aromatik karbohidrogenlər- molekulunda benzol halqası olan karbon və hidrogen birləşmələri. Aromatik karbohidrogenlərin ən mühüm nümayəndələri benzol və onun homoloqlarıdır - karbohidrogen qalıqları üçün benzol molekulunda bir və ya bir neçə hidrogen atomunun əvəzlənməsi məhsulları.

Benzol molekulunun quruluşu

İlk aromatik birləşmə olan benzol 1825-ci ildə M. Faraday tərəfindən kəşf edilmişdir. Onun molekulyar formulu müəyyən edilmişdir - C 6 H 6. Tərkibini eyni sayda karbon atomu olan heksan (C 6 H 14) olan doymuş karbohidrogenin tərkibi ilə müqayisə etsək, benzolun tərkibində səkkiz hidrogen atomu az olduğunu görə bilərik. Məlum olduğu kimi, çoxsaylı bağların və dövrlərin görünüşü karbohidrogen molekulunda hidrogen atomlarının sayının azalmasına səbəb olur. 1865-ci ildə F.Kekule onun struktur formulunu siklohekzantrien - 1, 3, 5 kimi təklif etdi.

Beləliklə, uyğun gələn molekul Kekule formulu, ikiqat bağları ehtiva edir, buna görə də benzol doymamış xarakterə malik olmalıdır, yəni əlavə reaksiyalara girmək asandır: hidrogenləşmə, bromlaşma, hidratasiya və s.

Bununla belə, çoxsaylı təcrübələrin məlumatları göstərdi ki, benzol yalnız sərt şəraitdə (yüksək temperaturda və işıqda) əlavə reaksiyalara girir və oksidləşməyə davamlıdır. Onun ən xarakterik xüsusiyyəti əvəzetmə reaksiyalarıdır, buna görə də benzol marjinal karbohidrogenlərə daha yaxındır.

Bu uyğunsuzluqları izah etməyə çalışan bir çox elm adamları benzolun quruluşu üçün müxtəlif variantlar təklif etdilər. Benzol molekulunun quruluşu, nəhayət, onun asetilendən əmələ gəlməsi reaksiyası ilə təsdiqləndi. Əslində, benzoldakı karbon-karbon bağları ekvivalentdir və onların xassələri nə tək, nə də ikiqat bağların xüsusiyyətlərinə bənzəmir.

Hal-hazırda, benzol ya Kekule düsturu ilə, ya da bir dairənin təsvir olunduğu altıbucaqlı ilə işarələnir.

Bəs benzolun quruluşunun özəlliyi nədir? Tədqiqatçıların məlumatlarına və hesablamalarına əsasən, altı karbon atomunun hamısının vəziyyətdə olduğu qənaətinə gəlindi. sp 2 hibridləşmə və eyni müstəvidə uzanır. hibridləşməmiş səh-ikiqat bağları təşkil edən karbon atomlarının orbitalları (Kekule düsturu) halqanın müstəvisinə perpendikulyar və bir-birinə paraleldir.

Onlar bir-biri ilə üst-üstə düşərək vahid π sistemini əmələ gətirirlər. Beləliklə, Kekule düsturunda təsvir edilən alternativ qoşa istiqrazlar sistemi birləşmiş, üst-üstə düşən α-bağların siklik sistemidir. Bu sistem benzol halqasının hər iki tərəfində yerləşən elektron sıxlığının iki toroidal (donut kimi) bölgəsindən ibarətdir. Beləliklə, benzolun sikloheksatrien-1,3,5 kimi deyil, mərkəzdə (π-sistem) dairəsi olan müntəzəm altıbucaqlı şəklində təsvir edilməsi daha məntiqlidir.

Amerika alimi L.Paulinq benzolun elektron sıxlığının paylanmasına görə fərqlənən və daim bir-birinə çevrilən iki sərhəd strukturu kimi təqdim etməyi, yəni onu aralıq birləşmə, iki strukturun “ortalaması” hesab etməyi təklif etmişdir.

Ölçülmüş bağ uzunluqları bu fərziyyələri təsdiqləyir. Müəyyən edilmişdir ki, benzoldakı bütün C-C bağları eyni uzunluğa malikdir (0,139 nm). Onlar tək C-C bağlarından (0,154 nm) bir qədər qısadır və ikiqat olanlardan (0,132 nm) uzundur.

Molekullarında bir neçə siklik struktur olan birləşmələr də var.

