logo
Органика 2 часть

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

малеиновая 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

+O

+O

-H2O

+3O

- CH3COOH

П-метилпропил-бензол

этил-п-толуолкарбинол

этил-п-толуилкетон

+3O

- CH3COOH

+3O

-H2O

п-толуиловая кислота

П-бензолдикарбоновая кислота (терефталевая кислота)

Промежуточные продукты окисления, как правило, не выделяются в свободном виде – окисление идет до кислот.

Реакция окисления часто используется для установления строения ароматических углеводородов (основность образующейся кислоты всегда соответствует числу боковых цепочек в исходном углеводороде).

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).

HO-OH HO . + . OH

+ . OH H2O +

кумол

(инициатор)

+ O2

+

+

+

Фенол

ацетон

Возможно побочное направление - -распад связи С-СН3

+ CH3OH

метилфенилкетон