Теория замещения в ароматических соединениях. Реакции электрофильного замещения . Ориентанты 1 рода(орто-, пара- ориентанты)

Реакции электрофильного замещения (на примере соединений ароматического ряда).

Применение аренов

Ароматические углеводороды. Строение бензола. Ароматичность. Методы получения гомологов бензола.

Содержат шестичленный цикл с тремя сопряженными двойными связями. СnН2n-6. Систем. – арены. Представитель -бензол (С6Н6) Условно можно выделить два типа аренов: производные бензола(метилбензол, дифенил) и конденсированные арены (нафталин). Атомы углерод в состоянии sр2-гибридизации. Три гибридные

орбитали располагаются в одной плоскости под углом 120°С и участвуют в образовании σ-связей.

образуют плоский правильный шестиугольник. Все связи равноценны. Если заместители разделены одним атомом углерода, то это мета- (сокращенно м-), или 1,3-изомер, а если они разделены двумя атомами углерода, то это пара-(сокращенно п-), или 1,4-изомер. В названиях заместители обозначаются буквами (о-, мн, п-) или цифрами.

Получение аренов

1) Бензол и его гомологи в больших количествах получают из нефти и каменноугольной смолы, образующейся при сухой перегонке каменного угля (коксование). Сухая перегонка производится на коксохимических и газовых заводах.

2) Реакция превращения циклогексана в бензол (дегидрогенизация, или дегидрирование) протекает при пропускании его над катализатором (платиновой чернью) при 300°С. Предельные углеводороды реакцией

дегидрогенизации также можно превращать в ароматические.

2. Реакции присоединения к аренам. Такие реакции приводят к разрушению ароматической системы, поэтому они протекают лишь в жестких условиях (при повышенной температуре, давлении, световом облучении и т.д.)

Бензол и его гомологи используют в качестве растворителей в органическом синтезе и как исходные соединения для синтеза многих ценных веществ - лекарств, средств защиты растений, красителей и т.д.

Реакция электрофильного замещения. Устойчивость системы связей в бензоле приводит к тому, что внедрение электрофилов в эту богатую электронной плотностью молекулу протекает с трудом. Такие превращения относятся к реакциям электрофильного замещения. В результате происходит замещение атома водорода на электрофил. Бромирование и нитрование относятся к важнейшим реакциям электрофильного замещения в аренах. Бромирование осуществляется пoд действием комплекса брома с кислотой Льюиса (например, FeBr3). Под действием смеси азотной и серной кислот протекает нитрование аренов. Если в молекуле бензола имеется заместитель, как, например, в метилбензоле (толуоле), то реакция нитрования или любая другая реакция электрофильного замещения в принципе может привести к образованию трех изомерных продуктов, в которых заместители располагаются в 1,2- 1,3- и 1,4- положениях.Такие соединения называются соответственно орто-, мета- и пара -изомерами. Соотношение изомеров зависит от характера реагента, условий реакции, но

в первую очередь от характера заместителя в бензольном кольце. По его направляющему действию при атаке электрофильной частицы можно построить два ряда ориентантов

Заместители, обладающие положительным индуктивным эффектом или положительным мезомерным эффектом, но отрицательным индуктивным эффектом, способствуют электрофильному замещению в орто - и пара- положениях бензольного кольца и носят название ориентантов первого рода

Дата добавления: 2015-04-24