Ароматичність як сукупність властивостей органічних сполук. Ароматичні вуглеводні бензоїдного та небензоїдного типу. Властивості ароматичних вуглеводнів. Реакції електрофільного заміщення
Конспект
Ароматичність (правило Хюккеля)
Сполука ароматична, якщо має плоский цикл із замкненою спряженою системою, що містить (4n + 2) π-електронів.
| Сполука | π-електрони | n |
|---|---|---|
| Бензол C₆H₆ | 6 | 1 |
| Нафталін | 10 | 2 |
| Антрацен | 14 | 3 |
| Пірол (гетероцикл) | 6 | 1 — ароматичний |
| Піперидин | насичений | не ароматичний |
- Конденсовані арени: нафталін, антрацен, фенантрен.
- Арени з ізольованими циклами: трифенілметан (основа барвників), дифенілметан.
- Бензол найстійкіший до окисників.
- Повне гідрування нафталіну → декагідронафталін (декалін).
Електрофільне заміщення (SE)
Для аренів найхарактерніші реакції SE: нітрування, сульфування, галогенування, алкілювання, ацилювання.
| Реакція | Реагенти / умови | Продукт |
|---|---|---|
| Нітрування | нітруюча суміш HNO₃ + H₂SO₄ (конц.) | бензол → нітробензол + H₂O |
| Алкілювання Фріделя–Крафтса | R–Cl + безводний AlCl₃ (FeBr₃) — кислоти Льюїса | бензол + CH₂Cl₂ → дифенілметан |
| Галогенування ядра | Cl₂ + FeCl₃ | толуол → орто- і пара-хлортолуол |
| Бромування нафталіну | Br₂ | 1-бромнафталін (α-положення) |
| Сульфування нафталіну | H₂SO₄, t > 160 °C | 2-нафталінсульфокислота (β) |
Бічний ланцюг
- Толуол + Cl₂ на світлі → бензилхлорид + HCl (радикальне заміщення в CH₃).
- Толуол + KMnO₄ → бензойна кислота.
- о-Ксилол + O₂ (кат.) → фталева кислота. Нафталін + O₂ (V₂O₅) → фталевий ангідрид.
- Вюрца–Фіттіга: C₆H₅Br + C₂H₅Br + 2Na → етилбензол.
Орієнтанти
| Рід | Приклади | Вплив |
|---|---|---|
| I роду (електронодонори) | –CH₃, –OH, –NH₂, –NHCOCH₃ (ацильована аміногрупа), галогени | орто-, пара-орієнтанти. Активують ядро: фенол реагує найлегше, толуол → о- і п-нітротолуол |
| II роду (електроноакцептори) | –NO₂, –COOH, –SO₃H, –CHO | мета-орієнтанти, сповільнюють реакцію: нітробензол → м-динітробензол |
Тригери
29 тригерівФормулювання з умов задач, які одразу вказують на правильну відповідь.
Перейдіть у додаток, щоб дізнатися більшеПастки
6 пастокТипові помилки й підступні варіанти відповідей з цієї теми.
Перейдіть у додаток, щоб дізнатися більше