4_Арены
.pdf
АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ
АРЕНЫ
Л Е К Ц И Я 3
АРЕНЫ
•К ароматическим углеводородам или аренам относят циклические соединения с плоским строением углеродного цикла, имеющие замкнутую π–электронную систему с содержанием электронов
4n + 2, где n имеет значения 0, 1, 2, 3 и т.д. (правило Э. Хюккеля, 1931 г).
•Общая формула СnH2n-6
ПОНЯТИЕ ОБ АРОМАТИЧНОСТИ
1.Особый тип связи, промежуточной между одинарной и двойной; в ее образовании принимают участие электроны в количестве, удовлетворяющем правилу Хюккеля, образуя единую замкнутую π-систему.
2.Равноценность связей и углеродных атомов цикла.
3.Плоскостное строение цикла, что создает возможность для π- сопряжения.
4.Более высокая стабильность ароматических соединений, которая проявляется в том, что при проведении реакций они образуют не продукты присоединения, лишенные ароматичности и поэтому энергетически невыгодные, а продукты замещения, сохраняющие ароматическую систему.
5.Характерные изменения свойств некоторых заместителей, присоединенных к сопряженной ароматической системе
(–ОН, –NH2, –NO2 и т. д.)
СТРОЕНИЕ БЕНЗОЛА
sp2-гибридизация
ОБОЗНАЧЕНИЕ БЕНЗОЛА
Структура Кекуле
ПОЛУЧЕНИЕ
• Из природных веществ
а) из продуктов коксования каменного угля
(10-20 %)
б) из нефти и продуктов еѐ переработки
(15-30 %)
ПОЛУЧЕНИЕ
•Дегидрирование алканов и циклоалканов (ароматизация нефти)
Pt 3H2
|
CH2 |
R |
|
|
H2C |
CH2 |
R |
R |
|
|
|
|
||
H2C |
CH3 |
|
H2 |
3H2 |
|
|
|
||
|
CH2 |
|
|
|
ПОЛУЧЕНИЕ
• Полимеризация ацетилена и его гомологов
катализатор
3CH 
CH
•Сплавление солей бензойной кислоты со щелочами
COONa
NaOH |
t o |
Na2CO3 |
ПОЛУЧЕНИЕ
•Алкилирование галогенопроизводных бензола (реакция Вюрца-Фиттига)
Hal |
R |
|
|
R Hal 2Na |
2NaHal |
•Алкилирование ароматических углеводородов (реакция Фриделя-Крафтса
|
AlCl3 |
R |
|
R Cl |
HCl |
||
|
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
•Одноядерные арены – жидкости, реже твердые вещества с высокими показателями преломления, часто обладают специфическим запахом, за что и получили название ароматических.
•Легче воды и практически в ней нерастворимы. Хорошо растворяются в органических растворителях.
•Температура плавления и кипения зависят от строения, общие закономерности их изменения в гомологическом ряду сохраняются.
•Практически все токсичны.