Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Ароматты көмірсутектердің гологен және сульфотуындылары. Алыну тәсілдері, химиялық қасиеттері.
Ароматические галогенпроизводные разделяются на две группы: 1) соединения, содержащие галоген в ядре и 2) соединения, содержащие галоген в боковой цепи.
1)хлорбензол2)1,2-дихлорбензол3)1,3-дихлорбенхол 4)1,4-дихлорбензол
1)о-хлортолуол 2)м-хлортолуол 3)п-хлортолуол 4)хлористый бензил
1)С6Н5СН2– бензил С6Н5СН= бензилиден
хлористыйбензилиден 2)бензотрихлорид
(бензилидендихлорид)
Углеводороду С6Н4Сl2 соответствую 3 изомера, а углеводороду С6Н4(СН3)Сl – 4 изомера: 3 изомера с атомом Cl в ядре и один – в боковой цепи.
Способы получения
1.Галогенирование ароматических углеводородов.
Катализаторы: FeCl3, AlCl3, FeBr3 и т.д.
2. Замена аминогруппы галогеном через промежуточное образование диазосоединений.
[C6H5N2]BF4 —® C6H5F + N2 + Br2
3. Введение галогена в боковую цепь аналогично методам получения галогенпроизводных в жирном ряду (замена ОН-группы на галоген, обмен галогенов, галогенирование при освещении и т.д.).
С6Н5—СН2—ОН + HCl —® C6H5—CH2Cl + H2O
С6Н5—CH=СН2 + HCl —® C6H5—CHCl—CH3
При хлорировании алкилзамещенных бензолов следует учитывать условия проведения реакции:
При замещении галогена в боковую цепь процесс – радикальный, в присутствии катализатора при обычных температурах галоген замещается в ядро по механизму электрофильного замещения.
Физические свойства
Галогенпроизводные бензола – жидкости или твердые вещества с плотностью больше 1, нерастворимые в воде с характерным “ароматическим запахом”.
Межъядерное расстояние углеводород–галоген в ароматических галогенпроизводных меньше, чем в галогеналканах, что говорит о дополнительном взаимодействии галогена с ароматическом ядром.
Дипольные моменты ароматических галогенпроизводных направлены от ядра к галогену.
Химические особенности галогенпроизводных с галогеном в ядре и в боковой цепи
Галогенарилы в отличии от галогеналкилов мало реакционны к нуклеофильным реагентам за счет взаимодействия галогена с p-электронами ароматического ядра. Например, хлорбензол реагирует с едкими щелочами при 300оС, или при более низкой температуре, если имеются катализаторы (медь и ее соли).
Механизм нуклеофильного замещения отличается от соответствующих реакций в алифатическом ряду; идет ступенчатое образование конечных продуктов. Сначала отщепляется галогенводород и образуется дегидробензол
В пользу этого механизма говорит образование и других соединений
п-хлортолуол п-крезол м-крезол
2. Замещение атомов водорода в ядре
3. Взаимодействие с металлами
С6H5Mg + Mg —® C6H5MgBr
магнийбромбензол
C6H5MgBr + CO2 —® C6H5COOMgBr —HCl® C6H5COOH + MgClBr
соль бензойной кислоты бензойная кислота
4. Атом галогена у углерода в боковой цепи легко вступает в обычные реакции электрофильного замещения
хлористый бензил бензиловый спирт
Хлорбензол – промежуточный продукт в производстве фенола, анилина, инсектицидов.
Хлористый бензил применяется для получения бензилового спирта, используемого в парфюмерии.
Ароматические соединения, содержащие сульфогруппу SO3H в бензольном ядре или в боковой цепи называются ароматическими сульфокислотами.
С6Н5—SO3Н бензолсульфокислота
СН3—С6Н4—SO3H толуолсульфокислота
имеет три изомера – орто-, мета-, пара-..
Сульфокислоты получают прямым сульфированием бензола или его производных
Сульфирующие агенты – концентрированная H2SO4 или SO3 .
Сульфирование бензола.
(Концентриро-
ванная кислота)
Реакцию проводят в присутствии избытка бензола и отгоняют воду.
Сульфирование проходит по механизму электрофильного замещения.
гидросульфониевый ион
SO3 – более активный электрофильный реагент.
Сульфированием бензола и его производных дымящей Н2SO4 получают ди- и трисульфокислоты. Сульфогруппа ориентирует новый заместитель в мета- положение.
Гомологи бензола сульфируются в орто- и пара- положение.
о-толуол- п-толуол-
сульфокислота сульфокислота
Физические и химические свойства
Сульфокислоты – кристаллические вещества, растворимые в воде, гигроскопичны.
Существует 3 вида реакций сульфокислот:
1) реакции сульфогруппы; 2) реакции замещения сульфогруппы; 3) реакции бензольного ядра.
Реакции сульфогруппы
1) Образование солей
С6H5SO3H + NaOH —® C6H5SO3Na + H2O
натриевая соль
бензолсульфокислоты
2) Образование хлорангидридов (сульфохлоридов).
С6Н5 + НОSO2Cl —® C6H5SO2Cl + H2SO4
хлорсульфоновая кислота
Из сульфохлоридов можно получить различные производные – эфиры, амиды и т.д.
С6Н5SO2Cl + NaOC2H5 —® C6H5SO2OC2H5 + NaCl
этиловый эфир
бензолсульфокислоты
Эфиры сульфокислот – жидкости или твердые вещества; хорошие алкилирующие средства.
С6Н5SO2Cl + 2NH3 —® C6H5SO2NH2 + NH4Cl
бензолсульфамид
Амиды сульфокислот – кристаллические вещества, растворяющиеся в щелочах.
Атом водорода в амидах сульфокислот замещается галогеном.
С6Н5SO2NH2 + 2HOCl —® C6H5SO2NCl2 + 2H2O
гипохлорид
Бензолсульфодихлорамид С6Н5SO2NCl2 (дихлорамин Б) и хлорамин Т, п-СН3 С6Н4SO2NClNa × 2H2O в технике применяют как окислители.
3) Образование тиофенолов восстановлением цинковой пылью в растворе H2SO4 .
Реакция замещения сульфогруппы
1. Гидролиз. При действии перегретого водяного пара в кислой среде сульфокислоты дают исходные ароматические углеводороды.
2. Реакция щелочного плава.
2С6Н5ONa + H2SO4 —® 2C6H5OH + Na2SO4
3. Сплавление солей сульфокислот с цианидами с образованием нитрилов.
С6H5SO3Na + NaCN —® C6H5CN + Na2SO3
Полученные нитрилы при омылении дают ароматические кислоты.
Реакции бензольного ядра
1.Галогенирование.
Сульфогруппа затрудняет электрофильное замещение и ориентирует новые заместители в мета-положение.
м-бромсульфобензол
Сульфокислоты используются в качестве ПАВ, моющих средств, для получения лекарственных препаратов (сульфамидных), красителей и для других целей.
Бензолсульфохлорид используется как окислитель и дезинфицирующее средство.