химический каталог




Покорение вещества. Органическая химия

Автор А.А.Карцова

глеродной цепью. С чем связано? Известно, что после использования алкилбенэш лы попадают в реки, моря и озера. Если алкильная цегш при бензольном кольце разветвлена, то такие объекты ? трудом подвергаются биологическому разложению: ба] терии «отказываются» их «употреблять». Кстати, о ба! териях... Журнал «New Scientist* сообщил в 1990 г., ч1 американская компания «Альфа энвайронментал» разов ботала и внедрила биологическую систему для ликвидапЛ нефтяной пленки на поверхности моря. Метод доводы»"

68

успешно был опробован в Мексиканском заливе, когда норвежским танкером, потерпевшим аварию в 100 км от побережья Техаса, было выпущено в море около 20 тыс. м3 сыр°й нефти.

Реакция введения алкильной группы в бензольное кольцо впервые была осуществлена в 1877 г. (в некоторых источниках дается более точная дата - 18 мая 1877 г.) французским химиком Фриделем и американцем Крафтсом, которые еще будучи молодыми людьми познакомились в лаборатории известного химика-органика Вюрца и надолго сохранили свою дружбу. Для ал-килирования ароматических соединений можно использовать алкилгалогениды, алкены, спирты. Поскольку низшие спирты и алкены дешевы и доступны, алкили-рование этими реагентами находит промышленное применение.

CHjCHjCl. AlClj

СН2СНз

CHj = CH>, н*

СН3СНгОН, н*

Было замечено, что в случае алкилирования к-алкилгало-генидами, например, при взаимодействии бензола с «-пропил-и «-бутилгалогенидами, доминирующими продуктами реакции являются изопропил- и emqp-бутилбензолы, а при ал-килировании изобутилхлоридом образуется единственное органическое соединение - mpem-бутилбензол.

НзС-СН-СН3 СН2СН2СН3

^ СН3СН2СН2С1, AlClj

^ С(СН3)3

20 %

(СНа)2СНСН2С1, А1С13

Ка

ак можно объяснить такой результат? Бензол - система, Держащая делокализованные л-электроны, легче всего

69

RC1

будет взаимодействовать с агентами с дефицитом электронной плотности. Используемые катализаторы (в данной конкретной реакции алкилирования - это хлорид алюминия) помогают обеспечить образование соответствующей электрофильной частицы*. Ионные реакции замещения в бензольном кольце так и называются: реакции электро-филъного замещения. В реакции алкилирования такой электрофильной частицей служит карбениевый ион

R® + [А1С14]6

Анализируя данные эксперимента, можно утверждать, что еще до взаимодействия с ароматическим углеводород дом нестабильный первичный карбокатион успевает пере! группироваться в более устойчивый вторичный или тре| тичный посредством 1,2-гидридного сдвига:

СНЯ

S03H

СН3

(2)

H2SO(нао

SO3H

SO3H

62 %

Наличие заместителя иной природы, например нитрогруппы, обладающей, в отличие от алкильной, акцепторным эффектом, приводит к снижению реакционной

способности бензольного кольца в реакциях э^ектро

фильного замещения. Меняется характер ориентации- в

качестве основного продукта образуется л^а-производное. *

N02 N02

®

Ztl$ СН2

СНз СН СНз

НШ8(конп.)+Н3804(конц.)

+ н2о

(3)

N0,

Реакция Фриделя - Крафтса позволяет синтезироват] гомологи бензола- Было установлено, что для гомолоп дальнейшее алкилирование идет легче, чем для самог) бензола. При этом ориентация нового заместителя строя определена. Так, алкилирование толуола метилхлоридои приводит, в основном, к о- и п-диметилбенаолам, или о-n-ксилолам (от греч. ксилон - дерево; ксилолы получа при сухой перегонке древесины).

СНз СНз СНз

шж^гТ ?Д реакции электрофильного замещения: алкилирование (1), сульфирование (2), нитрованиГ(З), а также ацилирование (4) и бромирование (5)

СОСН3

+ НС1

(4)

f*\ + сн,-с^° Л*.

C1

Вг

CHjCI, AlClj

+ Вг2

+ НВг

(5)

частица с дефицитом электр*

Вг—Вг + FeBr3 -—*? Br+[FeBr4r

[Br- -Вг—FeBr3] ,

=S= Вг© + [FeBr4p

Br®

Вг®

о комплекс

Вг

О ^

Н®+ [FeBr4P - НВг + FeBr3

В образующемся на первой стадии я-комплексе атом

брома в равной степени принадлежит всем углеродным

атомам бензольного кольца. На самой медленной, а значит,

и определяющей ступени этой реакции, образуется ст-комплекс: атом брома занимает определенное положение в

бензольном кольце, а находящийся рядом с ним водород-j

ный атом, который он замещает, еще своего «места» ш

покинул. В о-комплексе нарушена ароматическая система^

В бензольном кольце появился неравноценный углеродный

атом в вр3-гибридном состоянии. Далее - ароматичности

восстанавливается, и образуется снова я-комплекс, но ужг

с «уходящей» частицей Нв, и наконец, реакция заверим

ется с образованием продуктов электрофильного замещев

ния: бромбензола и бромоводорода. ?

©

mi

При нитровании атакующей электрофильной частицеИ

является ион нитрония (NO2*): '

N02нго

Н

Н-О—N02

Во всех разобранных реакциях замещение идет непоИ средственно в кольцо, даже если в кольце уже имеетсЯ другой заместитель. При этом именно он и определяеЯ «направление главного удара» и, кроме того, «усиливает или, напротив, «ослабляет» его. По характеру этого вли ния различают следующие виды заместителей.

Активирующие, орто- и n

страница 20
< К СПИСКУ КНИГ > 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18 18 19 19 20 20 21 21 22 22 23 23 24 24 25 25 26 26 27 27 28 28 29 29 30 30 31 31 32 32 33 33 34 34 35 35 36 36 37 37 38 38 39 39 40 40 41 41 42 42 43 43 44 44 45 45 46 46 47 47 48 48 49 49 50 50 51 51 52 52 53 53 54 54 55 55 56 56 57 57 58 58 59 59 60 60 61 61 62 62 63 63 64 64 65 65 66 66 67 67 68 68 69 69 70 70

Скачать книгу "Покорение вещества. Органическая химия" (3.69Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
стоимость индивидуальго кинотеатра
http://taxiru.ru/laytboks-u/
такси курьер москва
ударно волновая процедура цена

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(12.12.2017)