Получение гомологов бензола

1.1. Дегидрирование.

1.2. По реакции Вюрца.

1.3. По реакции Фриделя-Крафтса

Физические свойства аренов

Это обычно жидкости или твердые вещества с характерным запахом, практически нерастворимые в воде, и плотностью равной 0,87 г/см³. Увеличение в молекуле на одну СН₂-группу повышает Т_кип30С.

Таблица 13

Некоторые физические свойства бензола и ряда его производных

	С6Н6	С6Н5СН3	С6Н4(СН3)2
Тпл,С	5,5	95	25 (о)
			47,4 (м)
			13,2 (п)
Ткип,С	80,1	110,6	139 (о)
			144 (м)
			138 (п)

Химические свойства

Для бензола характерны реакции присоединения и замещения.

1. Реакции присоединения.

1.1. Гидрирование.

1.2. Галогенирование (галоидирование).

2. Реакции окисления.

2.1. Кислородом воздуха.

2.2. Озоном О₃.

С₆Н₆+ 2О₃3НОССОН

диальдегид

2.3. Мягкое окисление.

3. Горение.

2С₆Н₆+ 15О₂12СО₂+ 6Н₂О

4. Реакции электрофильного замещения.

4 а. Галогенирование.

4 б. Сульфирование.

4 в. Нитрование.

Механизм реакций электрофильного замещения в ароматическом ряду. Для соединений ароматического характера, имеющих замкнутую  -электронную систему, наиболее характерны реакции с электрофильными агентами.

С помощью кинетических методов показано, что большинство реакций электрофильного замещения в ароматическом ряду протекает по двухстадийному механизму. На первой, медленной, стадии происходит нарушение ароматической системы и переход атакуемого атома углерода ядра в состояние sp³-гибридизации. Вторая, быстрая, стадия сопровождается восстановлением ароматической структуры и вследствие выигрыша энергии протекает легко и быстро. На первой стадии обычно образуется промежуточный -комплекс.

 -Комплексы не являются истинными химическими, апредставляют собой координационные соединения, в которых донором являются ароматические молекулы, имеющие легко поляризуемые-электроны, а акцепторами – электрофильные частицы.В отличие от -комплексов, -комплексы представляют собой истинно химические соединения, в которых электрофильный агент Е⁺ образует ковалентную связь за счет двух -электронов одной из связей бензольного кольца. В -комплексе один из атомов углерода бензольного кольца переходит в состояние sp³-гибридизации, в котором все четыре связи направлены под углом 109°. При этом нарушается симметрия бензольного кольца, а электрофильный реагент Е⁺ и атом водорода оказываются в положении, перпендикулярном плоскости кольца. Реакции электрофильного замещения завершаются отщеплением от -комплекса протона и восстановлением ароматической системы. Как правило, этот процесс происходит при участии обладающего основными свойствами аниона А^–, присутствующего в реакционной среде, и сопровождается выделением энергии.

К реакциям электрофильного замещения относятся реакции:

Заместители в кольце делятся на ориентанты I рода и II рода. Ориентанты I рода: алкильные радикалы, группы –ОН, –OR, –NH₂, –NHR, –NR₂, –SH, атомы галогенов направляют второй заместитель в орто- и пара-положения.

Все заместители I рода, кроме галогенов, обладают электронодонорными свойствами по отношению к бензольному кольцу и ускоряют реакции электрофильного замещения по сравнению с незамещённым бензолом.

Ориентанты II рода: карбонильные и сложноэфирные группы, группы –СООН, –SO₃H, –NO₂, –CN направляют второй заместитель в мета-положение.

Все заместители II рода обладают электроноакцепторными свойствами по отношению к бензольному кольцу и замедляют реакции электрофильного замещения по сравнению с незамещённым бензолом.