2.4.2. Алкилбензолы

Алкидбензолы – производные бензола, в которых один или несколько атомов водорода бензольного кольца замещены на предельные или непредельные углеводородные радикалы.

Монопроизводные содержат один алкильный радикал C₆H₅R, где R = CH₃, C₂H₅, C₃H₇ и т.д. Название алкилбензолов образуется добавлением названия радикала к слову бензол. Некоторые алкилбензолы имеют тривиальные названия: C₆H₅CH₃ – метилбензол (толуол), C₆H₅C₂H₅ – этилбензол.

Алкилбензолы имеют сходные с бензолом физические свойства. По химическим свойствам отличаются от бензола большей активностью в реакциях замещения. Алкильные радикалы являются заместителями 1 рода: они активируют бензольное кольцо. Замещение происходит в мягких условиях, возможно замещение нескольких атомов водорода бензольного кольца с образованием ди-и трипроизводных.

1. Бромирование, протекает без катализатора и при комнатной температуре получается трибромпроизводное:

RC₆H₅ + 3Br₂ → RC₆H₂Br₃ + 3HBr

Монобромпроизводные получают при низких температурах.

2. Нитрование. Протекает при более низкой температуре, чем в случае бензола, с образованием тринитропродуктов. При нитровании толуола получается тринитротолуол – взрывчатое вещество тротил:

H₃CC₆H₅ + 3HNO₃ → H₃CC₆H₂(NO₂)₃ + 3H₂O.

2.5. Галогенпроизводные углеводородов

Галогенпроизводные рассматривают как углеводороды, в которых один или несколько атомов водорода замещены на атомы галогена (F, Cl, Br, I).

Сущуствуют предельные, непредельные, ароматические, моно- и полигалогенпроизводные (с несколькими атомами галогена).

Предельные моногалогенпроизводные (галогеналканы) образованы замещением в молекуле алкана одного атома водорода на галоген. Их общая формула C_nH_2n+1X, где X= F, Cl, Br, I.

Физические свойства. Галогеналканы имеют более высокую температуру кипения, чем соответствующие алканы. Низшие галогеналканы – газы и жидкости, высшие – твердые вещества желтого цвета. Температура кипения увеличивается не только с увеличением числа атомов углерода, но и при переходе от F к I производным (CH₃Cl– газ, CH₃I – жидкость).

Все галогеналканы нерастворимы в воде, хорошо растворимы в органических растворителях. Некоторые галогеналканы являются хорошими негорючими растворителями органических веществ.

Химические свойства. Молекулы моногалогеналканов полярны, электронная плотность смещена в сторону атома галогена, который приобретает отрицательный заряд. Атом углерода, с которым соединен галоген, приобретает положительный заряд: R^ᵟ⁺X^ᵟ₋. Полярностью объясняется активность галогеналканов в реакциях замещения. Наиболее реакционноспосбны йодалканы, а самые инертные – фторалканы. Атом галогена легко замещается на целый ряд атомов и групп.

1. Гидролиз. Протекает при обработке галогеналканов водным раствором щелочи, образуется спирт:

RX + NaOH → ROH + NaX.

2. Галогеналканы являются алкилирующими агентами, т.е. позволяют вводить алкильные радикалы в различные органические вещества.

2.1. Взаимодействие с ацетиленидами щелочных металлов:

RC≡CNa + R¹X → RC≡CR¹ + NaX.

2.2. Взаимодействие с аммиаком и амминами:

NH₃ + RX → RNH₂ + HX

RNH₂ + RX → R₂NH + HX

2.3. Взаимодействин с бензолом (реакция Фриделя-Крафтса):

C₆H₆ + RX → C₆H₅R + HX

3. При обработке галогеналканов спиртовым раствором щелочи протекает реакция дегидрогалогенирования – отщепление HX с образованием алкена:

	спNaOH
RCH2CH2X	→	RCH═CH2 + HX