Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Органическая химия(лекции I).doc
Скачиваний:
13
Добавлен:
23.11.2018
Размер:
2.09 Mб
Скачать

Способы получения.

  1. Переработка угля и нефти:

При коксовании каменного угля получается каменноугольная смола, которую подвергают фракционной перегонке:

До 1700С – бензол и его гомологи;

170–2300С – фенол и его гомологи;

230–2700С – нафталин и его гомологи;

270–3600С – антрацен и фенантрен.

  1. Ароматизация нефти (включает реакции дегидроциклизации и дегидрогенизации алканов):

420-4800С

 + 3H2

Pt, Pd, Ni

Циклогексан

5500C

C7H14  + 4H2

Cr2O3, Al2O3, Pt

  1. Полимеризация алкинов (метод Зелинского):

3СНСН  С6Н6

3СН3ССН 

  1. Реакция Вюрца-Фиттига:

+ 2Na + BrC2H5  + 2NaBr

+ 2Na  + 2NaBr

бифенил

  1. Восстановление кислородсодержащих ароматических углеводородов:

С6Н5ОН + Zn  С6Н6 + ZnO

  1. Реакция алкилирования Фриделя-Крафтса:

AlCl3

С6Н6 + СН3Cl  С6Н5СН3 + HCl

C6H6 + C6H5CH2Cl  C6H5CH2C6H5 + HCl

дифенилметан

  1. Декарбоксилирование ароматических кислот (реакция Дюма):

С6Н5СООNa + NaOH  C6H6 + Na2CO3

Электронное строение бензола.

Молекула бензола плоская и симметричная. Атомы углерода находятся в углах правильного шестиугольника (угол 1200) в состоянии sp2-гибридизации. В этом состоянии каждый атом углерода имеет по одной негибридизованной орбитали, расположенной перпендикулярно плоскости -связей.

При подобном взаимном расположении каждая р-АО перекрывается в равной степени с двумя соседними. Т.к. система замкнута, то образуется общее электронное облако, в котором электронная плот-

ность распределяется равномерно.

Рентгеновским методом доказано, что связи в бензоде не являются ни двойными, ни одинарными – есть делокализованные связи (,сопряжение).

Эффект сопряжения в молекуле бензола объясняет все особенности его строения и химических свойств.

Электроны в составе общего облака получают большую степень свободы, что делает молекулу более устойчивой.

Величина энергии сопряжения бензола составляет 153 кДж/моль, что на порядок выше, чем у 1,3-бутадиена (15,1 кДж/моль).

Однако не любой циклический углеводород с чередующимися двойными и одинарными связями является ароматическим.

В 1931 г. Хюккель сформулировал правило ароматичности, согласно которому система ароматична, если она:

  1. циклическая;

  2. компланарная (плоское строение – все -связи атомов углерода располагаются в одной плоскости под углом 1200);

  3. имеет общее электронное облако, состоящее из (4n + 2)-электронов, где n – целое число.

В соответствии с этим правилом углеводороды – бензол, нафталин, антрацен – имеют ароматический характер:

6--электронов 10--электронов 14--электронов

(n=1) (n=2) (n=3)