Моноядерні арени

Содержание

Слайд 2

1. Електронна будова бензолу. Ароматичні властивості. Загальні критерії ароматичності. 2. Номенклатура

1. Електронна будова бензолу. Ароматичні властивості. Загальні критерії ароматичності. 2. Номенклатура та

ізомерія моноядерних аренів. 3. Способи отримання моноядерних аренів: 4. Фізичні й хімічні властивості: - реакції електрофільного заміщення (SE). Механізми нітрування, сульфування
- галогенування, алкілування, ацилювання. Роль каталізатора; - реакції приєднання та окислення ; - галогенування гомологів бензолу за участю бокового ланцюга. 4. Вплив замісників у бензольному кільці на напрям та швидкість реакцій електрофільного заміщення. 5. Узгоджена та неузгоджена орієнтація в дизаміщених бензолу. 6. Ідентифікація моноядерних аренів. 7. Окремі представникі. Використання. 

План лекції

Слайд 3

Слайд 4

Слайд 5

Вуглеводні: ароматичні Назва класу вуглеводню Загальна формула Тип гібридизації атома Карбону

Вуглеводні: ароматичні

Назва класу
вуглеводню

Загальна
формула

Тип гібридизації
атома Карбону

Основний
тип реакції

Особливості
будови, закінчення


в назві

Арени

СnН2n-6

sp2, площинна,
∠1200

6 атомів С
замкнуті в цикл,
6π-ароматична
система;
- ен

SE;
приєднання
жорстке
окислення

К ароматическим углеводородам относят соединения, молекулы которых содержат одно или несколько бензольных колец.

Совокупность специфических свойств бензола, а именно высокая стабильность, инертность в реакциях присоединения и склонность к реакциям замещения, получила общее название «ароматичность»,
или «ароматические свойства».

Слайд 6

Вуглеводні: номенклатура та ізомерія стирен (вінілбензен толуен (метилбензен) о-ксилен (1,2-диметилбензен) феніл

Вуглеводні: номенклатура та ізомерія

стирен
(вінілбензен

толуен
(метилбензен)

о-ксилен
(1,2-диметилбензен)

феніл

бензил

бензиліден

По заместительной

номенклатуре IUPAC одноядерные арены рассматривают как продукты замещения бензола
Слайд 7

Вуглеводні: номенклатура та ізомерія о-ксилен (1,2-диметилбензен) м-ксилен (1,3-диметилбензен) п-ксилен (1,4-диметилбензен) етилбензен

Вуглеводні: номенклатура та ізомерія

о-ксилен
(1,2-диметилбензен)

м-ксилен
(1,3-диметилбензен)

п-ксилен
(1,4-диметилбензен)

етилбензен

Изомерия гомологов бензола обусловлена

разным строением, положением и количеством заместителей в бензольном кольце

Вместе с тем для них характерна изомерия, связанная с разной структурой заместителя

Слайд 8

Вуглеводні: будова молекул Арени 6 електронів в делокалізованому π зв′язку

Вуглеводні: будова молекул

Арени

6 електронів в делокалізованому π зв′язку

Слайд 9

Хімічні властивості: арени Єлектрофільне заміщення: Галогенування Согласно правилу Хюккеля критерием ароматичности

Хімічні властивості: арени

Єлектрофільне заміщення:
Галогенування
Согласно правилу Хюккеля критерием ароматичности органического соединения

является наличие в его структуре плоского цикла, содержащего замкнутую сопряженную систему, включающую (4n + 2)
π-электронов, где n = 0,1,2,3 и т. д.
Слайд 10

Галогенування (механізм): Хімічні властивості: арени

Галогенування (механізм):

Хімічні властивості: арени

Слайд 11

Хімічні властивості: арени Нітрування Нитрованием называют процесс введения в молекулу органического соединения нитрогруппы —NO2.

Хімічні властивості: арени

Нітрування

Нитрованием называют процесс введения в молекулу органического соединения нитрогруппы

—NO2.
Слайд 12

Механізм реакції електрофільного заміщення SЕ Алкілювання по Фріделю-Крафтсу толуен

Механізм реакції електрофільного заміщення SЕ

Алкілювання по Фріделю-Крафтсу

толуен

Слайд 13

Ацилирование по Фриделю—Крафтсу. Ацилированием называют процесс введения в молекулу органического соединения ацильной группы

Ацилирование по Фриделю—Крафтсу.
Ацилированием называют процесс введения в молекулу органического соединения

ацильной группы
Слайд 14

Механізм реакції електрофільного заміщення SЕ Сульфирование Сульфированием называют процесс введения в молекулу органического соединения сульфогруппы —SO3H.

Механізм реакції електрофільного заміщення SЕ

Сульфирование

Сульфированием называют процесс введения в молекулу органического

соединения сульфогруппы —SO3H.
Слайд 15

Реакции присоединения Гидрирование Хлорирование

Реакции присоединения

Гидрирование

Хлорирование

Слайд 16

Реакции окисления Окисление бензольного цикла Окисление гомологов бензола Озонирование

Реакции окисления

Окисление бензольного цикла

Окисление гомологов бензола

Озонирование

Слайд 17

Правила орієнтації – замісники І роду Замісники (орієнтанти) І роду –

Правила орієнтації – замісники І роду

Замісники (орієнтанти) І роду – орто-

і пара-положення:
Активуючі, електронодонорні властивості – пришвидшують реакцію SE:
А) —ОН, —OR, —OCOR, —SH, —NH2, —NHR
В) ⎯СН3, ⎯СН2СН3, ⎯ СН2СН2СН3 та інші алкільні радикали;
Дезактивуючі, електроноакцепторні властивості – сповільнюють реакцію SE:
С) ⎯Hal (⎯F, ⎯Cl, ⎯Br, ⎯I)
Слайд 18

Правила орієнтації – замісники ІІ роду Замісники (орієнтанти) ІІ роду –

Правила орієнтації – замісники ІІ роду

Замісники (орієнтанти) ІІ роду – замісники

мета-положення:
—CN, —СООН, —SO3H, —СНО, —COR,
—COOR, —NO2 , —ССl3.


Заместители II рода уменьшают электронную плотность в бензольном кольце и снижают скорость реакции электрофильного замещения по сравнению с незамещенным бензолом.

Слайд 19

Нітрування (радикальний механізм) Реакція Коновалова Хімічні властивості гомологів бензену метилбензол 1- фенил-1-нитрометан

Нітрування (радикальний механізм)

Реакція Коновалова

Хімічні властивості гомологів бензену

метилбензол 1- фенил-1-нитрометан

Слайд 20

Хімічні властивості гомологів бензену Галогенування (радикальне заміщення) метилбензол 1-феніл-1 -хлорметан

Хімічні властивості гомологів бензену

Галогенування (радикальне заміщення)

метилбензол 1-феніл-1 -хлорметан

Слайд 21

При согласованной ориентации оба имеющихся заместителя направляют новую группу в одни

При согласованной ориентации оба имеющихся заместителя направляют новую группу в одни

и те же положения бензольного кольца. Согласованная ориентация характерна для дизамещенных бензола, в которых:
 заместители находятся в мета-положении относительно друг друга и принадлежат к ориентантам одного и того же рода (предпочтительные места вхождения нового заместителя указаны стрелками)

Узгоджена та неузгоджена орієнтація

 заместители находятся в орто- или пара-положении по отношению друг
к другу, но один из них является заместителем I рода, а второй — заместителем II рода.

Узгоджена
орієнтація

Слайд 22

При несогласованнной ориентации один из заместителей направляет новую группу в одни,

При несогласованнной ориентации один из заместителей направляет новую группу в одни,

а другой — в иные положения бензольного кольца.

Узгоджена та неузгоджена орієнтація

1. Если один из заместителей является заместителем I рода, то преимущественное направление замещения определяет именно он:

2. Если оба заместителя являются заместителями I рода, то преимущественное направление замещения определяется более сильным электронодонорным
заместителем.
По силе ориентирующего влияния заместители I рода можно расположить
в следующий ряд:

О->NR2>NHR>NH2>OH>OR>NHCOR>OCOR>Alk>Ar> F>Cl>Br>I

Неузгоджена
орієнтація

Слайд 23

3. Если оба заместителя являются заместителями II рода, электрофильное замещение осуществляется

3. Если оба заместителя являются заместителями II рода, электрофильное замещение осуществляется

с большим трудом, а преимущественное место вхождения третьего заместителя определяется более сильным ориентантом.
По силе ориентирующего влияния в реакциях SE заместители II рода можно расположить в следующий ряд:
—COOH > —SO3H > —CN > —NO2

Узгоджена та неузгоджена орієнтація

Неузгоджена
орієнтація

Слайд 24

Правила орієнтації в бензеновому ядрі

Правила орієнтації в бензеновому ядрі

Слайд 25

Правила орієнтації в бензеновому ядрі

Правила орієнтації в бензеновому ядрі

Слайд 26

Вкажіть місця заміщення в сполуках

Вкажіть місця заміщення в сполуках

Слайд 27

Слайд 28

Дякую за увагу!

Дякую за увагу!

Слайд 29

Фізико-хімічні методи ідентифікації ПМР-спектр нітробензену УФ-спектр бензену

Фізико-хімічні методи ідентифікації

ПМР-спектр нітробензену

УФ-спектр бензену

Слайд 30

ІЧ-спектр етилбензену Фізико-хімічні методи ідентифікації

ІЧ-спектр етилбензену

Фізико-хімічні методи ідентифікації

Слайд 31

Реакція Ульмана Реакція В´юрца-Фіттіга

Реакція Ульмана

Реакція В´юрца-Фіттіга

Слайд 32

Одержання дифеніл- трифенілметану

Одержання дифеніл- трифенілметану

Слайд 33

Барвники трифенілметанового ряду.

Барвники трифенілметанового ряду.

Слайд 34

Слайд 35

4,4/ - біс – (діетиламіно)трифенілкарбінол

4,4/ - біс – (діетиламіно)трифенілкарбінол

Слайд 36

Слайд 37

Слайд 38

Слайд 39

Слайд 40

Вкажіть катіон, аніон та радикал трифенілметанового ряду. Поясніть причину їх високої

Вкажіть катіон, аніон та радикал трифенілметанового ряду. Поясніть причину їх високої

стійкості. Назвіть сполуки і вкажіть, як впливають замісники на їх стабільність