Тема 19. Ароматические соединения

Причины выделения ароматических соединений в особый ряд. Понятие ароматичности. Развитие представлений о строении бензола. Формула Кекуле. Современные электронные и квантово-химические представления о строении бензола. Критерии ароматичности органических соединений. Правило Хюккеля. Небензоидные ароматические системы. Графический метод определения ароматичности, построение схемы π-молекеулярных орбиталей. Антиароматичность.

Электрофильное замещение в ароматическом ядре. Понятие о π- и σ- комплексах. Реакционная способность и ориентация в монозамещенных бензолах. Классификация заместителей: о-, п- и м-ориентанты. Электронные эффекты заместителей: индуктивный и мезомерный эффекты. Связь между направлением замещения и термодинамической устойчивостью σ-комплексов. Ориентация у дизамещенных бензолов (согласованная и несогласованная). Реакции нуклеофильного замещения в ароматическом ядре, их механизмы.

Тема 20. Ароматические углеводороды ряда бензола

Гомологический ряд. Общая формула. Номенклатура. Изомерия. Природные источники и методы получения: из алифатических, алициклических и ароматических соединений. Реакции Вюрца-Фиттига и Фриделя-Крафтса. Физические свойства бензола и его гомологов. Химические свойства: реакции электрофильного замещения (галогенирование, нитрование, сульфирование, алкилирование и ацилирование); реакции присоединения водорода, галогенов, озона; окисление бензола; реакции гомологов бензола с участием боковой цепи (галогенирование, нитрование, окисление, дегидрирование).

Тема 21. Галогенпроизводные ароматических углеводородов

Гомологический ряд. Классификация. Номенклатура. Изомерия. Способы получения. Физические свойства и строение. Химические свойства: реакции нуклеофильного замещения галогена и их механизмы, реакции электрофильного замещения (нитрование, сульфирование, галогенирование). Образование металлорганических соединений, их применение в органическом синтезе.

Хлорбензол, бензилхлорид, бензилиденхлорид, бензотрихлорид, их получение, свойства и применение.

Тема 22. Ароматические сульфокислоты

Номенклатура. Изомерия. Способы получения. Физические свойства и строение. Химические свойства: реакции с электрофильными и нуклеофильными реагентами, их механизмы. Влияние заместителей в ядре на реакционную способность сульфогруппы. Практическое значение этих реакций. Функциональные производные сульфокислот: соли, галогенангидриды, амиды, эфиры. Способы получения, свойства и применение.

Тема 23. Ароматические нитросоединения

Классификация. Номенклатура. Изомерия. Способы получения. Физические свойства и строение. Химические свойства: восстановление нитросоединений, реакции электрофильного и нуклеофильного замещения. Влияние нитрогруппы на реакционную способность других групп в бензольном кольце. Полинитросоединения ароматического ряда.

Тема 24. Ароматические амины

Классификация. Номенклатура. Изомерия. Способы получения. Физические свойства и строение. Химические свойства: основность ариламинов, реакции алкилирования и ацилирования аминогруппы, взаимодействие с альдегидами, реакции с азотистой кислотой, окисление ариламинов, реакции электрофильного замещения в бензольном ядре (нитрование, сульфирование, галогенирование). Анилин, п-толуидин, N-метиланилин,N,N-диметиланилин, способы получения и применение.

Тема 25. Ароматические диазо- и азосоединения

Классификация. Номенклатура. Формы диазосоединений. Таутомерные превращения. Способы получения. Физические свойства и строение. Химические свойства: реакции, идущие с выделением азота (нуклеофильное и радикальное замещение диазониевой группы); реакции, идущие без выделения азота (восстановление до арилгидразинов); реакции азосочетания, их механизмы. Значение азосоединений. Понятие об азокрасителях. Восстановительное расщепление азосоединений.

Тема 26. Гидроксильные производные аренов

Одноатомные фенолы (аренолы). Номенклатура. Изомерия. Способы получения. Физические свойства и строение. Химические свойства: кислотность, образование фенолятов, простых и сложных эфиров; нуклеофильное замещение гидроксильной группы; реакции с электрофильными реагентами (галогенирование, нитрование, нитрозирование, азосочетание, сульфирование, ацилирование и алкилирование); взаимодействие с формальдегидом, фенолформальдегидные смолы; реакции окисления и гидрирования.

Двухатомные фенолы (арендиолы): пирокатехин, резорцин, гидрохинон. Способы получения, свойства и применение. Трехатомные фенолы (арентриолы): пирогаллол, оксигидрохинон, флороглюцин.