Реферат: Ароматические соединения с конденсированными ядрами

⚡ 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Два ароматических кольца, имеющих два общих углеродных атома называются конденсированными. Простейший представитель ароматических соединений с двумя конденсированными ядрами - нафталин.
Существуют ароматические соединения с тремя конденсированными ядрами - антрацен, фенантрен. Мы с вами рассмотрим химию простейшего и наиболее важного из конденсированных ароматических углеводородов - химию нафталина.
Нафталин - белое кристаллическое вещество с Т пл. 80 0
С, Т кип. 218 0
С, легко возгоняется, обладает характерным запахом.
Положения углеродных атомов в нафталиновой системе обозначаются следующим образом:
Для монозамещенного нафталина возможны два изомера -a и -b.
Для дизамещенных возможно уже 10 изомеров. По систематической номенклатуре местоположение заместителей обозначают цифрами. Для некоторых дизамещенных сохранились и названия по рациональной номенклатуре.
Еще в 1868 г. были получены данные, согласно которым нафталин содержит два эквивалентных сконденсированных бензольных кольца, лежащих в одной плоскости.
Строение нафталина было доказано по схеме:
Таким образом, было установлено, что оба кольца являются бензольными. Согласно экспериментальным данным нафталин по своим свойствам относится к ароматическим соединениям. С теоретической точки зрения нафталин имеет структуру, необходимую для того, чтобы быть ароматическим соединением: он содержит плоские шестичленные кольца и рассмотрение атомных орбиталей показывает, что его структура допускает образование p-облаков, содержащих 6 электронов - ароматический секстет. Десять атомов углерода расположены по углам двух сочлененных шестиугольников. Каждый атом углерода связан с тремя другими атомами s-связями. Поскольку они образуются при перекрывании тригональных sp 2
-орбиталей, то все атомы углерода и водорода лежат в одной плоскости. Выше и ниже этой плоскости находится p облако, образующееся в результате перекрывания р-орбиталей, имеющее форму восьмерки. Рентгеноструктурный анализ показал, что в нафталине длина С-С связей различна. Энергия сопряжения 61 ккал/моль.
Промышленным источником получения нафталина является каменноугольная смола и продукты пиролиза нефти (фр. 180-230 0
)
Синтетически нафталин может быть получен:
а) при пропускании паров бензола и ацетилена над нагретым углем при 400 0
С
б) дегидрогенизацией гомологов бензола, содержащих в боковой цепи не менее 4-х атомов углерода
г) различные варианты диенового синтеза
Нафталин является ароматическим соединением, по своим свойствам во многом напоминает бензол. Нафталин устойчив к реакциям присоединениям, характерным для ненасыщенных соединений. Однако эта устойчивость проявляется в меньшей степени, чем для бензола. Нафталин менее ароматичен и более непределен, чем бензол.
Для нафталина типичны реакции электрофильного замещения. p-Электронное облако является источником электронов, доступных для электрофильного реагента, который присоединяется к кольцу с образованием промежуточного карбониевого иона, при отщеплении от которого протона восстанавливается ароматическая система.
Следует отметить, что связи 1,2 более похожи на двойные, чем 2,3. Связи 1,2 и 3,4 в нафталине в некоторой степени аналогичны сопряженной системе в 1,3-бутадиене. Это находит отражение как в определенной активности a-положений к электрофильным реагентам, так и в реакциях присоединения, характерных для диеновых углеводородов. При вступлении электрофильного реагента в a-положение возникающий промежуточный s-комплекс более энергетически выгоден в сравнении с s-комплексом, образующимся при атаке b-положения.
Нафталин вступает в реакции замещения легче бензола. При этом заместители почти всегда вступают в a-положение.
При нитровании нафталина азотной кислотой в смеси с H2SO4 при 50-600 образуется почти исключительно a-нитронафталин.
Хлорирование и бромирование нафталина протекает очень легко и не требует катализатора
Наиболее важной реакцией является сульфирование, на направление замещения оказывает влияние температура.
Эта реакция не является изомеризацией, а протекает через стадию десульфирования.
Ацилирование по Фриделю-Крафтсу в зависимости от растворителя приводит к a или b изомеру.
Реакции присоединения к нафталину протекают легче, чем в случае бензола. Восстановление нафталина осуществляется обычными восстановителями
Каталитическое гидрирование приводит к образованию смеси тетралина и декалина.
Окисление нафталина кислородом воздуха в присутствии V2O5 приводит к разрушению одного кольца.
Осторожное окисление нафталина и его гомологов приводит к потере ароматичности с образованием хинонов (в отличие от гомологов бензола)
Как и в случае ряда бензола, заместители в нафталиновом кольце оказывают влияние на вступление электрофильной частицы Кроме того оказывает влияние и различная реакционная способность a и b положений нафталинового кольца.
Электроннодонорный заместитель в a-положении ориентирует новый заместитель в то же кольцо в положение 4.
Если такой заместитель находится в b-положении, то ориентация в орто положение
Если в одном из колец находится электроноакцепторный заместитель, то такое кольцо дезактивируется к электрофильному замещению и новая электрофильная частица вступает во второе кольцо
При сплавлении соответствующих сульфокислот со щелочью образуются нафтолы.
Нафтолы можно получать из нафтиламинов прямым гидролизом (в отличие от ряда бензола)
b-Нафтиламин получают из b-нафтола по реакции Бухерера
a-Нафтиламин получают восстановлением a-нитронафталина
Источником получения антрацена является каменноугольная смола
По своим свойствам относятся к ароматическим соединениям. Молекулы плоские. Характерна еще большая непредельность, чем для нафталина. Наиболее активными являются положения 9, 10. Легко присоединяют H2, BF2, малеиновый ангидрид по этим положениям. Антрацен и фенантрен еще менее устойчивы к реакциям окисления и восстановления, чем нафталин. Окисляются до 9,10-хинонов, восстанавливаются до 9,10-дигидропроизводных.
Оба соединения легко вступают в реакции электрофильного замещения, чаще с образованием смеси изомеров или полизамещенных. Производные, за немногим исключением, получают иным путем. Бромирование проходит в положение 9 (обычно реакция сопровождается присоединением). Антрацен используется для синтеза антрахинона.
Наиболее важным из производных антрацена являются антрахиноны, являющиеся красителями. Сам антрахинон может быть получен при окислении антрацена
Фенантрен, так же как и антрацен легко присоединяет в положение 9, 10 H2, BF2. Эти же положения более активны для электрофильной атаки и легче подвергаются воздействию кислорода.
Аналогично протекают реакции для фенантрена.
Реакция электрофильного замещения протекает в положение 9, 10 по обычному двухстадийному механизму. Но как правило реакция присоединения
Стабильность карбониевого иона возможна как за счет отщепления протона, так и за счет присоединения частицы.
Сам фенантрен применения не нашел. Однако производные его содержащие полностью или частично гидрированный скелет фенантрена широко распространены в животном и растительном мире (стероиды, алкалоиды, гормоны).
По мере увеличения числа циклов уменьшается устойчивость к реакциям присоединения, снижается ароматичность.
Многоядерные привлекают внимание тем, что могут стать сырьем для анилино-красочной промышленности и др. С другой стороны некоторые из них обладают канцерогенным действием и усиленно изучаются в связи с проблемой возникновения и профилактики рака.
В 1900 г. Гомберг действием металлами (Zn, Cu, Hg, Ag) на трифенилхлорметан считал, что получил ГФЭ.
Однако в настоящее время установлено, что полученный углеводород имеет структуру 1-(дифенилметилен)-4-трифенил-2,5-циклогексадиена
бесцветное кристаллическое вещество с т. пл. 2310С, легко вступает в реакции Na, I2, O2.
В растворах это соединение частично диссоциирует на свободные радикалы, что приводит к изменению бесцветной окраски на желтую.
Впервые существование устойчивого трифенилметильного радикала было обнаружено Гомбергом при решении задачи синтеза ГФЭ по реакции Вюрца. Наличие свободных радикалов в растворе установлено по парамагнитным свойствам этих частиц, где не скомпенсированный спин электрона создает магнитное поле вокруг свободного радикала.
Фактически с O2, I2 и Na взаимодействуют не ГФЭ, а именно радикал трифенилметил. Для диссоциации СН3-СН3 требуется 85 ккал/моль, а для (С6Н5)3С-С(С6Н5)3 необходимо всего 12 ккал/моль. Причина понижения энергетического уровня связаны с высокой устойчивостью (С6Н5)3С, которая вызвана тем, что неспаренный электрон не концентрируется на атоме углерода, а рассредоточен по всем бензольным ядрам благодаря сопряжению. Эта причина устойчивости радикала - главная. Однако есть и вторая - рекомбинация радикалов препятствуют пространственные затруднения.

