АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

РЕАКЦИИ ЗАМЕЩЕНИЯ В БЕНЗОЛЬНОМ КОЛЬЦЕ

Читайте также:
  1. Боялась даже думать о реакции людей,сама ведь попалась на приворот,как так можно было.
  2. В каком из приведенных случаев возможно протекание реакции обмена?
  3. иммунные реакции крови
  4. Кольцевые сети
  5. Метаболические реакции организма на действие ультразвука
  6. Обособленные обороты со значением включения, исключения и замещения
  7. Опыт 1. Влияние концентрации реагирующих веществ на скорость химической реакции
  8. Опыт 2. Влияние температуры на скорость реакции
  9. Опыт 5. Реакции нейтрализации
  10. Пантомимика в состоянии отвращения и экспрессивные реакции
  11. Правила ориентации заместителей в бензольном ядре.
  12. При работе с басней учитель формально вводит понятия аллегории и морали, но игнорирует законы жанра и тем самым закрепляет наивно-реалистические реакции учеников.

Механизм реакций – электрофильное замещение.

Галогенирование.

Замещение атома водорода в бензольном кольце на галоген происходит в присутствии катализаторов (кислот Льюиса):

AlCl3

С6Н6 + Cl2 ¾¾® С6Н5Cl + HCl

хлорбензол

Нитрование.

Бензол реагирует с нитрующей смесью (смесью концентрированных азотной и серной кислот):

 

H2SO4

С6Н6 + HNO3 ¾¾® С6Н5NO2 + H2O

нитробензол

3. Алкилирование (реакция Фриделя – Крафтса).

Замещение атома водорода в бензольном кольце на алкильную группу (алкилирование) происходит под действием алкилгалогенидов или алкенов в присутствии катализаторов (кислот Льюиса):

AlCl3

С6Н6 + CH3Cl ¾¾® С6Н5CH3 + HCl

толуол

(метилбензол)

AlCl3 (HCl)

С6Н6 + CH3–CH=CH2 ¾¾¾® С6Н5CH(CH3)2

кумол

(изопропилбензол)

ЗАМЕЩЕНИЕ В АЛКИЛБЕНЗОЛАХ

ТОЛУОЛ

Взаимное влияние атомов в молекуле – одно из основных положений теории химического строения А. М. Бутлерова, которое играет исключительно важную роль в органической химии.

Примером взаимного влияния атомов на химическое поведение молекулы является толуол С6Н5-СH3.

Под влиянием метильной группы СH3 (проявляющей + I -эффект) повышается электронная плотность в бензольном кольце на атомах С24 и С6. Это приводит к более легкому гетеролитическому разрыву соответствующих С–Н-связей и ускоряет реакции электрофильного замещения в кольце. Поэтому нитрование толуола происходит значительно активнее (даже без нагревания), чем бензола. При этом замещению подвергаются не один, а три атома водорода в положениях 2, 4 и 6, т. е. местах наибольшей электронной плотности.

С другой стороны, бензольное кольцо влияет на ход реакции радикального замещения атомов водорода в боковой цепи (в метильной группе) молекулы толуола:

hn

С6Н5-СH3 + Cl2 ¾® С6Н5-СH2Cl + HCl

толуол бензилхлорид

Эта реакция идет легче, чем замещение в метане (и вообще в алканах).

Под влиянием бензольного кольца метильная группа СH3 становится более активной в реакциях радикального замещения по сравнению с метаном СH4. Это объясняется тем, что на лимитирующей стадии реакции легко (при невысокой энергии активации) образуется стабильный радикал бензил С6Н5-СH2·, в котором неспаренный электрон делокализован за счет взаимодействия с p-электронной системой бензольного кольца.

Кроме того, алкильная группа в гомологах бензола легче, чем в алканах, подвергается окислению. Толуол, в отличие от метана, окисляется в мягких условиях (обесцвечивает подкисленный раствор KMnO4 при нагревании).

 

 

Гомологи бензола (алкилбензолы) С6Н5–R более активно вступают в реакции замещения по сравнению с бензолом.

Например, при нитровании толуола С6Н5CH3 (70 °С) происходит замещение с образованием 2- и 4-нитротолуолов:

2CH36Н5 + 2HNO3 ¾® 2CH36Н4-NO2 + 2H2O

2- или 4-нитротолуол

При бромировании толуола также замещаются атомы водорода в о- и п-положениях:

AlBr3

CH36Н5 + 2Br2 ¾¾® CH36Н4Br + 2HBr

2- или 4-бромтолуол

Здесь ярко проявляется взаимное влияние атомов в молекуле на реакционную способность вещества. С одной стороны, метильная группа СH3 (за счет +I-эффекта) повышает электронную плотность в бензольном кольце в положениях 2, 4 и 6 и облегчает замещение именно в этих положениях.

Взаимное влияние атомов определяет направление реакций электрофильного замещения в гомологах бензола и его производных (правила ориентации).


1 | 2 | 3 | 4 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)