4 Вопрос:

Арены- это непредельные углеводороды, которые можно рассматривать, как производные простейшего из них- бензола.

_sp² гибридизация, при этом _sp² гибридные атомы углерода образуют особую ароматическую связь засчет взаимного перекрывания негибридизованных Р-облаков в цикле. Р-электроны распределяются симметрично вокруг кольца и могут перемещаться по кольцу в том или ином направлении.

Критерии ароматичности:

1. Легкость образования в различных реакциях.

2. Устойчивость к окислению

3. Трудное протекание реакций присоединения

4. Легкость протекания реакций замещения водорода

Физические: выигрыш в энергии при переходе незамкнутой системы к циклическим.

Принцип Хюккеля: количество π -электронов образующих π -связи в ароматических соединениях должно равняться N=4n+2

Реакции электрофильного замещения: все эти реакции являются каталитическими. Катализатор необходим для генерации электрофила.

1. Реакции Фриделя-Крафтца идут с использованием кислот Льюиса AlCl3, FeCl3, Fe и т.д.

Реакции сульфанирования и нитрования идут в присутствии серной кислоты.

Реакция алкилирование алкенами. Катализатор- минеральная кислота Н⁺

Особенности реакции алкилирования.

Алкилирование по Фриделю-Крафтцу

Алкилирование алкенами.

Электрофильное ароматическое замещение идет с образованием σ и π комплексов в 3 стадии.

3 стадия

5 Вопрос:

Галогенопроизводные ароматических углеводородов

Ароматические галогенопроизводные разделяются по строению,свойствам и методам получения на 2 группы:1)соединения, содержащие галоген в ядре; 2)соединения, содержащие галоген в боковой цепи

Бензол образует 1 моногалогенозамещ. , 3 дигалогеннозамещен. , 3 тетрагалогенозамещ. 1 пента- и 1 гексагалогенозамещ.

Толуолу отвечают 4 моногалогенозамещ-ых, из которых 1 имеет галоген в боковой цепи:

1)Орто-хлортолуол 2)Мета-хлортолуол 3)Пара-хлортолуол

4)Хлористый бензил Ar-CH2Cl

Хлорирование бензола С₆Н₆  + 3CI₂   = С₆Н₆CI₆

Хлорирование в боковую цепь

Химические свойства

6 Вопрос:

Гидроксипроизводные углеводородов Спирты

Номенклатура:

ИЮПАК:согласно ей все спирты имеют суффикс –ОЛ

Рациональная(заместительная) метанол карбинол

По УВ-радикалу метиловый спирт

Спирты классифицируются следующим образом (в скобках приведены примеры):

• По числу гидроксильных групп:

— одноатомные спирты (метанол); — двухатомные спирты (этиленгликоль); — трехатомные спирты (глицерин); — четырёхатомные спирты (пентаэритрит); — многоатомные спирты (пятиатомный спирт: ксилит).

• В зависимости от насыщенности углеводородного заместителя:

— предельные (насыщенные) спирты (бутанол); — непредельные (ненасыщенные) спирты (аллиловый спирт, пропаргиловый спирт); — ароматические спирты (бензиловый спирт).

• В зависимости от наличия или отсутствия цикла в углеводородном заместителе:

— ациклические (алифатические) спирты (этанол); — алициклические спирты (циклогексанол).

• В зависимости от числа заместителей при α-углеродном атоме:

— первичные спирты (этанол); — вторичные спирты (пропанол-2); — третичные спирты (2-метилпропанол-2).

Физические свойства

Молекулы спиртов, подобно молекуле воды, имеют угловое строение. Угол R−O−H в молекуле метанола равен 108,5°^]. Атом кислорода гидроксильной группы находится в состоянии sp³-гибридизации. Спирты имеют существенно более высокие температуры плавления и кипения, чем можно было бы предполагать на основании физических свойств родственных соединений. Так, из ряда монозамещённых производных метана, метанол имеет необычно высокую температуру кипения, несмотря на относительно небольшую молекулярную массу:

Молекулярные массы и температуры кипения метана и некоторых его производных

	Метан CH4	Метанол CH3OH	Хлорметан CH3Cl	Нитрометан CH3NO2	Бромметан CH3Br
Молярная масса, г/моль	16,04	32,04	50,48	61,04	94,94
Температура кипения, °С	−161,5	64,5	−24,2	101,2	3,6

Высокие температуры кипения спиртов объясняются наличием межмолекулярных водородных связей^.. Энергия водородной связи значительно ниже, чем энергия ковалентной химической связи. Так, например, для метанола энергия водородной связи составляет 16,7 кДж/моль , тогда как связи C–H, C–O и O–H имеют энергию 391,7, 383,5 и 428,8 кДж/моль соответственно. Тем не менее, влияние водородных связей на физические свойства спиртов весьма значительное.

Молекулы спирта, имея две полярных связи C−O и O−H, обладают дипольным моментом(~5,3—6,0·10⁻³⁰ Кл·м). Электростатические заряды в молекуле метанола составляют: на атоме углерода 0,297 e; на атоме гидроксильного водорода 0,431 e; на атоме кислорода −0,728 e. Вместе с тем, энергия ионизацииспиртов ниже, чем у воды (10,88 эВ для метанола против 12,61 эВ для воды), что объясняется электронодонорным эффектом алкильной группы.

Следует отметить, что влияние гидроксильной группы особенно велико на соединения с небольшой углеводородной цепочкой. Так, например, метанол и этанол неограниченно смешиваются с водой и имеют довольно высокие плотности и температуры кипения для своей молекулярной массы, в то время как высшие спирты гидрофобны и мало отличаются по свойствам от соответствующих углеводородов.