
- •Тема 20. Ароматические углеводороды ряда бензола.
- •Гомологический ряд. Общая формула.
- •Номенклатура аренов.
- •Номенклатура радикалов
- •2. Получение из нефти
- •1. Получение из соединений алифатического ряда.
- •3.2. Реакция Вюрца-Гриньяра.
- •3.3. Алкилирование по Фриделю-Крафтсу.
- •3.4. Восстановление ароматических кетонов (по Клеменсену).
- •3.5. Сплавление солей ароматических кислот со щелочами.
- •3.6. Декарбоксилирование ароматических кислот.
- •Физические свойства аренов.
- •Химические свойства аренов
- •1. Реакции электрофильного замещения
- •1.1. Реакции нитрования
- •1.2. Реакции сульфирования.
- •Механизм реакции
- •1.3. Реакции галогенирования.
- •1.4. Реакции алкилирования по Фриделю-Крафтсу.
- •1.5. Реакции ацилирования по Фриделю-Крафтсу.
- •3. Реакции гомологов бензола с участием боковой цепи
- •3.1. Реакции галогенирования.
- •3.2. Реакции окисления.
- •3.2.1. Окисление кислородом воздуха.
- •3.2.2. Окисление сильными окислителями.
2. Получение из нефти
Другим источником получения ароматических углеводородов является нефть. Некоторые сорта нефти содержат до 60% ароматических углеводородов, которые выделяют простой перегонкой или пиролизом.
Однако основное количество ароматических соединений образуется при ароматизации нефти - при каталитической дегидроциклизации алкенов и каталитическом дегидрировании циклоалканов.
В промышленности процесс ароматизации нефти называют каталитическим риформингом.
Синтетические способы получения.
Все способы получения ароматических углеводородов можно разделить на три группы:
1. Получение из соединений алифатического ряда.
1.1. Каталитическая дегидроциклизация алканов
(ароматизация алканов)
Алканы в присутствии оксидных катализаторов (Cr2O3/Al2O3) и температуре 450-500ОС дегидрируются и циклизуются с образованием аренов:
толуол
орто-ксилол
1.2. Циклотримеризация алкинов
Циклотримеризация алкинов приводит к образованию бензола и его гомологов. Труднее всего реагирует ацетилен. Циклическая тримеризация ацетилена происходит над активированным углем при 600C (Н.Д.Зелинский):
ацетилен бензол
метилацетилен мезитилен
2. Получение из соединений алициклического ряда.
2.1. Дегидрирование циклоалканов.
При каталитическом дегидрировании циклогексана и его производных в качестве катализатора используется платина или палладий при температуре 300C.
циклогексан бензол
метилциклогексан толуол
2.2. Реакция “необратимого” катализа
(реакция диспропорционирования)
Циклогексан и циклогексадиен способны к перераспределению (диспропорционированию) водорода в реакциях, приводящих к образованию аренов:
3. Получение из ароматических соединений.
3.1. Реакция Вюрца-Фиттига.
Аналогично получению алканов по реакции Вюрца, возможен синтез алкилбензолов при взаимодействии галогенбензолов и галогеналканов с натрием:
Первоначально образуется натрийорганическое соединений - фенилнатрий, которое затем реагирует с галогеналканом:
фенилнатрий
Наряду с получением алкилбензолов (Ar-R) в качестве побочных продуктов образуются: дифенил (Ar-Ar) и алканы (R-R), которые легко отделяются от основного продукта, так как имеют различные с ним температуры кипения.
Этим реакция Вюрца-Фиттига отличается от синтеза Вюрца в алифатическом ряду.
3.2. Реакция Вюрца-Гриньяра.
Алкилбензолы могут быть получены также при взаимодействии фенилмагнийгалогенидов с галогеналканами:
фенилмагнийгалогенид