58. Арены. Номенклатура, изомерия. Ароматичность, правило Хюккеля. Полициклические ароматические системы.

Арены - в-ва, в молекулах которых содержится 1 или несколько бензольных колец-циклических групп атомов углерода с особым характером связей.

Общая формула С_nН_2n-6, где n ≥ 6 Молярная масса М =14n-6

Фенантрен

Бензол Нафталин Антрацен Ванилин

Особенности электронного стр-я: -электроны обр делокализованное 6-тиэлектронное облако, кот наз-ся ароматич сист-й и обладает повышенной устойч-ю

Особенности пространственного строения: Бензольное кольцо плоское; длины связи С-С – 0,139 нм, валентный угол – 120^о

Номенклатура, изомерия. Структурная изомерия в ряду бензола обусловлена взаимным расположением заместителей в кольце. Если в бензольном кольце только 1заместитель, то такое соединение не имеет ароматических изомеров, так как все атомы в бензольном ядре равноценны. Если с кольцом связаны 2 заместителя, то они могут находиться в трех разных положениях относительно друг друга. Положение заместителей указывают цифрами или обозначая словами: орт (о-), мета(м-), пара(п-):

Номенклатура. 1.В основе названия лежат тривиальные названия.

СТРУКТУРНАЯ ФОРМУЛА	НАЗВАНИЕ
	Систематическое	Тривиальное
	метилбензол	толуол
	1,2-диметилбензол	Орто-ксилол
	Метилэтилбензол/ Изопропилбензол	кумол
	Этенилбензол / Винилбензол	Стирол
	!!! 2,3-диметил-6-нитрофенол 1-гидрокси-2,3-диметил-6-нитробензол

2.Основой систематического названия является «бензол». Нумерация проводится таким образом, чтобы численное значение первого из отличающихся локантов в альтернативных наборах нумерации было наименьшим (напр., из наборов 1,2,3,5 и 1,3,4,6 выбирают первый). Заместители перечисляются в алфавитном порядке.

Ароматичность, правило Хюккеля.

1. Соед-я обладают ароматом. (ванили) 2. соединения содержащие бензольной кольцо. В бензоле и его аналогах электронная плотность 3-х π-связей делакализована. 3. правило Хюккеля – согласно этому правилу, ароматические молекулы должны иметь плоский циклический σ-скелет и число обобщенных π- электронов, равное 4n+2, где n=0,1,2 и т.д. Только в этом случае молекула будет обладать ароматическим хар-ром. Число обобщенных π-электронов может быть 6, 10, 14 и т.д.

Полициклические ароматические системы - выделяемые из каменноугольной смолы многоядерные ароматические углеводороды нафталин, антрацен, фенантрен.

1. Нафталин — бесцветные пластинки, имеющие относительно высокую лету­честь и характерный запах. Нафталин используется для производства фталевого ангидрида. Продукты гидрирования нафталина — тетралин и декалин — приме­няются в качестве растворителей. Ядро нафталина входит в структуру витаминов группы К, некоторых лекарственных веществ, например, анаприлина, напроксена. В большинстве реакций электофильного замещения происходит замещение атомов в α-положении цикла.

Ацитилирование нафталина приводит к образованию смеси α- и β-замещенных производных.

1'-ацетонафтон 2'-ацетонафтон

Нарушение ароматичности нафтилина. Окисление нафталина до нафтохинона

1,4-дихлоро-1,4-дигидронафталин

2. Антрацен в виде своего окисленного производного — антрахинона ис­пользуется в производстве антрахиноновых красителей.

Антрацен 9,10-дибромо-9,10-дигидроатрацен 9-бромоантрацен

Антрахинон-9,10

3. Фенантрен в частично или полностью гидрированном состоянии содер­жится в структурах многих важных природных соединений (стероиды, алкало­иды). Производные фенантренхинона используются в синтезе красителей.

Фенантрен 9-бромофенантрен

4. Метилхолантрен, бензопирен — многоядерные конденсированные углево­дороды. Метилхолантрен — светло-желтое твердое вещество (т. пл. 188 °С) — может быть получен из холестерина или холевой кислоты. Он относится к наиболее сильным канцерогенам. Бензопирен (3,4-бензопирен) — свет­ло-желтое вещество, т. пл. 177 °С. Его получают при переработке каменно-угольной смолы. Он также обладает высокой канцерогенностью. Бензопирен обнаружен в табачном дыме.

Метилхолантрен 3,4-бензопирен