химический каталог




Современная органическая химия. Том 1

Автор А.Л.Терней

структура соли Б, и объясните, почему эта соль устойчива.

\

НА

'.1

сн.

-78'С

Б

н3с С1

А

Решение этой задачи требует знания спектроскопии ЯМР,

16. ЭЛЕКТРОФИЛЬНОЕ ЗАМЕЩЕНИЕ В АРОМАТИЧЕСКОМ РЯДУ

16.1 ВВЕДЕНИЕ

Еще в конце XIX в. Чарльз Фридель и Джеймс Мэзон Крафтс начали свои классические опыты по замещению атомов водорода, связанных с бензольным кольцом, другими реагентами, которые мы теперь называем электро-фильными. Более 50 лет детальный механизм таких реакций электрофильного-замещения в ароматическом ряду все еще оставался тайной. Основная заслуга в раскрытии «секретов» этих реакций принадлежит Ларсу Меландеру с его изящными экспериментами по изучению влияния изотопного замещения на скорость замещения в ароматическом ряду. Однако, чтобы создать подробную, хотя все еще неполную картину этих процессов, потребовались усилия многих ученых, таких, как Уэланд, Цолингер, Галеви, де ла Map, Хэммонд, Браун, Рид, Ола, Дыоар и Голд .

Из предыдущей главы мы узнали, что ароматическими могут быть различные структуры, как молекулы, так и ионы. К сожалению, многие ароматические вещества чрезвычайно реакционноспособны и изучать их можно только при низких температурах или при экстремальных значениях рН. Например, циклопентадиенилий-карбанион нельзя изучать в кислых растворах, потому что в этих условиях он немедленно превратится в циклопен-тадиен. Большинство реакций ароматических соединений были изучены на примере бензола (или его производных), так как они сравнительно устойчивы, легкодоступны и известны химикам с давних времен. Поэтому не удивительно, что большая часть этой главы будет посвящена химии бензола и подобных ему соединений. Реакции, которые мы будем здесь обсуяодать, в большинстве своем непригодны для получения производных высших аннуленов и ароматических ионов.

Глава начинается с обсуждения номенклатуры простых производных бензола. После такого введения мы перейдем к общему механизму электро-фильного замещения в бензоле. Этот общий механизм с незначительными изменениями мы затем сможем использовать для объяснения частных реакций электрофильных реагентов с бензолом. После того как мы научимся вводить в бензольное кольцо один заместитель, мы узнаем и то, как сами эти мопозамещенные бензолы реагируют с электрофильными реагентами.

Алкильные группы, связанные с бензольным кольцом, несколько более реакционноспособны, чем алкильные группы, связанные с углеродным скелетом алканов. В этой главе мы узнаем, почему это так. И наконец, мы рассмотрим электрофильное замещение в циклических ароматических системах более сложного строения, чем бензол.

В заключение главы будут приведены инфракрасные спектры и спектры ядерного магнитного резонанса производных бензола.

16.2 НОМЕНКЛАТУРА ПРОИЗВОДНЫХ БЕНЗОЛА

Лреном НАЗЫВАЕТСЯ ЛЮБОЙ АРОМАТИЧЕСКИЙ УГЛЕВОДОРОД ИЛИ ЛЮБОЙ УГЛЕВОДОРОД, ВКЛЮЧАЮЩИЙ АРОМАТИЧЕСКИЙ ФРАГМЕНТ. К АРЕНАМ ОТНОСЯТСЯ БЕНЗОЛ И ЕГО ПОЛИЯДЕРНЫЕ АНАЛОГИ (НАПРИМЕР, НАФТАЛИН), А ТАКЖЕ ИХ АЛКИЛЬНЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ. ОТ ЭТОГО НАЗВАНИЯ ПРОИСХОДИТ ТЕРМИН арильная группа (АРИЛ) — ОБЩЕЕ НАИМЕНОВАНИЕ ДЛЯ ЛЮБОГО АРОМАТИЧЕСКОГО ЗАМЕСТИТЕЛЯ, СВЯЗАННОГО НЕПОСРЕДСТВЕННО С УГЛЕРОДНЫМ СКЕЛЕТОМ .

