Багатоядерні ароматичні сполуки

Содержание

Слайд 2

СПОЛУКИ З НЕКОНДЕНСОВАНИМИ БЕНЗЕНОВИМИ ЯДРАМИ До сполук з неконденсованими бензеновими ядрами

СПОЛУКИ З НЕКОНДЕНСОВАНИМИ БЕНЗЕНОВИМИ ЯДРАМИ

До сполук з неконденсованими бензеновими ядрами відносяться

речовини типу дифенілу,
дифенілметану,
трифенілметану,
Слайд 3

Дифеніл (біфеніл) Молекула дифенілу містить два бензенових ядра, з'єднаних σ-зв'язком Положення

Дифеніл (біфеніл)

Молекула дифенілу містить два бензенових ядра, з'єднаних σ-зв'язком
Положення 2,6,2΄,6΄- орто,

3,5,3΄,5΄ - мета, 4,4΄- пара.
Слайд 4

1. Одержання Піроліз бензену Взаємодія галогенобензенів з металами Дифеніл - кристалічна

1. Одержання

Піроліз бензену
Взаємодія галогенобензенів з металами
Дифеніл - кристалічна речовина з високою

термічною стійкістю. Молекула планарна, тобто обидва цикли переважно перебувають в одній площині, але разом з тим можливе їх вільне обетання навколо δ-зв’язку.
Слайд 5

При появі двох замісників в орто-положеннях зникає можливість обертання бензенових кілець

При появі двох замісників в орто-положеннях зникає можливість обертання бензенових

кілець один відносно одного через стеричні труднощі і вони орієнтуються майже перпендикулярно один до одного. Якщо ці замісники різні, молекула стає асиметричною і може існувати у вигляді двох енантіомерів. У ряді дифенілу така ізомерія називається атропізомерією (поворотною оптичною ізомерією). Прикладом сполуки, для якої характерна атропоізомерія є 6,6-динітродифенова кислота.
6,6΄ -Динітродифенова кислота
Слайд 6

Дифеніл легше вступає в реакції з електрофільними реагентами. Причому реакції протікають,

Дифеніл легше вступає в реакції з електрофільними реагентами. Причому реакції протікають,

переважно, за участю пара-положення.
Важливим похідним дифенілу є бензидин. Його одержують неповним відновленням нітробензену в лужному середовищі (див.стор.). Утворений гідразобензен у кислому середовищі ізомеризується в бензидин (бензидинове перегрупування).
Слайд 7

Дифенілметан Одержують за реакцією Фріделя-Крафтса При окисненні дифенілметан легко переходить у

Дифенілметан

Одержують за реакцією Фріделя-Крафтса
При окисненні дифенілметан легко переходить у бензофенон
За своїми

хімічними властивостями дифенілметан нагадує толуєн. Застосовується дифенілметан у виробництві барвників.
Слайд 8

Трифенілметан Його отримують реакцією Фріделя-Крафтса з хлороформу і бензену Або конденсацією

Трифенілметан  

Його отримують реакцією Фріделя-Крафтса з хлороформу і бензену
Або конденсацією бензальдегіду з

бензеном у присутності мінеральної кислоти, при нагріванні:
Слайд 9

Характерною особливістю трифенілметану є рухливість атома водню, зв'язаного з трифенілметильною групою.

Характерною особливістю трифенілметану є рухливість атома водню, зв'язаного з трифенілметильною групою.


Так, він може бути заміщений на атом металу:
З тої ж причини трифенілметан доволі легко окиснюється до відповідного спирту:
Слайд 10

Сполуки трифенілметрильного ряду типу (С6Н5)С—Х легко дисоціюють за рахунок розриву зв’язку

Сполуки трифенілметрильного ряду типу (С6Н5)С—Х легко дисоціюють за рахунок розриву зв’язку

С—Х. В залежності від способу розриву цього зв’язку можуть утворюватись трифенілметильний радикал (1), трифенілметильний карбокатіон (2), або трифенілметильний карбаніон (3):
Легкість такої дисоціації зумовлена високою стабільністю всіх трьох інтермедіатів (1), (2), (3). Кожен з них має р-орбіталь на центральному вуглецевому атомі, яка вступає у спряження з π-електронними системами трьох бензенових ядер.
Слайд 11

Слайд 12

Очевидно, що стабілізації вільного радикалу (1) та карбокатіону (2) буде сприяти

Очевидно, що стабілізації вільного радикалу (1) та карбокатіону (2) буде сприяти

наявність в о- або п-положеннях електронодонорних груп (—NH2, —NR2, —OH), а стабілізації аніону (3) – наявність електроноакцекпторів (—NO2, —C≡N, —COOR).
Трифенілметан - безбарвна сполука. Він легко окиснюється до спирту, який при взаємодії з кислотами дає забарвлені солі:
Слайд 13

Виникнення забарвлення зумовлене утворенням спряженого трифенілметильного карбокатіону. Таке явище, коли безбарвна

Виникнення забарвлення зумовлене утворенням спряженого трифенілметильного карбокатіону.

