logo
органика экзамен

Реакции присоединения (нетипичны)

У ароматических углеводородов протекают гораздо труднее, чем у ненасыщенных углеводородов, и только под действием реагентов высокой активности (H2, Cl2). При этом присоединение происходит одновременно у всех шести атомов углерода. Такие реагенты, как Br2, I2, HHal, H2SO4, HOCl, HOH к ароматическому кольцу не присоединяются.

  1. присоединение водорода

    Pt, 1000C

    + 3H2

    3000C

    бензол

    циклогексан

  2. присоединение хлора

прямой

солнечный

свет

+3Cl2

гексахлоран или гексахлорциклогексан

Окисление

Бензольное ядро очень устойчиво к окислению. Оно не окисляется KMnO4, K2Cr2O7, азотной кислотой и другими сильными окислителями.

Гомологи бензола достаточно сильно окисляются, но эти реакции идут за счет окисления боковой цепи, бензольное кольцо при этом остается без изменения.

1) Окисление бензола.

Можно осуществить только в следующих случаях:

а) действие кислорода в присутствии катализатора при очень жестких условиях (происходит разрушение кольца).

V2O5

+4O2

4500C

+

O

CO2 + H2O

м алеиновая кислота

щавелевая кислота

+ H2O

Малеиновый ангидрид

б) озонирование – окисление озоном с разрушением двойных связей кольца.

+3O3

+3H2O

-3H2O2

глиоксаль

в) окисление перекисями с сохранением бензольного ядра.

Fe2+

+ HO-OH

-H2O

фенол

Механизм реакции – свободно-радикальный

2) Окисление гомологов бензола.

а) под действием сильных окислителей (KMnO4, HNO3 и др.) или кислорода в присутствии катализаторов происходит окисление -углеводородного звена боковой цепочки с образованием карбоксильной группы, связанной с ядром.

+ O

(KMnO4)

+O

-H2O

+O

Толуол

бензиловый спирт

бензальдегид

бензойная кислота

б) окисление молекулярным кислородом в присутствии перекисей идет по цепному механизму и приводит к образованию гидроперекисей, которые затем разлагаются на фенолы, кетоны, альдегиды (в зависимости от строения).

кумол

(инициатор)

+ O2

23.Заместители первого и второго рода. Правила электрофильного замещения в ароматическом ядре.В бензоле все шесть атомов углерода равноценны, поэтому вступление первого заместителя возможно в любое положение, но, если в молекуле бензола один из атомов Н уже замещен, то вторичное замещение будет происходить в определенное положение по отношению к первому заместителю.

По характеру влияния на ароматическое ядро имеющиеся в нем заместители можно разделить на 2 вида:

Заместители 1 рода: -OH, OR, RCOO-, SH, SR, NHR, NR2, NHCOR, -N=N-, -NH2, Alk-, Hal-. Находясь в ядре, эти заместители ориентируют электрофильный реагент Х+ в положения орто- или пара-.

Заместители 2 рода: NO2-, SO3H, -COOH, -C N, -NH3+, NR3+, COR, COOR, CCl3, CHal3, -C=O

H

Находясь в ядре, эти заместители ориентируют вступающий электрофильный реагент Х+ в положение мета-.

Заместители 1 рода являются группировками электроно-донорными (за исключением галогенов), т.к. все они имеют у атома, связанного с ядром, избыток электронной плотности, который могут отдать ядру. Это приводит к повышению электронной плотности в орто- и пара-положениях по отношению к заместителю.

24.галогенпроизводные ароматических УВ