Transcript Areny 2 - votavovi

názvosloví arenů
benzen
fenantren
naftalen
antracen
azulen
heptalen
fenyl -
názvosloví arenů
bifenyl
trifenylmethan
tetrafenylmethan
CH3
fenylmethan
toluen
methylbenzen
názvosloví arenů
CH
CH
HC
CH2
C
vinylbenzen
HC
metamerie
=
řetězová
izomerieCH3
CH
CH
styren
CH3
CH3
CH3
1,2
1,3
orto = o-
CH3
1,4
CH3
meta = m-
para = p-
o-xylen
m-xylen
p-xylen
polohy α…….
α
β
8
7
α
1
β
9
β
β
10
α
5
α
naftalen
4
2
3
9
antracen
8
n=3
2
2
?
9
1
2
1
2
5
2
2
2
3
2
10
JE!
4
antracen aromatická sloučenina?
4n + 2
14
4.3 + 2 = …..
vytvořte vzorce:
2-ethyl-1-methyl-4-propylbenzen
3-izobutyl-1-methylnaftalen
9,10-dimethylantracen
α – chlornaftalen
vic-trimethylbenzen (1,2,3-trimethylbenzen)
sym-trimethylbenzen (1,3,6-trimethylbenzen)
uhlovodíkové zbytky
aryly ……………… AR-
fenyl
p-fenylen
β-naftyl
fyzikální vlastnosti arenů
benzen + homology:








kapaliny charakteristického zápachu
nepatrně rozpustné ve vodě
hustota menší než 1
nižší = nepolární rozpouštědla
hořlaviny
s
body varu stoupají s M
areny s kondenzovanými jádry jsou tuhé se sklonem k sublimaci
všechny jsou jedovaté
g
příprava
trimerace ethynu
500°C
3 CH≡CH
cyklizace + dehydrogenace
CH3
+
H
H
H
H
H
H
H
H
C
C
C
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
H
H
methylcyklohexan
heptan
CH3
toluen
+
3H2
H2
příprava
dehydrogenace alkanů - cyklohexanu
H
H
H
H
C
H
C
C
H
H
C
C
H
C
H
H
H
?
-3H2
H
dehydrogenace alkenů - cyklohexenu
?
-2H2
chemické vlastnosti
substituce elektrofilní SE
E+
E
-H+
E+
+
π-komplex
H
σ-komplex
E
SE halogenace
Cl
+ Cl2
+ HCl
chlorbenzen
SE nitrace
nitrační směs:
+ HNO3
H2SO4 + HNO3
O
H2SO4
+
+ H2O
N
-
O
nitrobenzen
H2SO4 + HNO3  HSO4- + H2NO3+
H2NO3+  H2O + NO2+
SE sulfonace
činidlo: H2SO4
oleum - H2SO4 + SO3
SO3
z olea
OH
+ SO3H+
S
O
O
benzensulfonová kyselina
SE sulfonace
činidlo: H2SO4
oleum - H2SO4 + SO3
SO3
H2SO4 + H2SO4  H3SO4+ + HSO4H3SO4+  H2O + SO3H+
SE alkylace
Friedel Craftsova
Lewisova kyselina FeCl3, SnCl4, ZnCl2
methylbenzen
CH3
AlCl3
+ CH3Cl
+ HCl
chlormethan
halogenderivát
toluen
mechanismus:
CH3-Cl + AlCl3  AlCl4- + CH3+
CH3
+ CH3+  H+ +
SE alkylace
Würtz-Fittingova alkylace
Br
+ 2 Na + Br-CH2-CH2-CH2-CH3 
CH2
CH2
CH2
CH3
+2 NaBr
CH2
+ 2 Na + Br(CH2)3CH3 
Br
CH2
CH2
CH2
CH3
CH2
+ 2 NaBr
SE acylace
Friedel Craftsova
H
H3C
O
C
O
+
H3C
C
C
HC
CH
HC
CH
+ HCl
Cl
acetylchlorid
fenyl(methyl)keton
O
acetofenon
C
R
CH
R
keton
SE acylace
SE acylace
Mechanismus - obecný:
O
+
R
+
C
AlCl3  AlCl4- +
C
R
O
Cl
R
+
+
C
R

C
O
O
vliv 1.substituentu pro řízení SE do II. stupně
substituenty 1. řádu
řídí substituci do polohy o- a pR
substituenty 2. řádu
řídí substituci do polohy m-
Cl
O
+
O
-
N
-X -NH2 -OH -OR -R -AR
-SO3H -CHO -COOH -CN
+M efekt
-M efekt
poskytují e- do konjugace
odebírají e- z konjugace
vliv 1.substituentu pro řízení SE do II. stupně
substituenty 1. řádu
řídí substituci do polohy o- a
p-
substituenty 2. řádu
řídí substituci do polohy m-
Cl
O
+
O
-
N
orto
orto
meta
para
meta
nitrobenzen – substituent II. třídy
vliv 1.substituentu pro řízení SE do II. stupně
substituenty 1. řádu
-X -NH2 -OH -OR -R -AR
substituenty 2. řádu
-SO3H -CHO -COOH -CN
+M efekt
-M efekt
poskytují e- do konjugace
odebírají e- z konjugace
oxidace
provádí se vzdušným kyslíkem za přítomnosti katalyzátorů
např. K2CrO4 + H2SO4; HNO3; V2O5, CrO3 v CH3COOH
COOH
COOH
ky s. maleinov á
COOH
COOH
ky s. f talov á
oxidace
O
O
O2, V2O5
350°C
naftalen
O
H2O
OH
O
O
OH
ftalanhydrid
kyselina ftalová
O
O
O
H2O
OH
OH
O
naftalen
maleinanhydrid
O
kyselina maleinová
oxidace
O
O
antrachinon
CH3
H2C OH
benzy lalkohol
CHO
benzaldehy d
COOH
ky s. benzoov á
dodatek k názvosloví …aryly…
– sorry!
benzyl
odvozen od
toluenu
fenyl
odvozen od
benzenu
Adice - hydrogenace
vyšší teplota + katalyzátor
aromatický charakter mizí
zapište rovnice následujících reakcí:
benzen + 3H2 → cyklohexan
benzen + 3Cl2 → 1,2,3,4,5,6-hexachlorcyklohexan
benzen
toxická karcinogenní hořlavá kapalina
získává se destilací černouhelného dehtu nebo
syntézou z ethynu
používá se jako nepolární rozpouštědlo především
tuků a pryskyřic
k výrobě styrenu, fenolu, anilinu, nitrobenzenu ad.
toluen
 hořlavá kapalina
 rozpouštědlo
 výroba kys. benzoové,
2,4,6-trinitrofenolu, sacharinu ad.
styren
 používá se k výrobě polystyrenu
 vyrábí se dehydratací ethylbenzenu
H2C
+
AlCl3
H2C
CH2
CH3
HC
ZnO, Al2O 3, CaO
- H2
CH2
naftalen
naftalen
naftalen
bílá krystalická snadno sublimující látka
naftalen