Галогенопохідні ароматичних вуглеводнів

Содержание

Слайд 2

Слайд 3

МЕТОДИ ОДЕРЖАННЯ Існують три основних способи одержання галогенопохідних ароматич-них вуглеводнів: 1

МЕТОДИ ОДЕРЖАННЯ

Існують три основних способи одержання галогенопохідних ароматич-них вуглеводнів:
1 - заміщення

атома водню на атом галогену в бензеновому кільці;
2 - заміщення атома водню на атом галогену в бічному ланцюзі;
3 - реакція хлорометилювання;
1. Заміщення атома водню на атом галогену в бензеновому кільці
Реакція протікає за механізмом SE. Реакційна здатність галогенів при цьому спадає в ряді F > CI > Br >I .
Бензен реагує з хлором у присутності каталізаторів Фріделя-Крафтса (кислот Льюїса) AlCI3, FeCI3, FeBr3, SbCI3, BF3 тощо.
Слайд 4

Роль каталізатора зводиться до утворення електрофільного реагента (СІ+). Електрофіл реагує з

Роль каталізатора зводиться до утворення електрофільного реагента (СІ+).
Електрофіл реагує з бензеном

за механізмом SE через утворення π- та σ-комплексів
При подальшому хлоруванні другий атом хлору йде в о- або п-положення до першого, але реакція протікає важче (СІ-пасивуючий замісник І-го роду).
Шляхом прямого галогенування бензену одержують хлоро- і бромобензени. Йод з бензеном безпосередньо не реагує.
Слайд 5

Заміщення може протікати і як приєднання ­­– відщеплення:

Заміщення може протікати і як приєднання ­­– відщеплення:


Слайд 6

2. Заміщення атома водню на атом галогену в бічному ланцюзі Галогенування

2. Заміщення атома водню на атом галогену в бічному ланцюзі Галогенування бічного

ланцюга аренів протікає за радикальним механізмом (SR). Найлегше заміщення протікає біля α-вуглецевого атома, оскільки в цьому випадку утворюється найбільш стабільний радикал бензильного типу. Так, хлоруваня толуєну легко протікає при нагріванні або під дією ультрафіолетового випромінювання за схемою:
Слайд 7

3. Реакція хлорометилювання застосовуються для введення групи СН2СІ безпосередньо в бензенове ядро:

3. Реакція хлорометилювання застосовуються для введення групи СН2СІ безпосередньо в бензенове

ядро:
Слайд 8

хімічні властивості Величини дипольних моментів у них менші, ніж у подібних

хімічні властивості

Величини дипольних моментів у них менші, ніж у подібних галогеналканів.

Це свідчить про меншу полярність зв’язку С-НаІ за рахунок спряження неподіленої пари електронів атому галогену з π-електронною системою бензенового кільця (р-π спряження). Спряження призводить також до зменшення довжини зв’язку C-Hal в порівнянні з алкілгалогенідами.
З цих причин атом галогену в бензеновому ядрі малоактивний і дуже важко вступає в реакції заміщення, при взаємодії з нуклеофільними реагентами.
Слайд 9

Реакції нуклеофільного заміщення Реалізувати нуклеофільне заміщення можна тільки в жорстких умовах.

Реакції нуклеофільного заміщення Реалізувати нуклеофільне заміщення можна тільки в жорстких умовах.
Висока інертність

арилгалогенідів пояснюється також енергентичною невигідністю утворення проміжнового бензоній-йону за схемою:
Слайд 10

Реакції такого типу каталізують солі міді (І) або металічна мідь. Це

Реакції такого типу каталізують солі міді (І) або металічна мідь. Це

свідчить про специфічний механізм процесу.

Ймовірний меха-нізм реакції SN у присутності сильної основи (RLi, NaOH-конц.) полягає у відриві галогеноводню від галогенобензену з утворенням дегідробензену
Будова дегідробензену може бути зображена набором граничних структур:

Слайд 11

Підтвердженням даного механізму є те, що група Nu не завжди займає

Підтвердженням даного механізму є те, що група Nu не завжди займає

положення, яке до неї займав галоген.
Амінування також протікає в жорстких умовах, за механізмом (SN)
Слайд 12

Реакція нуклеофільного заміщення протікає значно легше у випадку наявності в ароматичному

Реакція нуклеофільного заміщення протікає значно легше у випадку наявності в ароматичному

ядрі в о- або п-положеннях відносно галогену електроноакценопторних груп (замісників ІІ-роду).
Слайд 13

Якщо ж атом галогену стоїть не в ядрі, а в бічному

Якщо ж атом галогену стоїть не в ядрі, а в бічному

ланцюзі, він легко вступає в реакції нуклеофільного замііщення, що протікає за механізмом SN1.
Рухливіть галогену при цьому пояснюється високою стабільністю бензильного карбокатіону за рахунок спряження π-електронної системи бензену і вільної 2р-орбіталі атома вуглецю бічного ланцюга (π-ρ-спряження).