Арены – ароматические углеводороды 09.11.2014Нижник Я.П. http:// norgchem.professorjournal.ru 1. - презентация

1 Арены – ароматические углеводороды Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 1

2 Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 2 * АРЕНЫ (ароматические углеводороды) * 1. Строение и номенклатура аренов

3 толуол о-ксилол м-ксилол п-ксилол этилбензол изопропилбензол (кумол) Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 3

4 нафталин антрацен фенантрен Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 4

5 Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 5 * Ароматические радикалы имеют общее название "арил" фенил бензил п-толил фенилуксусная кислота бензил циклогексан п-толилбромид (метаболит фенилаланина)

6 Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 6 * 2. Изомерия * Изомерия положения заместителей (например, о-, м- и п- ксилолы) * Изомерия углеродного скелета алкильного заместителя, содержащего не менее 3-х атомов углерода. Например, пропилбензол и изопропилбензол. * Изомерия заместителей. Этилбензол и диметилбензолы имеют одинаковую молекулярную формулу: С 8 Н 10 * Межклассовая изомерия. Арены изомерны большому количеству разнообразных классов органических соединений. Бензол является изомером гексадиина, гексадиенина, гексатетраена, и т.д

7 Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 7 * 3. Физические и биологические свойства ia/ru/9/9f/DSC JPG china.com/showroom/msmh8868/produ ct-detailaTUJqkEAxmHn/China-Refined- Naphthalene.html hp?title=Datei:Hazard_T.svg&fileti mestamp= Бензопирен – мощный канцероген

8 Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 8 * 4. Химические свойства * 4.1. Реакции замещения в бензольном кольце * Нитрование нитробензол Нитробензол, C 6 H 5 NO 2, желтоватая маслянистая жидкость с характерным миндальным запахом. Применяется для получения анилина, бензидина, в производстве красителей, как растворитель и окислитель.

9 Тротиловый эквивалент используется для оценки энергии, выделяющейся при ядерных взрывах, подрывах химических взрывчатых устройств, падениях астероидов, взрывах вулканов. В "Домодедово" взорвали бомбу мощностью пять килограммов тротила Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 9 2,4,6-тринитротолуол (тротил, тол, ТНТ)

10 Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 10 * Механизм реакции нитрования Механизм электрофильного замещения укладывается в такую схему: Субстрат -комплекс -комплекс -комплекс продукт Но для начала необходимо генерировать электрофил! I. Генерирование электрофила. нитроний катион

11 Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 11 II. Образование -комплекса. III. Образование -комплекса (комплекс Уиланда) -комплекс -комплекс

12 Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 12 IV. Выброс протона -комплекс нитробензол Протон присоединяется к гидросульфат-иону с регенерированием катализатора – серной кислоты

13 Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 13 * Галогенирование хлорбензол

14 Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 14 * Механизм галогенирования. * I. Образование -комплекса. A.V.Vasilyev, S.V.Lindeman, J.Kochi // Chemical Communications, 2001, p. 909

15 Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 15 * II. Образование -комплекса -комплекс -комплекс тройной комплекс -комплекс тетрахлороалюминат- ион

16 Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 16 III. Выброс протона -комплекс -комплекс IV. Регенерация катализатора H + + AlCl 4 - HAlCl 4 HCl + AlCl 3

17 Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru Алкилирование по Фриделю-Крафтсу Арены могут алкилироваться также под действием алкенов: пропен изопропилбензол (кумол) Кумол (изопропилбензол), бесцветная жидкость, tкип 152,4 °С. Применяется в промышленности для синтеза фенола и ацетона, а также как высокооктановая добавка к авиационным бензинам и как растворитель.

18 Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 18 * Ацилирование по Фриделю-Крафтсу ацетилхлорид ацетофенон Ацетофенон (метилфенилкетон, ацетилбензоил) – используется в производстве лекарственных препаратов и в качестве отдушки (запах черёмухи) в производстве мыла.

19 Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 19 * Сульфирование бензолсульфокислота

20 Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 20 * Механизм сульфирования I. Образование -комплекса II. Превращение -комплекса в -комплекс III. Отщепление протона

21 Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 21 * Электрофильное замещение в нафталине

22 Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 22 * Ориентирующее действие заместителя * По ориентирующему и активирующему/дезактивирующему действию заместители можно разделить на 3 группы: 1. Заместители первого рода: направляют электрофильное замещение в орто и пара-положения и активируют реакцию – она протекает легче, чем с незамещённым бензолом. (алкильные группы, OH, NH 2, CH 3 O,) 2. Заместители второго рода: направляют электрофильное замещение в мета-положения и дезактивируют реакцию – она протекает труднее, чем с незамещённым бензолом. (COOH, CHO, CONH 2, SO 3 H, NO 2 ) 3. Галогены. Направляют электрофильное замещение в орто и пара-положения и дезактивируют реакцию (F, Cl, Br, I).

23 Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 23 о-бромтолуол п-бромтолуол анилин 2,4,6,-триброманилин

24 бензойная кислота м-бромбензойная кислота Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 24

25 Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 25 * 5.2. Реакции замещения в алкильном заместителе толуол бензилбромид

26 Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 26 * 5.3. Реакции присоединения Структура -изомера -линдана 1,2,3,4,5,6-гексахлорциклогексан (гексахлоран)

27 Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 27 * 5.4. Реакции окисления аренов * Окисление алкильных заместителей. * Окисление ароматического кольца. толуол бензойная кислота

28 Фталевый ангидрид, бесцветные кристаллы, tпл 130,8 °С (с возгонкой). Сырье в производстве глифталевых алкидных смол, пластификаторов, красителей – индиго, фенолфталеина, флуоресцеиновых и родами новых красителей Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 28

29 нафталин 1,2-эпоксид нафталина 1,2-дигидро- нафталиндиол-1,2 In vivo Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 29 муконовая кислота

30 Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 30 * 6. Получение ароматических углеводородов * 6.1. Каменноугольная смола * 6.2. Нефть * 6.3. Платформинг гексан циклогексан бензол

31 Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 31 * 6.4. Тримеризация алкинов (Бертло) * 6.5. Реакции Фриделя-Крафтса

32 пропаноилхлорид этилфенилкетон этилфенилкетон пропилбензол Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 32

33 Нижник Я.П. norgchem.professorjournal.ru 33