İzomerizm və nomenklatura

Benzol homoloqları ilə xarakterizə olunur bir neçə əvəzedicinin mövqe izomeriyası. Ən sadə benzol homoloqu toluolda (metilbenzol) belə izomerlər yoxdur; Aşağıdakı homoloq dörd izomer kimi təqdim olunur:

Kiçik əvəzediciləri olan aromatik karbohidrogenin adının əsasını söz təşkil edir benzol. Aromatik halqadakı atomlar ən yüksək əvəzedicidən ən gəncə qədər nömrələnir:

Köhnə nomenklaturaya görə, 2 və 6-cı mövqelər çağırılır orto mövqeləri, 4 - qoşa-, və 3 və 5 - metapozisiyalar.

Fiziki xassələri
Normal şəraitdə benzol və onun ən sadə homoloqları xarakterik xoşagəlməz qoxusu olan çox zəhərli mayelərdir. Onlar suda zəif həll olunur, lakin üzvi həlledicilərdə yaxşı həll olunur.

Benzolun kimyəvi xassələri

Əvəzetmə reaksiyaları. Aromatik karbohidrogenlər əvəzetmə reaksiyalarına girirlər.
1. Bromlaşma. Bir katalizatorun, dəmir bromidin (ΙΙΙ) iştirakı ilə bromla reaksiya verdikdə, benzol halqasındakı hidrogen atomlarından biri brom atomu ilə əvəz edilə bilər:

2. Benzolun və onun homoloqlarının nitrasiyası. Aromatik karbohidrogen kükürd turşusunun iştirakı ilə nitrat turşusu ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda (sulfat və azot turşularının qarışığı nitratlayıcı qarışıq adlanır), hidrogen atomu nitro qrupu -NO 2 ilə əvəz olunur:

Bu reaksiyada əmələ gələn nitrobenzolun azaldılması ilə anilin əldə edilir - anilin boyaları əldə etmək üçün istifadə olunan bir maddə:

Bu reaksiya rus kimyaçısı Zinin adını daşıyır.
Əlavə reaksiyalar. Aromatik birləşmələr də benzol halqasına əlavə reaksiyalara girə bilər. Bu zaman sikloheksan və ya onun törəmələri əmələ gəlir.
1. hidrogenləşmə. Benzolun katalitik hidrogenləşməsi alkenlərin hidrogenləşməsindən daha yüksək temperaturda baş verir:

2. Xlorlama. Reaksiya ultrabənövşəyi işıqla işıqlandırıldıqda davam edir və sərbəst radikaldır:

Benzol homoloqları

Onların molekullarının tərkibi C n H 2 n-6 düsturuna uyğundur. Benzolun ən yaxın homoloqları bunlardır:

Toluoldan sonrakı bütün benzol homoloqlarının izomerləri var. İzomerizm həm əvəzedicinin sayı və strukturu (1, 2), həm də əvəzedicinin benzol halqasındakı mövqeyi (2, 3, 4) ilə əlaqələndirilə bilər. Ümumi düstur C 8 H 10 olan birləşmələr:

Benzol halqasında iki eyni və ya fərqli əvəzedicinin nisbi mövqeyini göstərmək üçün istifadə edilən köhnə nomenklaturaya görə, prefikslər istifadə olunur. orto- (qısaldılmış o-) - əvəzedicilər qonşu karbon atomlarında yerləşir, meta-(m-) - bir karbon atomu vasitəsilə və cüt— (P-) - bir-birinə qarşı əvəzedicilər.
Benzolun homoloji seriyasının ilk üzvləri müəyyən bir qoxu olan mayelərdir. Onlar sudan daha yüngüldür. Onlar yaxşı həlledicilərdir.

Benzol homoloqları reaksiya verir əvəz ( brominasiya, nitrasiya). Toluol qızdırıldıqda permanqanatla oksidləşir:

Benzol homoloqları boyalar, bitki mühafizə vasitələri, plastiklər və dərman preparatlarının istehsalı üçün həlledici kimi istifadə olunur.

Benzol

Arenlərin ən sadə nümayəndəsi benzoldur. Onun xüsusiyyətlərinə daha yaxından nəzər salaq.

Fiziki xassələri

Benzol şəffaf, rəngsiz, xarakterik qoxuya malik uçucu mayedir (ətirli birləşmələrin adını aldıqları kəskin qoxuya görədir). Ərimə nöqtəsi 5,5 ° C, qaynama nöqtəsi - 80 ° C. Su ilə qarışmır, lakin əksər üzvi həlledicilərlə qarışır. Qütb olmayan üzvi maddələr üçün həlledicidir. Karbon qazı və suya əlavə olaraq əhəmiyyətli miqdarda hisin əmələ gəlməsi ilə dumanlı alovla (natamam yanma) yanır. Həm maye, həm də nəfəs aldıqda buxar şəklində zəhərlidir.

Benzolun alınması

1. Sənayedə benzol neftin reformasiyası yolu ilə alınır ki, bu da mahiyyətcə siklik skeletin əmələ gəlməsi ilə neft alkanlarının dehidrogenləşdirilməsidir. "Saf" formada əsas islahedici reaksiya heksanın dehidrogenləşməsidir:

Bundan əlavə, benzol uçucu kokslaşan məhsullardan biridir. Kokslaşma kömürün havasız 1000°C-ə qədər qızdırılmasıdır. Bu, həmçinin üzvi sintez və metallurgiyada istifadə olunan koks üçün bir çox digər qiymətli reagentlər istehsal edir. Benzol, həmçinin 100°C-də aktivləşdirilmiş karbon üzərində asetilenin trimerləşdirilməsi ilə də əldə edilə bilər.

2. Təbii ki, benzol laboratoriyada alınmır, lakin nəzəri cəhətdən onun sintezi üçün üsullar mövcuddur (onlardan onun törəmələrini almaq üçün istifadə olunur). Həm sənaye, həm də laboratoriya üsulları aşağıdakı diaqramda göstərilmişdir.

Sxem benzolun alınması üsulları

sənaye üsulları.

Benzolun kimyəvi xassələri

Benzolun kimyəvi xassələri, təbii ki, onun p-sistemi ilə müəyyən edilir. Alkenlərdə olduğu kimi, ona elektrofilik hissəcik də hücum edə bilər. Ancaq aromatik birləşmələr vəziyyətində, belə bir hücumun nəticəsi tamamilə fərqli olacaq. P-sisteminin yüksək sabitliyi ona gətirib çıxarır ki, reaksiyanın sonunda adətən azalır və reaksiyanın nəticəsi əlavə olunmur (bu, məhv edəcək

p-sistem) və elektrofilik əvəzetmə. Onun mexanizminə daha yaxından nəzər salaq.

Birinci mərhələdə A elektrofilik mərkəzini ehtiva edən AB molekulunun hücumu son dərəcə qeyri-sabit p-kompleksinin meydana gəlməsinə səbəb olur (mərhələ 1). Eyni zamanda, aromatik sistem pozulmadı. Sonra, halqanın atomlarından biri ilə A hissəciyi arasında kovalent bağ yaranır (mərhələ 2). Bu zaman, birincisi, A-B rabitəsi qırılır, ikincisi, p-sistemi məhv olur. Yaranan qeyri-sabit müsbət yüklü molekula s-kompleksi deyilir. Artıq qeyd edildiyi kimi, p-sisteminin bərpası enerji baxımından çox əlverişlidir və bu, ya C-A bağının (və sonra molekul ilkin vəziyyətinə qayıdır) və ya C-H bağının (mərhələ 3) qırılmasına gətirib çıxarır. Sonuncu halda reaksiya başa çatır və hidrogenin A-nı əvəz etmə məhsulu alınır.

Aromatik birləşmələrin əksər reaksiyaları məhz belə bir mexanizmə malikdir (elektrofilik əvəzetmə, qısaldılmış S E). Onlardan bəzilərini nəzərdən keçirək.

1. Halogenləşmə. Yalnız katalizatorların - Lyuis turşularının iştirakı ilə baş verir (bax "Lyuis nəzəriyyəsi"). Katalizatorun vəzifəsi yaxşı bir elektrofilik mərkəz yaratmaq üçün halogen molekulunu qütbləşdirməkdir:

| AlCl 3 +Cl 2 "Cl + [AlCl 4] - Nəticədə yaranan hissəcik elektrofil xlor atomuna malikdir və

reaksiya baş verir:

TO Nitrasiya. Azot və kükürd turşularının qarışığı (nitratlama qarışığı) ilə həyata keçirilir. Nitratlama qarışığında aşağıdakı reaksiya baş verir:

HNO 3 + H 2 SO 4 "NO + 2 + H 2 O

Yaranan nitronium hidrosulfatda güclü elektrofilik mərkəz - NO + 2 nitronium ionu var. Müvafiq olaraq, ümumi tənliyi olan bir reaksiya baş verir:

3. Sülfonasiya. Konsentratlaşdırılmış sulfat turşusunda tarazlıq var:

2H 2 SO 4 "SO 3 H + - + H 2 O

Tarazlığın sağ tərəfindəki molekulda benzolla reaksiya verən güclü elektrofil SO 3 H + var. Nəticə reaksiya:

Friedel-Crafts-a görə alkilasiya. Benzol alkil xloridlər və ya alkenlərlə Lyuis turşularının (adətən alüminium halidlərinin) iştirakı ilə reaksiyaya girdikdə alkillə əvəzlənmiş benzollar alınır. Alkil halidlər vəziyyətində prosesin birinci mərhələsi:

RCl + AlCl 3 "R + [AlCl 4] - İkinci mərhələdə elektrofilik hissəcik R + p-sisteminə hücum edir:

Alkenlər vəziyyətində Lyuis turşusu alkenin ikiqat bağını qütbləşdirir və yenidən karbonda elektrofilik mərkəz yaranır:

Qeyri-elektrofilik reaksiyalara aşağıdakılar daxildir:

1. benzolun hidrogenləşməsi. Bu reaksiya p-sisteminin məhv edilməsi ilə davam edir və ağır şərtlər tələb edir (yüksək təzyiq, temperatur, katalizator - platin metalları):

2. radikal xlorlama. Lyuis turşuları olmadıqda və şiddətli ultrabənövşəyi şüalanma altında benzol radikal mexanizmlə xlorla reaksiya verə bilər. Bu vəziyyətdə p-sistemi məhv edilir və xlor əlavəsi məhsulu əmələ gəlir - əvvəllər insektisid kimi istifadə edilən bərk maddə heksaxloran:

Benzol homoloqları

Arenlərin nomenklaturası və izomeriyası

Bütün arenaları şərti olaraq iki sıraya bölmək olar. Birinci sıra - benzol törəmələri (toluol, difenil): ikinci sıra - qatılaşdırılmış (polinüvəli) arenlər (naftalin, antrasen).

Benzolun homoloji seriyasını nəzərdən keçirək, bu seriyanın birləşmələri C n H 2 n ümumi formuluna malikdir. 6. Benzolun homoloji silsiləsində struktur izomerizmi nüvədə əvəzedicilərin qarşılıqlı düzülüşü ilə əlaqədardır. Bir əvəzlənmiş benzol törəmələrinin mövqe izomerləri yoxdur, çünki benzol nüvəsindəki bütün atomlar ekvivalentdir,

I Qrup C 6 H 5 adlanır fenil. Fenil və əvəz edilmiş fenil qrupları deyilir aril. Bəzi benzol törəmələri aşağıda göstərilmişdir:

Benzol üçün reaksiya sxemi

1,2 mövqelərində iki əvəzedicisi olan izomerlər; 1,3 və 1,4 orto-, meta- və para-izomerlər adlanır:

Aromatik birləşmələrin nomenklaturası

Aşağıda bəzi aromatik birləşmələrin adları verilmişdir:

C 6 H 5 NH 3 + Cl - Fenilammonium xlorid (anilinium xlorid)

C b H 5 CO 2 H Benzenkarboksilik turşu (benzoy turşusu)

C 6 H 5 CO 2 C 2 H 5 Benzenkarboksilik turşu etil efiri (etil benzoat)

C 6 H 5 COCl Benzenkarbonil xlorid (benzoil xlorid)

C 6 H 5 CONH 2 Benzenkarboksamid (benzamid)

C 6 H 5 CN Benzenkarbonitril (benzonitril)

C 6 H 5 CHO Benzenkarbaldehid (benzaldehid)

C 6 H 5 COCH 3 Asetofenon

C 6 H 5 OH Fenol

C 6 H 5 NH 2 Fenilamin (anilin)

C 6 H 5 OCH 3 Metoksibenzol (anizol)

Bu adlar IUPAC nomenklaturasına uyğundur. Mötərizədə hələ də geniş istifadə olunan və məqbul olan ənənəvi adlar var.

