СОЕДИНЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКОГО РЯДА - раздел Образование, СОЕДИНЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКОГО РЯДА Ароматическими Называют Углеводороды, Содержащие Бензоль...
Ароматическими называют углеводороды, содержащие бензольное ядро. В 1925 г. М. Фарадей выделил из состава конденсированных остатков светильного газа, который оказался тождественным веществу, полученному Э.Митчерлихом в 1834 г. перегонкой бензойной кислоты, элементный состав которого был установлен как С6Н6, получивший название бензин. Позже Ю. Либих предложил назвать это соединение бензолом.
На основании экспериментальных данных для ароматических соединений выявляют следующие свойства:
· реакции замещения;
· устойчивость к реакциям окисления;
· высокая термическая устойчивость.
Первая попытка объяснения таких свойств бензола была предпринята в 1865 г. Ф. Кекуле, который сделал предположение, что двойные связи не фиксированы и происходит их быстрое перемещение (осцилляция).
Наряду с формулой Ф. Кекуле были предложены и другие формулы бензола:
Клаус (1896 г.)
Дьюар (1867 г.)
Ландебург (1869 г.)
Армстронг (1887 г.)
Тиле (1889 г.)
По данным рентгеноструктурного анализа, молекула бензола является плоским правильным шестиугольником с длинами связей С–С и С–Н, соответственно 0,139 нм и 0, 109 нм.
Таким образом, наиболее близкими к этим данным были формулы Кекуле и Тиле. Cтруктурные изомеры бензола, такие как, бицикло[2,2,0]гек-садиен-2,5 (бензол Дьюара, Ван-Гамен 1963 г.), призман (бензол Ландебурга – Вийе, 1964 г.), бензвален, были получены при фотохими-ческих реакциях. Все они имеют неплоское строение и оказались малостабильными, легко переходят друг в друга и в бензол при нагревании или облучении:
В 1889 г. Тиле выдвинул теорию "парциальных валентностей", согласно которой в сопряженных органических соединениях в области простых связей существует частичная двоесвязанность за счет остаточных "парциальных валентностей", природа которых неизвестна. Атом углерода вsp2гибридизации имеет по одной негибридизованной орбитали, расположенной перпендикулярно плоскости σ-связей (рис. 22, а). При этом каждая р-АО перекрывается в равной степени с двумя соседними (рис. 22, б). В составе общего облака р-электроны не локализованы возле своих углеродных атомов, а перемещаются свободно по единой π-молекулярной орбитали (рис. 22, в). Образование единого молекулярного облака можно рассматривать как результат эффекта π,π-сопряжения трех π-связей в молекуле бензола.
Эффект сопряжения в молекуле бензола объясняет все особенности его строения и химических свойств. Благодаря максимально выраженному эффекту сопряжения образующееся общее π-электронное облако абсолютно симметрично, поэтому все связи С–С в цикле выравниваются.
π-Электроны в составе общего облака получают большую степень свободы, что делает молекулу более устойчивой.
Рисунок 22 – Строение бензола
Реакции присоединения затруднены у бензола по той причине, что продуктами реакции должны были бы являться неароматические молекулы с более высокой энергией. По той же причине (высокая термодинамическая устойчивость) бензол не подвергается действию окислителей в обычных условиях.
Исследования показали, что не любой циклический углеводород с чередующимися двойными и одинарными связями обнаруживает признаки ароматичности. Возникновение ароматичности связано с вполне определенным числом π-электронов в системе сопряжения.
Ароматичность. Это аномально низкая энергия невозбужденного состояния, вызванная делокализацией π-электронов. Э.Хюккель (1931 г.) сформулировал условия, при которых можно прогнозировать проявление ароматичности: повышенной термодинамической стабильностью могут обладать такие циклические системы, которые имеют плоское строение и содержат в замкнутой системе сопряжения 4n+2 электронов, где n – целое число.
Классификация ароматических соединений.Арены подразделяются в зависимости от:
· числа циклов;
· способа соединения циклов.
Самыми простыми являются моноарены. Полициклические подраз-деляются на арены с:
· изолированными циклами;
· конденсированными циклами.
Существуют три основных типа конденсированных систем:
На сайте allrefs.net читайте: СОЕДИНЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКОГО РЯДА.
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
СОЕДИНЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКОГО РЯДА
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
МОНОАРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ
Номенклатура моноаренов. Арены ряда бензолов можно рассматривать как продукты замещения атомов водорода в бензольном кольце на углеводородные радикалы.
