![]() |
|
|
АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯАРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ, характеризуются наличием ароматические системы связей (см. Ароматичность). В более узком смысле к АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ с. относят только бензоидные соединения, т.е. бензол, би-, три- и полициклический соединение, построенные из конденсированных или неконденсированных бензольных ядер, и их производные (ароматические углеводороды называют аренами). В конденсир. АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯс. два соседних "срощенных" цикла имеют два общих атома.
При этом возможны три типа сочленения циклов: линеарное, или линейное,
как в антрацене (формула I) и тетрацене (II); ангулярное, или угловое, например
в фенантрене, хризене (III), пицене (IV); пери-сочленение, отличающееся
наличием атомов С, общих для трех циклов, как в пирене (V) и коронене (VI).
В случае пери-сочленения общее число
Кроме первых членов ряда, например бензола, нафталина, антрацена, к АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ с. относятся также их замещенные (гомологи, галогензамешенные, нитросоединения, амины, фенолы, карбонильные соединения и др.). Одним из важных типов АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ с. являются жирноароматические соединения - гомолога АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯс. и их производные с заместителями в алкильных группах, например бензилхлорид С6Н5СН2Cl, фенилуксусная кислота С6Н5СН2СООН. По номенклатуре ИЮПАК и в соответствии с традицией моноциклический АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯс.
рассматривают как производные бензола: С6Н5С2Н5-этилбензол,
С6Н5Cl - хлорбензол, С6Н5СООН
- бензойная кислота, С6Н58О2Cl - бензолсульфохлорид
и т.д.; для некоторых сохранены тривиальные назв.: толуол, ксилол, мезитилен,
кумол, цимол, стирол, анилин, фенол, крезол. Назв. неконденсированных полициклических
А.с. строятся по заместительному или соединительному типу, например С6Н5СН2С6Н5
- дифенилметан, С6Н5С6Н5 -
бифенил, C6H5C6H4C6H5
- тepенил. Многие конденсир. АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ с. имеют тривиальные назв., например
нафталин, антрацен, фенантрен; назв. более сложных систем основаны на этих
тривиальных назв. с до.бавлением соответствующей приставки и индекса (в
квадратных скобках), указывающего место конденсации, например:
Для АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯс. характерны реакции замещения. Наиб. изучено и важно электроф.
замещение, прежде всего галогенирование, нитрование, сулъфирование, алкилирование
и ацилирование по Фриделю-Крафтсу. Эти реакции облегчаются и направляются
преимущественно в орто- и пара-положения при наличии в АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ с. заместителей
- ориентантов I рода (Alk, Аг, OR, NR2, SR, F, Cl, Br, I) и
затрудняются и направляются преимущественно в мета-положение ориентантами II рода
(COR, COOR, CN, NO2, SO2R, SO3H). Электроф.
замещение осуществляется по механизму "присоединения - отщепления", обычно
включающему образование катионного Для АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯс. характерно также нуклеоф. замещение при действии N-, О-, S-,
С-нуклеофилов, например NR2, RO-, RS-, (RCO)2CH-,
а также анионов галогенов (наиболее важны реакции с F ~ ). При этом замещаемой
группой могут служить атомы галогенов, нитро-, амино-, гидрокси-, алкокси-,
алкилтио- и сульфогруппы, реже - атомы водорода. Такие реакции часто реализуются
в жестких условиях, например щелочное плавление солей сульфокислот проводят
при т-pax порядка 300-400°С (в расплаве щелочи при атм. давлении или в
водном растворе щелочи при повыш. давлении): ArSO3Na + 2NaOH
-> ArONa + Na2SO3 + H2O. Реакции облегчаются
в присутствии соединений Си и особенно при наличии в орто- или пара-положении
к уходящей группе ориентантов II рода.
