АРОМАТИКА

АРЕНЫ

Ароматические соединения, или арены, — большая группа соединений карбоциклического ряда, молекулы

АРЕНЫ

Бензол С6Н6

АРЕНЫ

В современной химической литературе понятие “соединение ароматического ряда” означает сходство химических

АРЕНЫ

Сравнение химических свойств циклогексена и бензола

АРЕНЫ

Бензол не вступает в реакции присоединения, в которых разрушилась бы π-электронная

АРЕНЫ

Вывод об устойчивости ароматической системы следует из сравнения теплот гидрирования одного

АРЕНЫ

Однако экспериментальная теплота гидрирования одного моля бензола составляет 209 кДж, что

АРЕНЫ

В практике наиболее употребимы формула Полинга, выражающая полную делокализацию π-электронов в

АРЕНЫ

Строение молекулы бензола

Фридрих Август Кекуле
7 сентября 1829 г. – 13

АРЕНЫ

Строение молекулы бензола

lС-С = 0,154 нм lС=С = 0,132 нм

АРЕНЫ

«Ароматичность» – совокупность особых
свойств бензола

Э.Хюккель вывел правило (1931)

Правило Хюккеля:

АРЕНЫ

«Ароматичность» – совокупность особых
свойств бензола

Эрих Хюккель
1896-1980

АРЕНЫ

«Ароматичность» – совокупность особых
свойств бензола

Ароматический характер имеют многочисленные гетероциклы

Ароматический

АРЕНЫ

Номенклатура и изомерия

стирол
(винилбензол

толуол
(метилбензол)

этилбензол

АРЕНЫ

Номенклатура и изомерия

кумол
(изопропилбензол)

анизол
(метоксибензол)

мезителен
(1,3,5-триметилбензол)

АРЕНЫ

Номенклатура и изомерия

фенил

бензил

бензилиден

АРЕНЫ

о-ксилол
(1,2-диметилбензол)

м-ксилол
(1,3-диметилбензол)

п-ксилол
(1,4-диметилбензол)

Номенклатура и изомерия

АРЕНЫ

пропилбензол

изопропилбензол (кумол)

Номенклатура и изомерия

АРЕНЫ

Химические свойства аренов

Электрофильное замещение в ароматическом ядре

Для бензола характерны

АРЕНЫ

Электрофильное замещение в ароматическом ядре

АРЕНЫ

Электрофильное замещение в ароматическом ядре

Реакции электрофильного замещения в ароматическом ряду

АРЕНЫ

Электрофильное замещение в ароматическом ядре

Положительно заряженный электрофильный реагент или электрофил

АРЕНЫ

Электрофильное замещение в ароматическом ядре

За счет этой пары электронов и

АРЕНЫ

Электрофильное замещение в ароматическом ядре

Строение карбокатиона должно быть изображено гибридом

АРЕНЫ

Электрофильное замещение в ароматическом ядре

Первая стадия электрофильного замещения в ароматическом

АРЕНЫ

Электрофильное замещение в ароматическом ядре

Это направление реакции имеет более низкую

АРЕНЫ

Галогенирование

При галогенировании электрофил образуется в реакции галогена с катализатором -

АРЕНЫ

Галогенирование

Прямое фторирование является исключительно активным процессом и трудным для контроля.

АРЕНЫ

Нитрование

Нитрование проводится нитрующей смесью - смесью азотной и серной кислот.

АРЕНЫ

В реакции сульфирования в качестве сульфирующих реагентов чаще всего применяют концентрированную

АРЕНЫ

Сульфирование

Механизм сульфирования может быть представлен следующим образом

Электрофильный агент присоединяется к

АРЕНЫ

Сульфирование

Поскольку последняя является сильной кислотой, то она сильно диссоциирована (стадия

АРЕНЫ

Сульфирование

Практическое значение имеет обратимость реакции сульфирования: при нагревании ароматической сульфоновой

АРЕНЫ

Алкилирование

Алкилирование — введение алкильной группы в молекулу органического соединения (например, в

АРЕНЫ

Алкилирование

Крафтс (Crafts) Джеймс Мейсон (8.3.1839 — 20.6.1917, США)

Фридель (Friedel) Шарль (12.3.1832

АРЕНЫ

Алкилирование

Алкилирование по Фриделю - Крафтсу состоит в реакции бензола с алкилгалогенидами

АРЕНЫ

Алкилирование

В более сложных первичных и вторичных галогеналканах первоначально образующийся карбокатион перегруппировывается

АРЕНЫ

Алкилирование

При применении алкенов как алкилирующих агентов в качестве катализатора применяют смеси

АРЕНЫ

Алкилирование

Реакцию алкилирования трудно остановить на стадии монозамещения вследствие того, что введение

АРЕНЫ

Алкилирование

Недостатки реакции алкилирования

1. Изомеризация алкилирующего агента.

АРЕНЫ

Алкилирование

Недостатки реакции алкилирования

2. Полиалкилирование

АРЕНЫ

Алкилирование

Недостатки реакции алкилирования

3. Диспропорционирование продуктов

Алкилирование – обратимый, термодинамически контролируемый процесс.

АРЕНЫ

Алкилирование

Ограничения алкилирования по Фриделю-Крафтсу связанные с группами,
которые уже имеются в

АРЕНЫ

Алкилирование формальдегидом.

АРЕНЫ

Ацилирование

Ацилирование — введение в молекулу органического соединения ацильной группы

В качестве

АРЕНЫ

Ацилирование

В качестве ацилирующих агентов используют ацилгалогениды и ангидриды карбоновых кислот

В

АРЕНЫ

Ацилирование

В реакции алкилирования и ацилирования не вступают соединения, содержащие только

АРЕНЫ

Ацилирование

Ацилирующий агент –ангидрид.

Образование электрофила

АРЕНЫ

Ацилирование

Ацилирующий агент –ангидрид.

Образование электрофила

АРЕНЫ

Ацилирование

Внутримолекулярное ацилирование

АРЕНЫ

Ацилирование

Преимущества ацилирования по Фриделю-Крафтсу:
1. При ацилировании вводится только одна ацильная

АРЕНЫ

Ацилирование

АРЕНЫ

Хлорметилирование

АРЕНЫ

Формилирование (реакция Гаттермана-Коха)

Ацилирующий агент

АРЕНЫ

Свободнорадикальное замещение в
боковой цепи аренов

Для бензола не характерно свободнорадикальное

АРЕНЫ

Свободнорадикальное замещение в
боковой цепи аренов

Механизм SR

АРЕНЫ

Свободнорадикальное замещение в
боковой цепи аренов

Избирательность в этих реакциях объясняется

АРЕНЫ

Свободнорадикальное замещение в
боковой цепи аренов

АРЕНЫ

Реакции окисления

Реакции окисления в зависимости от условий и природы окислителя

АРЕНЫ

Реакции окисления

Озон действует на ароматическое ядро так же, как на

АРЕНЫ

Реакции окисления

Сильные неорганические окислители (KMnO4, K2Cr2O7 + H2SO4) окисляют боковые

АРЕНЫ

Реакции окисления

Окисление бензола молекулярным кислородом

АРЕНЫ

Методы синтеза аренов

1. Ароматизация алканов

Процесс превращения алканов в арены называется

АРЕНЫ

Методы синтеза аренов

2. Реакция Вюрца – Фиттига

При взаимодействии галогенаренов

АРЕНЫ

Методы синтеза аренов

3. Алкилирование бензола

При действии на бензол алкилирующих