МОИОЗАМЕЩЕННЫЕ БЕНЗОЛЫ. ПРОСТЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ БЕНЗОЛА НАЗЫВАЮТ ЗАМЕЩЕННЫМИ БЕНЗОЛАМИ. В ЭТОМ СЛУЧАЕ ЗАМЕСТИТЕЛЬ ОБОЗНАЧАЕТСЯ «ПРИСТАВКОЙ» ПЕРЕД СЛОВОМ «БЕНЗОЛ». ТАК, БЕНЗОЛ, В КОТОРОМ ОДИН ИЗ АТОМОВ ВОДОРОДА ЗАМЕНЕН НА ЭТИЛЬНУЮ ГРУППУ, НАЗЫВАЕТСЯ этилбензолом. Хлорбензол — ЭТО БЕНЗОЛ, В КОТОРОМ ОДИН ИЗ АТОМОВ ВОДОРОДА ЗАМЕНЕН НА ХЛОР. НИЖЕ ИЗОБРАЖЕНЫ СТРУКТУРЫ ЭТИХ СОЕДИНЕНИЙ, А ТАКЖЕ НИТРОБЕНЗОЛА И трет-йутп-БЕНЗОЛА. ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ НА ТО, ЧТО В ЭТИ НАЗВАНИЯ НО ВХОДЯТ НИКАКИЕ ЦИФРЫ, ПОСКОЛЬКУ ВСЕ ШЕСТЬ АТОМОВ УГЛЕРОДА МОЛЕКУЛЫ БЕНЗОЛА ЭКВИВАЛЕНТНЫ. ЭТО ОЗНАЧАЕТ, ЧТО ДЛЯ КАЖДОГО ОТДЕЛЬНОГО ЗАМЕСТИТЕЛЯ ВОЗМОЖЕН ТОЛЬКО ОДИН МОНОЗАМЕЩЕННЫЙ БЕНЗОЛ; ПОЭТОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЦИФР ДЛЯ ОБОЗНАЧЕНИЯ ОТДЕЛЬНЫХ АТОМОВ КОЛЬЦА СОВЕРШЕННО НЕОБЯЗАТЕЛЬНО.

С1

I

CHjCIIj

I

/\

N02 I

С(СН3)Э

хлорбензол этилбопзол нитробензол отрет-бутилбензол

МНОГИЕ МОНОЗАМЕЩЕННЫЕ БЕНЗОЛЫ ИМЕЮТ ТРИВИАЛЬНЫЕ НАЗВАНИЯ. ЭТИ НАЗВАНИЯ ВХОДЯТ В СИСТЕМАТИЧЕСКУЮ НОМЕНКЛАТУРУ, ПОТОМУ ЧТО ОНИ ОЧЕНЬ ШИРОКО РАСПРОСТРАНЕНЫ. СРЕДИ НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫХ НАЗВАНИЙ ТАКИЕ, КАК толуол, анилин, фенол, анизол, кумол, бензальдегид И бензойная кислота. ЭТИ ТРИВИАЛЬНЫЕ НАЗВАНИЯ УПОТРЕБЛЯЮТСЯ ТАК ЧАСТО, ЧТО ИХ СЛЕДУЕТ ЗАПОМНИТЬ.

ОСН.

