- •Алициклические углеводороды
- •Моноциклические насыщенные углеводороды (циклопарафины, циклоалканы, полиметиленовые углеводороды)
- •Номенклатура циклопарафинов
- •Изомерия циклопарафинов
- •Соединения с четырех- и пятичленными кольцами
- •Соединения ряда циклогексана
- •Способы получения
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Химические свойства соединений с трехчленными циклами
- •1.Реакции присоединения
- •Химические свойства циклобутана и его гомологов
- •2.Окисление
- •3.Реакции термического разложения
- •4.Реакции присоединения
- •Взаимные превращения циклов
- •Способы получения
- •Химические свойства
- •Отличительные реакции
- •2.Отличительные особенности химических свойств циклопентадиена.
- •Ароматические соединения
- •Основные признаки ароматичности
- •Ароматические соединения
- •1 Группа – ароматические соединения бензоидного строения (ароматические углеводороды)
- •Отличительные особенности химического поведения ароматических углеводородов
- •Гомологический ряд, изомерия и номенклатура ароматических углеводородов
- •Названия ароматических радикалов
- •Способы получения ароматических углеводородов
- •Химические превращения углеводородов в процессе ароматизации
- •Б. Синтетические способы получения ароматических углеводородов
- •Физические свойства ароматических углеводородов
- •Химические свойства
- •Механизм электрофильного замещения
- •I. Реакции электрофильного замещения в ароматическом ядре
- •Правила электрофильного замещения в ароматическом ядре
- •Нитрование гомологов бензола
- •Реакции присоединения (нетипичны)
- •Галоидпроизводные ароматических углеводородов Классификация, изомерия, номенклатура
- •Получение
- •Физические свойства галогенопроизводных ароматических углеводородов
- •Химические свойства
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •I тип реакций. Реакции, характерные для органических кислот.
- •II тип реакции. Восстановление сульфогруппы
- •III тип реакций. Реакции нуклеофильного замещения сульфогруппы
- •IV тип реакций. Реакции электрофильного замещения в ядре идут в соответствии с правилами замещения
- •Нитросоединения ароматического ряда
- •1.Нитросоединения с нитрогруппой в ядре
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •II. Реакции в ядре
- •II. Нитросоединения с группой no2 в боковой цепи
- •Способы получения
- •Химические свойства ароматических нитросоединений с группой no2 в боковой цепи
- •Ароматические амины Классификация
- •I. По положению аминогруппы относительно ароматического ядра.
- •II. По количеству радикалов, связанных с азотом
- •III. По количеству аминогрупп
- •Получение
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •II. Реакции замещения водорода в аминогруппе
- •IV. Окисление
- •V. Реакции замещения в ароматическом ядре
- •Механизм реакции галоидирования
- •VI. Реакции конденсации ароматических аминов с другими органическими и неорганическими соединениями
- •Диазо- и азосоединения
- •Ароматические диазосоединения
- •Способы получения
- •1. Реакция диазотирования - -получение солей диазония.
- •Таутомерия и физические свойства ароматических диазосоединений
- •Химические свойства солей диазония
- •I. Реакции с выделением азота
- •II. Реакции диазосоединений без выделения азота
- •Азокрасители
- •Связь строения с цветностью
- •Индикаторные свойства азокрасителей
- •Ароматические оксисоединения
- •Классификация
- •Способы получения
- •Физические свойства фенолов
- •Химически свойства фенолов
- •I. Реакции подвижного водорода в группе он
- •II. Реакции электрофильного замещения в ядре
- •III. Окислительно-восстановительные реакции
- •IV. Конденсация фенолов с другими органическими соединениями
- •Ароматические спирты
- •Способы получения
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Ароматические альдегиды и кетоны
- •Способы получения
- •II. Частные способы получения альдегидов и кетонов
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Отдельные представители альдегидов
- •Отдельные представители кетонов
- •Ароматические кислоты
- •Способы получения
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Двухосновные ароматические кислоты
- •Другие поликарбоновые ароматические кислоты
- •Полициклические ароматические углеводороды и их производные
- •Ароматические углеводороды с изолированными ядрами
- •Способы получения
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Наиболее важные группы многоядерных соединений. Группа дифенила
- •Группа трифеиилметана
- •Красители типа трифенилметана
- •Полициклические ароматические углеводороды с конденсированными ядрами
- •Получение
- •Физические свойства
- •Особенности химических свойств
- •Аминопроизводные нафталина
- •Гетероциклические соединения
- •Ароматические гетероциклические соединения
- •Ароматические моноциклические пятичленные гетероциклы
- •Номенклатура гетероциклических соединений
- •Способы получения
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Пятичленные гетероциклы с несколькими гетероатомами
- •Получение
- •Отличительные особенности свойств
- •Бициклические соединения с пятичленными гетероциклами
- •Получение инденкумароновых смол
- •Химические свойства
- •Значение
- •Применение и значение пятичленных гетероциклических соединений
- •Шестичленные гетероциклы с одним гетероатомом
- •Получение
- •Реакционноспособность некоторых заместителей в пиридиновом кольце
- •Получение
- •Понятие об алкалоидах
Получение
Технический способ получения нафталина, антрацена, фенантрена основан на их выделении из соответствующих фракций каменноугольной смолы.