· тривиальную;
Химические свойства моноаренов
1. Реакции электрофильного замещения. Детальный механизм реакции электрофильного замещения в ароматическом ряду более 50 лет являлся предметом изучения многих химиков: Г. Цолин
ГРУППА ДИФЕНИЛА
Номенклатура и строение.К этой группе относятся соединения, содержащие два или более бензольных кольца непосредственно связаные между собой одной σ-связью, например, те
Методы получения.
1. Дегидрирование бензола при 800 °С в присутствии катализатора (Ni, Fe):
ФЕНИЛМЕТАНЫ.
Строение.К фенилметанам относят многоядерные соединения, в которых бензольные кольца разделены одним атомом углерода. Такие углеводороды рассматривают как производные метана, у кот
Химические свойства
1. Свойства по центральному атому углерода. Особые свойства поведения (по сравнению с метаном) обусловлены подвижностью С–Н связи в алифатической части молекулы,
ПОЛИЦИКЛИЧЕСКИЕ АРЕНЫ С КОНДЕНСИРО-ВАННЫМИ КОЛЬЦАМИ
К конденсированным ароматическим соединениям относят вещества, содержащие в молекуле два или более бензольных кольца, соединенных между собой общими атомами углерода. Возможны два типа сочленения
НАФТАЛИН
Строение.Нафталин представляет собой плоскую систему: все 10 атомов углерода находятся в sр2 гибридизации и лежат в одной плоскости. Негибридные р-орбитали
Способы получения
1. Из природных источников. Главными источниками получения нафталина являются каменноугольная смола (содержит около 10 % нафталина) и нефть (6–7 %). Из нефти нафталин получают
Механизм электрофильных реакций алкенов и аренов
Электрофильные реакции алкенов и аренов проходят в четыре этапа:
· генерирование электрофильной частицы (атакующего реагента);
· образование π-комплекса;
· об
Химические особенности сопряженных диенов
· повышенная термодинамическая устойчивость, ER ~ 15 кДж/моль;
· повышенная реакционная способность в реакциях присоединения и полимеризации (в сравнении с алкенами);
·
Механизм ориентирующего влияния заместителей
Влияние заместителей на реакционную способность и ориентацию в реакциях SE можно интерпретировать с позиций:
· статических факторов (распределение
Правила ориентации
· при наличии сильной и слабой активирующих групп ориентация определяется сильной группой;
· при наличии активирующей и дезактивирующей групп ориентация определяется активирующей группой;
ОПТИЧЕСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ
Оптическая спектроскопия – основана на избирательном поглощении веществом электромагнитного излучения в диапазоне длин волн 10-6 см – 10 см.
ГАЛОГЕНОПРОИЗВОДНЫЕ УГЛЕВОДОРОДОВ
К галогенопроизводным углеводородов относят продукты замещения одного или нескольких атомов водорода в молекуле на галоген.
По степени замещения различают:
· моно
ГАЛОГЕНПРОИЗВОДНЫЕ АЛИФАТИЧЕСКОГО РЯДА
Номенклатура. Для названия галогенпроизводных алифатического ряда используют следующие номенклатуры:
· тривиальную;
· радикально-функциональную;
· систем
Специальные методы
6.1 Расщепление амидов карбоновых кислот галогенами (перегруппировка Гофмана, 1850 г.). В результате взаимодействия амидов алифатических и ароматических карбоновых кислот с щел
Кислотно-основные свойства
Амины как кислоты. Связь N–Н расщепляется гетеролитически с трудом даже в тех случаях, когда аминогруппа связана с ароматическим кольцом или другой системой, способной к
Химические свойства аминов
1. Реакция ацилирования. Реакция протекает как АNu – ENu по карбонильной группе. Первичные и вторичные амины гладко реагируют с галогенангид
Замещение диазогруппы на галогены
1.3.1 Замещение диазогруппы на фтор (реакция Шимана, 1927 г). Реакцию проводят термическим разложением твердого тетрофторобората арендиазония:
Реакции ароматических солей диазония без выделения азота
2.1 Востановление солей арендиазония до арилгидразинов. В лабораторных условиях ароматические арилгидразины удобно получать восстановлением солей арендиазония хлоридом олова (I
Реакции диазоалканов
3.1 Реакция Арндта–Эйстерта. Диазометан реагирует с хлорангидридами карбоновых кислот с образованием α-диазокетонов:
Новости и инфо для студентов