СН3 I

NHa

I

ОН

I

\/

фенол

СН(СНз),

I

^\

\/ кумол

Л/ толуол

анилин

анизол

Н О НО О

Ч /

С

1 С

1

/\ п

к/ \/

бензаль- бензойная

дегид кислота

ИНОГДА БЫВАЕТ НЕОБХОДИМО ОБОЗНАЧИТЬ БЕНЗОЛЬНОЕ КОЛЬЦО В СЛОЖНОЙ МОЛЕКУЛЕ. ТОГДА БЕНЗОЛЬНОЕ КОЛЬЦО РАССМАТРИВАЮТ КАК ЗАМЕСТИТЕЛЬ НА УГЛЕРОДНОМ СКЕЛЕТЕ И ОБОЗНАЧАЮТ ПРИСТАВКОЙ «ФЕНИЛ».

Ч

ОН

I

СН,

С-I

н

1-фенил этанол

2-фенилэтаиол

феннльная группа (—С„Н6)

В НАЗВАНИЯХ "2-ФЕНИЛЭТАИОЛ" И "1-ФЕНИЛЭТАНОЛ" ЦИФРА ПРИМЕНЯЕТСЯ ДЛЯ ОБОЗНАЧЕНИЯ ТОГО АТОМА УГЛЕРОДНОЙ ЦЕПИ АЛКАНА, КОТОРЫЙ ПЕСЕТ ФЕПИЛЬПУЮ ГРУППУ, НО НИКАК НЕ ДЛЯ ОБОЗНАЧЕНИЯ КАКОГО-ЛИБО АТОМА ФЕНИЛЫЮЙ ГРУППЫ.

Так как бензольное кольцо (фенильная группа) встречается во многих

соединениях, существуют сокращенные обозначения —С6Н5—, Ph— и ф—.

С,Н5-СНяСНаОН СН3СН(ОН)С„Нв

2-фенилэтанол 1-фенилэтанол

ДИЗАМЕЩЕННЫЕ БЕНЗОЛЫ. Если в молекуле бензола присутствуют только два заместителя, то они могут стоять рядом или быть разделены одним или двумя атомами кольца. О двух заместителях, расположенных при соседних атомах кольца, говорят, что они находятся в ориго-положении относительно друг друга.

ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ НАБОРЫ О РГАО-ПОЛОЖЕКИЙ

Ч/\ /\/

Поскольку кольцо симметрично, все изображенные выше наборы орпго» положений равноценны.

ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ НАБОРЫ мета-ПОЛОЖЕНИЙ

О двух заместителях, расположенных при атомах кольца, разделенных одним атомом, говорят, что они находятся в .wema-положении относительно Друг друга

п \/\/

/\/ 1 II \/

С( Г1 YH

II

\/ /\/\ II

V

I I )

Поскольку кольцо симметрично, все изображенные выше наборы мета-положений равноценны.

Если два заместителя находятся у противоположных атомов бензольного кольца (т. е. разделены двумя атомами углерода), о них говорят, что они расположены в иара-положении относительно друг друга.

ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ НАБОРЫ ПАРА-ПОЛОЖЕНИЙ

/\/

II снова из-за симметричности кольца все три набора пара-положений, изображенные выше, равноценны.

В общем, очевидно, что могут существовать три различных дизамещенных бензола. Они называются соответственно орто-, мета- и геара-замещен-ными.

X X

X I

ор/но-изомер

Y/\Y

.ветя-изомер

Y

пара-изомер

С1

I

/X

Ниже приведено несколько примеров: СЛ

,С1

С1

I

^\

Y

С1

орто-дихлорбензол (о-дихлорбензол)

.«ema-дихлорбензол иара-дихлорбензол (лг-дихлорбсизол) («-дихлорбензол)

С1

А/Вг

Если^заместители неодинаковы, то их перечисляют перед словом бензол в алфавитном порядке:

У\

С1

Br\y\/C1

X/

X/ I

Вг

о-бромхлорбензол д-бромхлорбензол

страница 152
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171

Скачать книгу "Современная органическая химия. Том 1" (20.8Mb)


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

 

 

Реклама
кресла компьютерны
fc 051 132f0005
билеты на теплоход
topvex sf
световые вывески 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
(22.01.2021)