Синтетически способы получения – обычные для ароматических углеводородов – технического значения не имеют (реакция Фриделя-Крафтса, Вюрца-Фиттига).
Физические свойства
Твердые бесцветные вещества, легко возгоняются, в воде нерастворимы.
Особенности химических свойств
Все полициклические ароматические углеводороды с конденсированными циклами в той или иной степени обладают ароматическим характером кольца, но вместе с тем проявляют и некоторые свойства ненасыщенных соединение.
По числу -электронов и структуре кольца эти соединения соответствуют правилу Хюккеля N=4n+2 при n=2,3. кроме того, кольца этих углеводородов имеют плоское строение. об этом свидетельствуют экспериментальные факты, например, у 1,5 и 2,6 дипроизводных нафталина отсутствует дипольный момент.
|
|
=0 |
=0 |
Однако в полициклических конденсированных системах отсутствует полное выравнивание электронной плотности.
Электронная плотность в -положении у нафталина выше, чем в -положении.
Все сказанное находит свое отражение с свойствах полициклических углеводородов с конденсированными циклами.
1.Реакции электрофильного замещения идут легче, чем у бензола.
а) галоидирование – идет в основном в положении без катализатора.
|
+ Br2 HBr + без кат. |
|
|
|
-бромнафталин |
При использовании катализатора все 8 атомов водорода замещаются.
б) нитрование идет под действием HNO3 без добавления H2SO4.
|
+ HONO2 H2O +
|
|
|
|
-нитронафталин |
в) сульфирование в -положении идет при более низких температурах, чем у бензола.
|
не > 800 + HOSO2OH -H2O |
|
|
|
-нафталинсульфокислота |
При использовании более высоких температур реакция приводит к образованию -изомера.
Уже введенные в ядро заместители влияют на ориентацию вторичного замещения. Место вступления второго заместителя в электрофильных реакциях определяется двумя факторами:
а) повышенной электронной плотностью в -положении;
б) влиянием первого заместителя.
Так, если уже имеется заместитель I рода, он ориентирует следующий в положение орто- или пара- (этого же кольца), т.е. в положение 2 и 4. При этом -положение – более богато электронами, поэтому реакция пойдет преимущественно в положение 4.
|
+ HONO2 |
|
-метилнафталин |
|
1-нитро-4-метилнафталин |
При наличии в ядре заместителя II рода он ориентирует в положение мета-, но т.к. он затрудняет вступление следующего заместителя, а влияние это меньше сказывается в ядре, более удаленном от заместителя, то вторичное замещение пойдет преимущественно в -положение соседнего ядра.
II. Реакции, свойственные ненасыщенным соединениям.
Благодаря отсутствию равномерного распределения электронной плотности кольца, оно в большей степени проявляет ненасыщенный характер.
Гидрирование протекает при более мягких условиях.
|
+2H (ROH+Na) |
|
2H
|
|
|
|
дигидронафталин |
|
тетрагидронафталин (тетралин) |
При каталитическом гидрировании можно добиться гидрирования и 2-го кольца.
|
Ni +2H2 |
|
+3H2
Pt |
|
|
|
тетралин |
|
декалин |
Гидрирование антрацена и фенантрена идет в положение 9, 10 и протекает еще легче.
|
+2Н |
|
|
|
9,10-дигидроантрацен |
Чем больше спаяно колец, тем выраженнее ненасыщенность.
Так, антрацен дает даже реакцию присоединения хлора.
|
+ Cl2 |
|
|
|
9,10-дихлорантрацен |
2) Окисление
Под действием кислорода в присутствии катализаторов нафталин окисляется с разрушением двойных связей в одном кольце.
|
(V2O5) +4,5 О2 4000C |
|
+ H2O + 2 CO2 |
|
|
фталевая кислота |
|
При использовании более мягких условий окисления атомарным кислородом реакция может идти ступенчато.
|
+ 3О -H2O |
|
6O
|
|
|
||||
нафталин |
|
1,4-нафтохинон |
|
фталевая кислота |
|
||||
|
+O+H2O
(HNO3)
|
|
+O
(CrO3) |
|
+ H2O |
||||
антрацен |
|
9,10-диоксиантрацен |
|
антрахинон |
|
3) оксипроизводные нафталина
|
|
-нафтол |
-нафтол |
Проявляют свойства фенолов (взаимодействуют со щелочами, легко окисляются, вступают в реакцию азосочетания). Получение – аналогично фенолам.
|
NaOH Na2SO3 + |
|
|||
-нафталинсульфокислота |
|
-нафтол |
|||
|
T0, kat +NaOH -NaBr |
|
|
||
-бромнафталин |
|
-нафтол |
|