бензину
Склад і фізико-хімічні властивості молока
Фізико хімічні властивості міді та заліза
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru