На головну

Заступники в бензольному кільці діляться на дві групи

  1. III. Функції та повноваження Федеральної робочої групи Всеросійського конкурсу творів
  2. ISDN протоколи, функціональні групи, точки підключення і канали.
  3. Акцентні (мовні) системи віршування діляться на три основні групи: силлабическое, силабо-тонічне і тонічне.
  4. Аналіз суміші аніонів першої групи

заступники CH3, CH2R, CHR2, CR3, OH, OR, NH2, NHR, NR2, F, Cl, Br, I і іншіназиваються заступниками першого роду.Вони здатні віддавати електрони- Це електронодонорні заступники.

Заступники другого родуздатні відтягувати на себе, приймати електрони. Це - електроноакцепторні заступники. До них відносяться SO3H, NO2, COOH, COOR, CHO, COR, CN, NH3+ та інші.

В свою чергу, атакуючі (заміщають) групи можуть бутиелектрофільнимиабонуклеофільними. Електрофільні реагенти в реакції служать акцепторами електронів. В окремому випадку - це катіони. Нуклеофільниє реагенти в реакції є донорами електронів. В окремому випадку - це аніони.

Якщо реагент діє на ядро ??з одним заступником, то можна виділити кілька варіантів їх взаємодії:

- заступник першого роду; реагент електрофільні.

Як приклад розглянемо реакцію нітрування толуолу нитрующей сумішшю (суміш азотної та сірчаної кислот).

Метильная група в толуолі є ориентант першого роду. Це електронодонорності частка. Тому ядро в цілому через зсув електронної щільності від метильної групи отримує дробовий негативний заряд. Найближчі до заступника атоми вуглецю циклу заряджаються також негативно. Наступні вуглеці циклу набувають чергуються заряди (Альтернирующий ефект). Реакція між азотної та сірчаної кислотами нитрующей суміші дає кілька частинок, серед яких присутній електрофільне частка NO2+ (На схемі показана над стрілкою в дужках), яка атакує негативно заряджені атоми циклу. Відбувається заміщення водневих атомів на нітрогрупу в орто- і пара-становище щодо метильної групи. Оскільки ядро ??має негативний заряд, а атакуюча частинка електрофільне(Заряджена позитивно), реакція полегшується і може протікати в більш м'яких умовах порівняно з нитрованием бензолу.

- Заступник другого роду; реагент електрофільні.

Сульфогруппа (ориентант другого роду, електроноакцепторний) завдяки зміщенню електронної щільності до себе заряджає ядро ??в цілому і найближчі вуглеці ядра позитивно. Атакуюча частинка електрофільне. орієнтація в мета-становище. Заступник ускладнює дію реагенту. Сульфирование слід проводити концентрований-ної сірчаної кислотою при підвищеній температурі.

- Заступник другого роду; реагент нуклеофільний.

Відповідно до зарядами нуклеофільних частка OK- атакує орто- і пара-положення і заступник полегшує дію реагенту. Проте, реакції нуклеофільного заміщення доводиться проводити в досить жорстких умовах.Це пояснюється енергетичної невигідністю перехідного стану в реакції і тим, що ?-Електронна хмара молекули відштовхує атакуючу нуклеофільному частку.

- Заступник першого роду; реагент нуклеофільний.

Заступник ускладнює дію реагенту. орієнтація в мета-становище. Такі реакції практично не реалізуються.

Якщо в ядрі є кілька різних заступників, то переважне направляє дію надає той з них, який володіє найбільшим дією, що орієнтує. Наприклад, в реакціях електрофільного заміщення по силі орієнтаційної дії заступники можна розташувати в наступний ряд:

OH> NH2 > ОR> Cl> I> Br> CH3; Орієнтує здатність ориентант другого роду убуває в наступній послідовності: NO2 > COOH> SO3H. Як приклад наведена реакція хлорування орто-крезола (1-гідрокси-2-метилбензола):

Обидва заступника - орієнтанти першого роду, електронно-донорні. Судячи з набоїв на атомах вуглецю (в дужках - від групи ОН), орієнтація не збігається. Оскільки фенольний гідроксил є більш сильним ориентант, В основному виходять продукти, що відповідають орієнтації цієї групи. Обидва заступника полегшують перебіг реакції. Реакція електрофільного завдяки взаємодії каталізатора з молекулярним хлором.

На практиці правила заміщення найчастіше виконуються не строго. При заміщенні виходять всі можливі продукти. Але продуктів, які повинні виходити за правилами, завжди більше. Наприклад, при нитровании толуолу утворюється 62% орто-, 33,5% пара- І 4,5% мета-нітротолуолов.

Зміна зовнішнього середовища (температура, тиск, каталізатор, розчинник і т. Д.) Зазвичай слабо впливає на орієнтацію.

Ряд реакцій заміщення показаний при поясненні правил орієнтації. Розглянемо ще кілька реакцій.

- При дії на бензол хлору або брому в присутності каталізаторів - переносників галоідов, наприклад, FeCl3, AlCl3, SnCl4 та інших відбувається послідовне заміщення атомів водню при циклічних вуглецю на галоген.

В останній електрофільної реакції хлор як ориентант першого роду надсилає другий атом хлору в орто- і пара- положення (Переважно - в пара-). Однак на відміну від інших ориентант першого роду він ускладнює реакцію через своїх сильно виражених електороноакцепторних властивостей, заряджаючи ядро ??позитивно. У момент атаки електрофільної частки галоген вихідної сполуки повертає частину електронної густини ядра, створюючи заряди на його вуглецю, відповідні дії ориентант першого роду (динамічний ефект орієнтації).

- Галогенування алкілзаміщених бензолу на світлі протікає по радикальному механізму, і заміщення відбувається у
?-вуглецевого атома бічного ланцюга:

- При нитровании по Коновалову (Розбавлений водний розчин азотної кислоти, ~ 140 ° C), що протікає по радикальному механізму, також призводить до заміщення в бічного ланцюга:

- Окислення бензолу і його гомологів

бензольне кільце окислюється дуже важко. Однак у присутності каталізатора V2O5 при температурі 400 ° C ... 500 ° C бензол утворює малеїновий кислоту:

Гомологи бензолу при окисленні дають ароматичні кислоти. Причому бічний ланцюг дає карбоксильну групу при ароматичному кільці, незалежно від своєї довжини.

Підбором окислювачів можна домогтися послідовного окислення бокових ланцюгів.

У присутності каталізаторів з алкилбензолов утворюються гидроперекиси, Розкладанням яких отримують фенол і відповідні кетони.



Хімічні властивості | Окремі представники

Ацетилен з кінцевими потрійним зв'язком можуть приєднуватися з розривом зв'язку CH, зберігаючи потрійну зв'язок (прояв кислотних властивостей). | Ізомерія і номенклатура | способи отримання | Хімічні властивості | Хімічні властивості | ароматичні вуглеводні | Ізомерія і номенклатура | Джерела ароматичних з'єднань | методи отримання | Будова молекули бензолу |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати