Способы получения

Физические свойства

Бензол – бесцветная жидкость с характерным запахом, легче воды, в воде не растворим, токсичен.

Толуол – жидкость без цвета, с характерным запахом, в воде не растворим, менее токсичен, чем бензол.

1. Переработка угля и нефти

гексан циклогексан бензол

гептан метилциклогексан толуол

2. Тримеризация ацетилена

3. Получение гомологов бензола

а) алкилирование по Фриделю-Крафтсу:

б) ацилирование по Фриделю-Крафтсу и восстановление:

§3.Электронное строение на примере бензола. Ароматичность;

критерии ароматичности.

Атомы углерода в молекуле бензола находятся в sp² – гибридизации:

три гибридные орбитали лежат в одной плоскости и направлены к вершинам равностороннего треугольника под углом 120⁰, образуя σ – скелет; негибридные р – орбитали перпендикулярны плоскости, при их взаимном пререкрывании образуется единое 6-электронное π-облако над и под плоскостью σ-скелета:

σ – скелет π – облако

l_{C – C} = 0, 140 нм Е_сопряж = 150 кдж/моль

Критерии ароматичности:

1. Наличие цикла в молекуле.

2. Молекула должна быть плоской (sp² – гибридизация)

3. Сопряжение

4. Общее делокализованное облако должно быть образовано

(4n + 2) электронами (правило Хюккеля), где n = 1,2…

5. Выигрыш энергии.

§4. Химические свойства

I. Реакции электрофильного замещения (S_Е) аренов.

Для бензола и его гомологов характерны реакции электрофильного замещения.

Механизм реакции:

1. Образование электрофильной частицы:

2. Образование π- и σ- комплексов:

π - комплекс σ – комплекс

1) Галогенирование бензола:

2) Нитрование

3) Сульфирование

4) Алкилирование по Фриделю-Крафтсу:

5) Ацилирование по Фриделю-Крафтсу:

ІІ. Ориентирующее действие заместителей в бензольном кольце:

1. Электронодонорные заместители увеличивают электронную плотность в бензольном кольце, облегчают реакции электрофильного замещения и направляют новый заместитель в орто- и пара-положения (ориентанты І рода):

– СН₃ ; – СН₂R; – CH = CH₂; – C₆H₅; – OH; – OR _; – NH₂ ;

– F; – Cl; – Br; – I

2. Электронакцепторные заместители уменьшают электронную плотность в бензольном кольце, замедляют реакции электрофильного замещения и направляют новый заместитель в мета-положение (ориентанты ІІ рода):

– NO₂; – SO₃H; – C(O)H; – COOH; – COOR; – CN

ІІІ. Реакции радикального замещения:

ІV. Восстановление:

V. Окисление:

§5. Понятие о многоядерных аренах. Конденсированные арены

(нафталин, антрацен, фенантрен)

В молекуле нафталина, также как и в бензоле, нет обычных простых и двой ных связей. Связи между углеродными атомами выравнены, что и обуславливает специфический ароматический характер нафталинового ядра.

В отличие от бензола каждое монозамещенное производное нафталина может существовать в виде двух изомеров, так как в молекуле нафталина не все атомы углерода равноценны – имеются два углеродных атома, принадлежащих обоим бензольным кольцам, а остальные атомы углерода либо непосредственно связаны с этими атомами углерода, либо удалены от них на один атом углерода.

Положения 1, 4, 5, 8 – равнозначны и соответствуют α – положениям, так же как равнозначны положения 2, 3, 6, 7, соответствующие β – положениям.

Нафталин – бесцветные пластинки с характерным запахом, летучи; нерастворим в воде, хорошо растворяется в бензоле, эфире. Легко возгоняется.

§6. Химические свойства

1. Реакции электрофильного замещения у нафталина.

Аналогично бензолу нафталин образует галогензамещенные, нитропроизводные, сульфокислоты и др.

Галогенирование:

Нитрование:

Сульфирование:

2. Каталитическое гидрирование нафталина

3. Окисление нафталина и его гомологов

Дата добавления: 2017-02-01