Таке явище, коли безбарвна сполука

утворює при дисоціації забарвлений йон, називається галохромією.
Ще інтенсивніше забарвлення мають похідні трифенілметану з електронодонорними замісниками в бензенових ядрах. Наявність таких замісників поляризує систему, що підвищує інтенсивність поглинання світла. Тому деякі похідні трифенілметану використовуються як органічні барвники.
Слайд 14

Барвник “малахітовий зелений”

Барвник “малахітовий зелений”

Слайд 15

Фенолфталеїн Фенолфталеїн одержують з фенолу та фталевого ангідриду і він є

Фенолфталеїн Фенолфталеїн одержують з фенолу та фталевого ангідриду і він є досить

поширеним кислотно-основним індикатором.
Яскраве забарвлення фенолфталеїну у лужних середовищах зумовлене наявністю хіноїдного фрагменту, який містить у своїй структурі хромофорну систему спряжених π-зв’язків.
Слайд 16

СПОЛУКИ З КОНДЕНСОВАНИМИ БЕНЗЕНОВИМИ ЯДРАМИ (ПОЛІЦИКЛІЧНІ АРЕНИ) Нафтален Молекула нафталену складається

СПОЛУКИ З КОНДЕНСОВАНИМИ БЕНЗЕНОВИМИ ЯДРАМИ (ПОЛІЦИКЛІЧНІ АРЕНИ)

Нафтален
Молекула нафталену складається з двох

конденсованих в о-положенних бензенових кілець. Положення 1,4,5,8 називаються α-, а 2,3,6,7 - β-.
Слайд 17

Молекула нафталену планарна, обидва цикли однакові, але електронна густина розподілена не

Молекула нафталену планарна, обидва цикли однакові, але електронна густина розподілена не

так рівномірно, як у бензені. Результатом нерівномірного розподілу електронної густини є зміна довжин вуглець-вуглецевих зв’язків. Так, зв'язок С1–С2 більше подібний до подвійного зв'язку, а зв’язок С2-­С3 нагадує ординарний. Тому правильніше зображати молекулу нафталену формулою Кекулє.
Слайд 18

Способи одержання Головним джерелом нафталену в промисловості є кам'яновугільна смола. Реакція конденсації бензену і ацетилену

Способи одержання
Головним джерелом нафталену в промисловості є кам'яновугільна смола.
Реакція конденсації бензену

і ацетилену
Слайд 19

3. Реакція дієнового синтезу

3. Реакція дієнового синтезу

Слайд 20

Хімічні властивості Для нафталену характерні реакції SE, а також реакції приєднання,

Хімічні властивості

Для нафталену характерні реакції SE, а також реакції приєднання, які

проходять легше, ніж для бензену.
Реакції заміщення протікають, переважно за участю α-вуглецевого атома. Це зв'язано з тим, що у випадку утворення α-похідного проміжний σ-комплекс стійкіший, ніж σ-комплекс за участю β-вуглецю. σ-Комплекс при α-заміщенні має ароматичну структуру, яка стабілізує позитивний заряд краще, ніж хіноїдна структура σ-комплексу у випадку β-заміщення.
Слайд 21

Слайд 22

1. Реакції електрофільного заміщення

1. Реакції електрофільного заміщення

Слайд 23

2. Реакції приєднання Внаслідок нерівномірного розподілу π-електронної густини, нафтален більш "ненасичений",

2. Реакції приєднання
Внаслідок нерівномірного розподілу π-електронної густини, нафтален більш "ненасичений", ніж

бензен і легше гідрується у присутності каталізаторів
1,2,3,4-Тетрагідро- Декагідронафтален
нафтален (Декалін)
(Тетралін)
Слайд 24

3. Реакції окиснення Окиснення м’якими окисниками веде до утворення α-нафтохінону. Каталітичне

3. Реакції окиснення

Окиснення м’якими окисниками веде до утворення α-нафтохінону.
Каталітичне окиснення

киснем повітря при високій температурі дає фталевий ангідрид.
Слайд 25

Застосування Нафтален застосовується для виробництва фталевого ангідриду. Декалін і тетралін використовуються

Застосування

Нафтален застосовується для виробництва фталевого ангідриду.
Декалін і тетралін використовуються як розчинники.

Нафталенсульфонові кислоти і нітронафтален є вихідними речовинами для отримання багатьох барвників, наприклад, для одержання «конго-червоного»