http://vk.com/club39937650

Химические свойства гомологов бензола.
I.С участием бензольного кольца -гомологи бензола имеют ряд особых химических свойств, что связано с взаимным влиянием алкильного радикала и бензольного кольца.
Алкильный радикал (например, -СН3, -С2Н5 и т.д.) обладает положительным индуктивным эффектом (+I), при введении в бензольное кольцо повышает электронную плотность, что облегчает протекание реакций замещения, и нарушает её равномерное распределение. Электронная плотность при этом увеличивается в основном в положениях 2,4,6 (орто- и пара- положениях), поэтому и замещение атомов Н происходит преимущественно в орто- и пара- положениях по отношению к алкильному радикалу.
Пришли к выводу - введение алкильного радикала делает бензольное кольцо более реакционно способным и определяет направление последующего замещения.
1.Реакция Замещения - толуол вступает в те же реакции замещения, что и бензол. Просто реакции протекают в более мягких условиях и с высокой скоростью.
!! Всегда образуется смесь из пара- и орто- замещенных толуолов!!
1) Бромирование - при температуре 20` и катализаторе FeBr3.
C6H5CH3 + Br2 = C6H5(Br)-CH3 + HBr –это уравнение в общем виде.
Теперь запишем уравнение в полном формате (с образованием смеси замещенных)

2)Нитрование- при небольшой температуре в присутствии концентрированной серной кислоты.
С6H5CH3+HNO3 = С6H5(NO2)-CH3 + H2O- в общем виде.
В полном формате:

В жестких условиях (избыток реагента, концентрация, температура) при нитровании толуола образуется 2,4,6- тринитротолуол- серьёзное взрывчатое вещество.

2.Реакции присоединения – те же, что и у бензола.
1)Гидрирование - присоединение водорода.
2)Хлорирование - присоединение хлора на свету.

II. С участием боковой цепи – по химическим свойствам алкильные радикалы подобны алканам, НО бензольное кольцо влияет на определенные свойства алкильной группы.
1.Галогенирование - атом водорода всегда замещается у того атома углерода, который непосредственно связан с бензольным кольцом (у альфа- атома углерода).

при дальнейшем бромировании получим С6Н5-СН(Br2)- СН3.

2.Неполное окисление- в отличие от бензола протекает реакция обесцвечивания подкисленного раствора перманганата калия при нагревании. Окислению подвергается боковая цепь по альфа- атому углерода, в толуоле, например, метильный радикал.
С6Н5-СН3+ H2SO4+ KMnO4 =t= C6H5-COOH + K2SO4+MnSO4+H2O (уравняйте самостоятельно методом электронного баланса)
Известно, что алканы KMnO4 не окисляется. Окисление метильной группе в молекуле толуола объясняется влиянием бензольного кольца.
!! Гомологи бензола с одной боковой цепью независимо от её длины, окисляется сильным окислителем до бензойной кислоты (окисляется при этом альфа-атом углерода).
C6H5-CH2-CH3+KMnO4+H2SO4=t=C6H5-COOH+CO2+K2SO4+MnSO4+H2O

Если в молекуле гомолога несколько боковых цепей, то каждая из них окисляется по альфа- атому углерода до карбоксильной группы (-СООН), в результате образуется многоосновная ароматическая кислота!!

3.Полное окисление (горение).
C6H5-CH3+8O2=t=6CO2+4H2O

Стирол (винилбензол).

Получают дегидрированием этилбензола:

бесцветная жидкость, с приятным запахом, не растворяется в воде.
Обладает рядом особых химических свойств, что обусловлено наличием двойной связи в боковой цепи. Стирол, как и алкены, взаимодействует с Н2, галогеноводородами, галогенами (обесцвечивает бромную воду), окисляется (обесцвечивает раствор перманганата калия), полимеризуется.
Особый интерес представляет реакции окисления перманганатом калия. Состав продуктов зависит от условий реакций:

1)В нейтральной среде, как и при окислении алкенов, получается двухатомный спирт:
2)В кислой среде при действии температуры (то же, что и с толуолом) образуется бензойная кислота и выделяется углекислый газ.
Полимеризация-

Получение бензола и его гомологов.
В промышленности основными источниками является каменноугольная смола, которая получается при коксовании угля, и нефть. Бензол и его гомологи можно получить и синтетическим путём.
1.Дегидроциклизация алканов.
из гексана образуется бензол:

из гептана соответственно получается толуол.
2.Дегидрированием циклоалканов.
из циклогексана:

из метилциклогесана образуется толуол.
3.Циклотримеризация ацетилена. Ацетилен пропускают над активированным углеродом при высоких температурах.

Лабораторные методы получения.

Бензол получают сплавлением солей бензойной кислоты с щелочами:
С6H5-COONa +NaOH=t=C6H6+Na2CO3
(по такому принципу получают метан. Реакция Дюма. Есть в теме «Алканы»).

Гомологи получают алкилированием бензола (см. химические свойства бензола) или реакцией Вюрца (взаимодействие натрия со смесью галогенбензола и галогеналакана):

Поиск по сайту: