Найти тему
Начала химии

Химические свойства ароматических углеводородов

Основные химические свойства бензола и его гомологов.

При некотором упрощении ароматические углеводороды (или арены) можно определить как циклические углеводороды, имеющие в своём составе замкнутую систему сопряжённых двойных связей (на деле сопряжение достигается за счёт перекрывания негибридных p-электронных орбиталей атомов углерода, о чём можно прочесть здесь).

В нашем случае роль такой системы выполняет бензольное кольцо. А роль нашего сегодняшнего помощника выполняет мастер маджонга Ичихайм.

Мы будем обозначать бензол, как говорят, по Кекуле
Мы будем обозначать бензол, как говорят, по Кекуле

Химические свойства

Несмотря на формальное наличие двойных связей для бензола почти не характерны реакции присоединения (обесцвечивание бромной воды) и реакции окисления (обесцвечивание раствора перманганата).

1) Галогенирование. Реакция замещения. Водород замещается в присутствии хлорида алюминия или железа.

Хлорирование бензола
Хлорирование бензола

2) Алкилирование (по Фриделю-Крафтсу) Реакция замещения. Введение в молекулу бензола алкильного заместителя в присутствии хлорида алюминия или железа.

Получение гомологов бензола
Получение гомологов бензола

Ичихайм есть что добавить

Хлорирование и алкилирование бензола
Хлорирование и алкилирование бензола

3) Нитрование. Реакция замещения. Протекает в присутствии концентрированной серной кислоты.

Бензол + азотная кислота
Бензол + азотная кислота

Замещённые бензола, о которых речь пойдёт дальше, имеют довольно специфическую номенклатуру.

-орто; -мета; - пара; положения бензольного кольца
-орто; -мета; - пара; положения бензольного кольца

Разные заместители в составе бензольного кольца способны по-разному влиять на протекание вышеописанных реакций замещения, поэтому они делятся на ориентанты I и II рода.

Ориентанты I рода - подают электронную плотность на бензольное кольцо, II рода - оттягивают
Ориентанты I рода - подают электронную плотность на бензольное кольцо, II рода - оттягивают

Ориентанты первого рода направляют реакцию замещения в орто- и пара- положения (1,2- и 1,4- или 1,6- положения).

Толуол + хлор в присутствии хлорида железа (III)
Толуол + хлор в присутствии хлорида железа (III)

Ориентанты второго рода направляют реакцию замещения в мета-положение (1,3 - положение).

Нитрование нитробензола
Нитрование нитробензола

4) Реакции присоединения. Протекают при достаточно жёстких условиях.

Бензол + водород и + хлор на свету
Бензол + водород и + хлор на свету

5) Реакции в боковую цепь.

Толуол формально состоит из бензольного кольца и предельного алкильного заместителя, который подобно алканам способен поучаствовать в реакции галогенирования на свету.

Толуол + хлор на свету
Толуол + хлор на свету

Окисление гомологов бензола оказывается направлено в атом углерода, непосредственно связанный с бензольным кольцом.

Окисление этилбензола
Окисление этилбензола

А теперь всё вместе

Химические свойства ароматических углеводородов
Химические свойства ароматических углеводородов

В ближайших планах

Можете оценить работу Ичихайм пальцем вверх
Можете оценить работу Ичихайм пальцем вверх

А на этом у меня всё. Спасибо. Пока.

Наука
7 млн интересуются