Arena nomenklaturası

Benzol halqasında iki və ya daha çox əvəzedicisi olan benzol törəməsinin adı bu şəkildə qurulur. Yuxarıdakı siyahının əvvəlinə ən yaxın əvəzedicinin əlavə olunduğu benzol halqasının karbon atomu 1 nömrəsini alır. Bundan əlavə, benzol halqasının karbon atomları nömrələnir ki, lokant - ikinci əvəzedicinin sayı - ən kiçikdir.

3-hidroksibenzolkarboksilik turşu (3-hidroksibenzoy turşusu)

Karboksil qrupu əsas qrup kimi qəbul edilir və ona "1" lokant verilir. Üzükün nömrələnməsi hidroksil qrupu daha kiçik ("5" deyil, "3") lokant qəbul etməsi üçün qurulur.

2-aminobenzolkarbaldehid (2-aminobenzaldehid)

-CHO qrupu əsas qrup kimi qəbul edilir. O, "1" lokantını alır. NH 2 qrupu "6" mövqeyində deyil, "2" mövqeyindədir. Bundan əlavə, o-aminobenzaldehid adı məqbuldur.

1-bromo-2-nitro-4-chlorobenzene Bu qruplar əlifba sırası ilə verilmişdir.

Arenaların alınması

Alifatik karbohidrogenlərdən alınması. Bir molekulda ən azı 6 karbon atomu olan düz zəncirli alkanlar qızdırılan platin və ya xrom (III) oksidin üzərindən keçdikdə, dehidrosiklləşmə baş verir - hidrogenin ayrılması ilə bir arene əmələ gəlir. Məsələn:

2. Sikloalkanların dehidrogenləşməsi. Reaksiya sikloheksan və onun homoloqlarının buxarlarını qızdırılan platin üzərindən keçirərkən baş verir:

|. Asetilenin trimerləşdirilməsi ilə benzolun alınması. N. D. Zelinski və B. A. Kazanskinin metoduna görə, 100 ° C-yə qədər qızdırılan aktivləşdirilmiş karbonlu borudan asetileni keçirməklə benzol almaq olar. Bütün prosesi bir diaqramla təmsil etmək olar:

4. Fridel-Krafts reaksiyası ilə benzol homoloqlarının hazırlanması(bax benzolun kimyəvi xassələri).

5. Aromatik turşuların duzlarının qələvi ilə birləşməsi: C 6 H 6 -COONa + NaOH ® C 6 H 6 + Na 2 CO 3

Arenaların tətbiqi

Arenalar dərmanların, plastiklərin, boyaların, pestisidlərin və bir çox digər üzvi maddələrin istehsalı üçün kimyəvi xammal kimi istifadə olunur. Arenes həlledici kimi geniş istifadə olunur.

Dehidrogenləşmə reaksiyaları neft karbohidrogenlərindən benzol seriyasının karbohidrogenlərini əldə etmək üçün istifadə etməyə imkan verir. Onlar karbohidrogenlərin müxtəlif qrupları arasındakı əlaqəni və onların bir-birinə qarşılıqlı çevrilməsini göstərir.

Arenalar(aromatik karbohidrogenlər) - molekullarında bir və ya bir neçə benzol halqası olan birləşmələr - rabitələrin xüsusi təbiətinə malik karbon atomlarının siklik qrupları.

Benzol - molekulyar formula C 6 H 6. İlk dəfə A. Kekule tərəfindən təklif edilmişdir:

Arena quruluşu.

Bütün 6 karbon atomu var sp 2-hibridləşmə. Hər bir karbon atomu 2 əmələ gətirir σ -iki bitişik karbon atomu və eyni müstəvidə olan bir hidrogen atomu ilə bağlar. Bucaqlar 120°-dir. Bunlar. bütün karbon atomları eyni müstəvidə yerləşir və altıbucaqlı əmələ gətirir. Hər bir atomun qeyri-hibridi var R-qoşalaşmamış elektronun olduğu yaşayış yeri. Bu orbital müstəviyə perpendikulyardır və buna görə də π - elektron buludu bütün karbon atomlarının üzərinə "yaxılır":

Bütün əlaqələr bərabərdir. Konjugasiya enerjisi - aromatik sistemi məhv etmək üçün sərf edilməli olan enerji miqdarı.

Bu, benzolun spesifik xüsusiyyətlərini - aromatikliyin təzahürünü təyin edir. Bu hadisə Hükel tərəfindən kəşf edilib və Hükel qaydası adlanır.

Arenlərin izomerliyi.

Arenalar 2 qrupa bölmək olar:

• benzol törəmələri:

• sıxlaşdırılmış arenalar:

Arenes üçün ümumi formula belədir İLƏnH 2 n -6 .

Arenlər, halqada əvəzedicilərin qarşılıqlı düzülüşü ilə izah edilən struktur izomerizmi ilə xarakterizə olunur. Əgər halqada 2 əvəzedici varsa, o zaman onlar 3 fərqli mövqedə ola bilər - orto (o-), meta (m-), para (p-):

Bir proton benzoldan "aparılırsa", o zaman bir radikal əmələ gəlir - C 6 H 5 aril radikalı adlanır. Protozoa:

Arenalar halqadakı əvəzediciləri və onların mövqelərini göstərən "benzol" sözü adlanır:

Arenlərin fiziki xassələri.

Seriyanın ilk üzvləri xarakterik bir qoxu olan rəngsiz mayelərdir. Onlar üzvi həlledicilərdə yaxşı həll olunur, lakin suda həll olunmur. Benzol zəhərlidir, lakin xoş qoxuya malikdir. Baş ağrısı və başgicəllənməyə səbəb olur, böyük miqdarda buxarların inhalyasiyası şüurun itirilməsinə səbəb ola bilər. Selikli qişaları və gözləri qıcıqlandırır.

Arenaların alınması.

1. Alifatik karbohidrogenlərdən neftin tərkibinə daxil olan doymuş karbohidrogenlərin “aromatlaşdırılması”nın köməyi ilə. Platin və ya xrom oksidi üzərindən keçdikdə dihidrosiklləşmə müşahidə olunur:

2. Sikloalkanların dehidrogenləşməsi:

3. 600°C-də isti kömür üzərindən keçdikdə asetilendən (trimerləşmə):

4. Friedel-Crafts reaksiyası alüminium xlorid varlığında:

5. Aromatik turşuların duzlarının qələvi ilə birləşməsi:

Arenlərin kimyəvi xassələri.

Arenin əvəzetmə reaksiyaları.

Arenesin nüvəsində mobil var π - elektrofilik reagentlərin təsirinə məruz qalan sistem. Arenlər elektrofilik əvəzetmə ilə xarakterizə olunur, bunlar aşağıdakı kimi təqdim edilə bilər:

Elektrofilik hissəcik cəlb olunur π - halqa sistemi, sonra reagent arasında güclü bir əlaqə yaranır X və karbon atomlarından biri isə halqanın birliyi pozulur. Aromatikliyi bərpa etmək üçün bir proton və 2 elektron atılır S-N halqanın π sisteminə keçin.

1. Halogenləşmə katalizatorların - susuz xloridlərin və alüminiumun, dəmirin bromidlərinin iştirakı ilə baş verir:

2. Arenlərin nitrasiyası. Benzol güclü qızdırıldıqda konsentratlaşdırılmış azot turşusu ilə çox yavaş reaksiya verir. Ancaq sulfat turşusu əlavə etsəniz, reaksiya çox asanlıqla davam edir:

3. Sulfonalaşma 100% - sulfat turşusu - oleumun təsiri altında gedir:

4. Alkenlərlə alkilləşmə. Nəticədə zəncir uzanır, reaksiya katalizatorun - alüminium xloridin iştirakı ilə davam edir:

Arene əlavə reaksiyaları.

1. Arenlərin hidrogenləşməsi (katalizatorlarla):

2. Benzol buxarının və güclü UV şüalarının qarşılıqlı təsirində radikal halogenləşmə. Nəticədə möhkəm bir məhsul yaranır - 6-danH6Cl6:

3. Atmosfer oksigeni ilə oksidləşmə. Reaksiya vanadium (V) oksiddə və 400°C-də davam edir:

Benzol homoloqlarının bir sıra fərqləri var - onların məhsullarında mən halqada ilkin əvəzediciyəm:

Halqada əvəzetmə yalnız katalizatorun (dəmir və alüminium xlorid) iştirakı ilə mümkündür, əvəzetmə alkil radikalına münasibətdə orto və para mövqelərində davam edir:

Güclü oksidləşdirici maddələr (kalium permanganat) təsir edərsə, alkil zənciri məhv edilir və benzoik turşusu əmələ gəlir:

Mövzu ilə bağlı əlavə materiallar: Arenalar. arena xassələri.