Нуклеоф. замещение может протекать по различные механизмам. наиболее известный
- "присоединение - отщепление", включающий образование анионного Известны также механизмы "отщепления - присоединения". Например, при действии
металлич. Li или алкиллития, например BuLi, на о-дигалогенбензолы или
при фотолизе о-диазобензойных кислот образуются нестабильные и весьма реакционноспособные
дегидроароматические соединение (арины). Конечный продукт нуклеоф. замещения ArNu
образуется в таких случаях в результате присоединения нуклеофила по тройной
связи. В случае несимметричных соединений образуются смеси двух продуктов:
Поляризация тройной связи обеспечивает селективное присоединение нуклеофила
к литийаринам, которые образуются, например, при отщеплении сульфинатов Li или
производных H2SO3 от 2,6-дилитийсульфонилбензолов:
Меньшее значение имеет гомолитич. замещение АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ с., например арилирование
диазосоединениями и гидроксилирование действием реагента Фентона (Н2О2
+ CuSO4 + H2SO4). АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯс. могут подвергаться
также прямому металлированию. Особенно важны литирование по механизму протофильного
замещения и меркурирование, являющееся реакцией электроф. замещения. АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ с.
могут обменивать галоген на металл (при действии металлов или металлоорганическое
соединение). С переходными металлами они образуют металлоарены (ареновые Реакции АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯс. по замещающим группам в целом подобны реакциям соответствующих алифатич. соединение, однако имеются и существ. особенности. Так, ароматические амины образуют с HNO2 устойчивые диазосоединения, способные к азосочетанию и превращающиеся при действии нуклеофилов в разнообразные замещенные АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ с., например по реакции Зандмейера. Двойные соли, образуемые галогенидами арилдиазония и галогенидами различные металлов, при действии порошка Си, Zn или Bi разлагаются с образованием ароматические металлоорганическое соединений (реакция Несмеянова). Из реакций присоединения АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯс. наиболее важно каталитических гидрирование - общий
метод синтеза соединение ряда циклогексана. АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯс. присоединяют щелочные металлы;
образующиеся продукты, например нафтилид натрия Жирноароматические соединение обычно окисляются по атому С алкильной группы, соседнему с ароматические кольцом, с сохранением бензольных колец. Таким способом получают ароматические кислоты (например, терефталевую из n-ксилола), альдегиды (n-нитробензальдегид из n-нитротолуола), кетоны (ацетофенон из этилбензола), спирты (трифенилкарбинол из трифенилметана). Большое практическое значение имеет превращаются алкилароматические соединение в гидропероксиды, термодинамически разложение которых приводит к фенолам и алифатич. карбонильным соединение, например синтез фенола и ацетона из гидропе-роксида кумола (реакция Сергеева). Конденсир. ароматические системы менее устойчивы к окислению, что используется, например, в синтезе фталевой кислоты из нафталина. Ароматич. углеводороды получают в промышлености из продуктов коксования каменного угля и ароматизацией нефтяных углеводородов, а далее превращаются в разнообразные замещенные. В связи с уменьшением запасов нефти перспективной становится ароматизация алифатич. и алици-клич. углеводородов, получаемых при гидрировании каменного угля и на основе синтез-газа. Лабораторная способы получения АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯс. основаны на превращаются ароматических углеводородов или др. доступных АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ с.; в некоторых случаях используют дегидрирование производных циклогексана, циклотримеризацию ацетиленов и ароматизацию аддуктов, образующихся по реакции Дильса-Альдера. А.с.-важные промежуточные и целевые продукты пром. органическое синтеза. Лит.. Несмеянов АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ Н„ Несмеянов Н. АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ, Начала органической химии,
кн. 2, М., 1970, с. 9-268; Эфрос Л. С, Горелик М. В., Химия и технология
промежуточных продуктов. Л., 1980; Хиней X., в кн.. Общая органическая
химия, пер. с англ.. т. 1. М., 1981, с. 314-455. Л. И. Беленький.
Химическая энциклопедия. Том 1 >> К списку статей |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [обратная связь] |
|
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.
|
|