Название: Ароматические соединения с конденсированными ядрами
Раздел: Рефераты по химии
Тип: реферат
Добавлен 22:42:28 20 февраля 2009 Похожие работы
Просмотров: 1121
Комментариев: 15
Оценило: 6 человек
Средний балл: 4.5
Оценка: 5   Скачать

Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Реферат: Ароматические соединения с конденсированными ядрами
Методика Расследования Преступлений Курсовая
Доклад: Богдан Хмельницкий
Контрольная работа по теме Всё про Шолохова
Курсовая работа: Волоконные световоды для связи
Найди Сочинение На Тему Лето
Реферат по теме Розвиток уявлень про культуру в філософській думці від античності до сьогодення
Доклад: Али-Бей
Реферат: Роль мотивации в деятельности организации 2
Технико Экономическое Обоснование Цены
Реферат На Тему Пороки Легких, Связанные С Недоразвитием Органа Или Его Элементов
Дипломная Работа На Тему Социально-Экономические Аспекты Развития Предприятий И Воздействие На Них Изменений Налогообложения Малого Бизнеса
Что Можно Делать В Деревне Сочинение
Преступление Сочинение
Реферат: Марк Твен. Скачать бесплатно и без регистрации
Контрольная Работа 2 Класс Вторая Четверть
Реферат Территориальная Организация Местного Самоуправления
Реферат по теме Синтез цвета
Курсовая работа по теме Разработка предложений по совершенствованию системы продаж продукции ОАО 'Электрон'
Отчет По Практике В Университете Пример
Дипломная работа: Подготовка к единому национальному тестированию
Реферат: Основные принципы содержательно-тематического анализа текста
Курсовая работа: Резервы снижения себестоимости
Реферат: Вопросы подведомственности дел арбитражным судам в Российской Федерации