Arenlərin tərifi, molekulyar quruluşu.

Arenalar- bunlar molekullarında bir və ya daha çox benzol halqası olan üzvi birləşmələr, karbosiklik aromatik təbiətli karbohidrogenlərdir - benzol nüvəsinin bağlarının xüsusi təbiətinə malik olan və ümumi düstura uyğun gələn karbon atomlarının siklik qrupları. C n H 2 n -6.

Benzol molekulyar formulu olan ən sadə arendir C 6 H 6. Düstur ilk dəfə A. Kekule tərəfindən təklif edilmişdir:

Arene molekullarının quruluşu.

Bütün 6 karbon atomu var sp 2-hibridləşmə. Hər bir karbon atomu 2 əmələ gətirir σ -iki bitişik karbon atomu və eyni müstəvidə olan bir hidrogen atomu ilə bağlar. Bucaqlar 120°-dir. Bunlar. bütün karbon atomları eyni müstəvidə yerləşir və altıbucaqlı əmələ gətirir. Hər bir atomun qeyri-hibridi var R-qoşalaşmamış elektronun olduğu yaşayış yeri. Bu orbital müstəviyə perpendikulyardır və buna görə də π - elektron buludu bütün karbon atomlarının üzərinə "yaxılır":

Bütün əlaqələr bərabərdir. Konjugasiya enerjisi - aromatik sistemi məhv etmək üçün sərf edilməli olan enerji miqdarı.

Bu, benzolun spesifik xüsusiyyətlərini - aromatikliyin təzahürünü təyin edir. Bu hadisə Hükel tərəfindən kəşf edilib və Hükel qaydası adlanır.

2. Arenlərin izomeriyası.

Arenaları 2 qrupa bölmək olar:

benzol törəmələri:

sıxlaşdırılmış arenalar:

Arenlərin ümumi düsturu belədir C n H 2n-6.

Arenlər, halqada əvəzedicilərin qarşılıqlı düzülüşü ilə izah edilən struktur izomerizmi ilə xarakterizə olunur. Əgər halqada 2 əvəzedici varsa, o zaman onlar 3 müxtəlif mövqedə ola bilər - orto (o-), meta (m-), para (p-).

MÖVZU 20. Benzol seriyasının aromatik karbohidrogenləri.

homoloji sıra. Ümumi formula. Nomenklatura. İzomerizm.

Təbii mənbələr və alınma üsulları: alifatik, alisiklik və aromatik birləşmələrdən. Wurtz-Fittig və Friedel-Crafts reaksiyaları.

Benzolun və onun homoloqlarının fiziki xassələri.

Kimyəvi xassələri. Elektrofilik əvəzetmə reaksiyaları: halogenləşmə, nitrasiya, sulfonlaşma, alkilləşmə və asilləşmə. Hidrogen, halogenlər, ozonun əlavə reaksiyaları. benzol oksidləşməsi. Benzol homoloqlarının yan zəncirvari reaksiyaları: halogenləşmə, nitrasiya, oksidləşmə, dehidrogenləşmə.

homoloji sıra. Ümumi formula.

Monosiklik aromatik karbohidrogenlərin (arenlər) ilk və ən mühüm nümayəndəsidir benzol C 6 H 6 .

Beləliklə, aromatik karbohidrogenlərin homoloji seriyasının ümumi adı - benzol seriyası.

Ümumi formula benzolun homoloji seriyası: C p N 2p-6.

Arena nomenklaturası.

Çox vaxt arenaları adlandırmaq üçün mənasız adlar istifadə olunur: benzol, toluol, stirol, kumen və s.

Beynəlxalq əvəzetmə nomenklaturasına görə arenlər benzolun törəmələri hesab edilir, burada əvəzedicilərin mövqeyi rəqəmlərlə göstərilir, əvəzedicilərin yerləşdiyi karbon atomlarının sayı isə ən kiçik olmalıdır:

metilbenzol etilbenzol izopropilbenzol

(toluol) (kumen)

vinilbenzol etinilbenzol

(stirol) (fenilasetilen)

İki eyni əvəzedici olduqda, rəqəmlər əvəzinə prefikslərdən istifadə edilə bilər: 1,2- (orto-), 1,3- (meta-), 1,4- (para-):

1,2-dimetilbenzol 1,3-dimetilbenzol 1,4-dimetilbenzol

(orto-ksilen) (meta-ksilen) (para-ksilen)