1 3.8. Окремі представники. Застосування

сн,

Бензен. Безбарвна рідина з характерним запахом (т. кип. 80 °С), нерозчинна у воді, горить дуже кіптявим полум'ям. Бензен сильно отруйний. У хімічній промис­ловості широко використовується як розчинник і сиро­вина для виробництва старену, фенолу, циклогексану, аніліну, барвників, лікарських препаратів.

Толуен (метилбензен). Безбарвна рідина з характер­ним запахом (т. кип. 110,6 °С). Толуен практично не розчиняється у воді, змішується з етиловим спиртом і діетиловим етером. Застосовується у виробництві ла­ків, друкарських фарб, бензойної кислоти, вибухових ре­човин, лікарських препаратів та ін. Використовується як

добавка до моторного палива для підвищення октанового числа

бензинів. Виявляє слабку наркотичну дію.

Хімічні властивості толуену можна пояснити, спираючись на

одне з положень теорії Бутлерова про взаємний вплив атомів або

груп атомів (Ріі— та —СН₃).

1. Вплив —СН₃ на Рп— в реакціях 5_Е. Уведення другого заміс­ника відбувається в орто- та в пара -положеннях, наприклад:

сн

СІ

з

+

Сґ

,сн,

А1С1,

+ 2СЬ

і і і

І І

+ 2НС1

,сн,

І І І

с н,

Л--Ни

0₂М

+2НИО, -2Н₂0 '

0₂>Г

N0,

N02

л-нітротолуен

2,4,6-тринітротолуен

2. Вплив бензенового кільця (-Рп) на групу (-СН₃). Радикал феніл (Рп) має —/-ефект, тобто відбувається стягнення електрон­ної густини з атома Карбону метальної групи, внаслідок чого ато­ми Гідрогену набувають рухливості (ефект надспряження, або гі-перкон'югації) (див. розд. 4.4.):

/IV

<{ \—СН₂С1 + НС1

о

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ ТА ВПРАВИ

35. Які структури серед наведених є спряженими: бутан; 1-бутен; 2-бутен; 1-хлор-2-бутен; 1,3-бутадієн; 1-хлор-1,3-бутадієн; бензен; хлоробензен; стирен? Яка система має назву «спряжена»? Які умови необхідні для спряження? Які існують спряжені системи?

36. Охарактеризуйте ознаки ароматичного зв'язку. Які види зв'язків іс­нують у молекулі старену?

37. Напишіть структурні формули таких сполук:

а) о-ксилену; д) 4-бромо-2-нітротолуену;

б) .м-хлоробензенсульфокислоти; є) л<-нітрохлоробензену;

в) сгш-триетилбензену; є) мезитилену;

г) кумену; ж) и-діізопропілбензену; ґ) вАио/ьбутилбензену; з) алілбензену.

4. Назвіть наведені сполуки:

т

Н,

_{о1- <х}

осн,

а) С₆Н₅СН(СН₃)₂ б)

^^

г)

Н₃С

СН,

СН(СН₃)₂

172

Ненасичені вуглеводні. Глава 13

рдноядерні арени

173

соон

СН₃ Н₃С—(СН₂)₂—СН—СН₃

є)

є)

Н₂С—СН(СН₃)₂ СН₃

СН,

2

-сн=с—сн=сн

ж)

СН,

С₂Н₅

з)

С₃Н₇

■ .

^.СН—СН₂

'

и)

сн₃

-СН,

5. Визначте положення, в яких переважно відбуватимуться реакції 8_Е наведених дизаміщених бензенів:

хоон

а)

б)

0₂ІЧҐ

ОН

,0Н

г) Вґ

N0,

N0,

38. За яких умов слід проводити реакції бромування ізопропілбензену (кумену) для введення атома галогену в ароматичне ядро та боко­вий ланцюг? Наведіть відповідні схеми та механізми реакцій.

39. Розташуйте нижченаведені сполуки в порядку збільшення реакцій­ної здатності в реакціях електрофільного заміщення:

а) С₆Н₅0Н; б) С₆Н₅гШ₂; в) С₆Н₅С1; г) С₆Н₅С00Н. Відповідь поясніть.

9. Охарактеризуйте вплив замісників на продукти галогенування в ядра таких сполук: толуен; етоксибензен; бромобензен; нітробензен; гід- роксибензен; бензойна кислота. Складіть рівняння відповідних ре­ акцій.

10. Визначте положення, в якому переважно відбуватиметься сульфу­вання таких дизаміщених бензенів:

ОН

Н₂С—СН₂

ЇЧН,

80₃Н

о сн,

СООН

11. Запропонуйте шлях синтезу таких сполук (враховуючи взаємний вплив):

а) 1-нітро-З-хлоробензену;

■

б) 1-нітро-4-хлоробензену;

в) 1,3-бензендикарбонової кислоти (ізофталевої);

г) п -нітрофенолу.

12. За допомогою яких хімічних реакцій можна відрізнити: толуен, бен- зен, стирен?

Напишіть рівняння відповідних реакцій.

13. Здійсніть хімічні перетворення:

. , _г М§, етєр

а) вапняк ацетилен бензен хлоробензен *■

со,

і

/°С

* ? —- ?

н₂о

6. Виходячи з бензену та інших необхідних реагентів, запропонуйте схему синтезу таких сполук:

а) пропілфенілкетону; в) л-хлоробензойної кислоти;

б) 2,4-динітротолуену; г) н-бутилбензену.

• С_аІСГ/°С [О] 1-С С₂Н₅Вг,А1Вг₃

пропін *■ ? *" • " ■

СЬ, Лу „ спирт, р-н ОН"

174

Ненасичені вуглеводні. Глава із

п^ноядеР"¹ арени

175

с \ г- 2Вг,, М< 2НіО

б) циклогексан ► бензен » толуен —-—- ? —Чг*

- ?

СН₃І, А1І КМпОд / ^;С

кумен

Номенклатура та ізомерія нафталену. Молекула нафталену скла-„ярться з двох конденсованих бензенових кілець. Нумерацію ато-Зв Карбону нафталенового ядра у відповідності з правилами ЮРАС виконують так, як показано на формулі:

кетон

[Н] [О] ГС в) натрій бензен метилбензил- ? ? -

бензоат

Вг₂, А1Вг₃ 2№, С₂Н₅Вг • *" ■ * стирен фенілацетилен

. . Н₂0,Н₈²⁺, Н⁺ „

метилфеніл- — - ?

-

ацетилен