Wprowadzeniewglowodory aromatyczne Do zwizkw aromatycznych zaliczamy benzen i

Wprowadzenie-węglowodory aromatyczne Do związków aromatycznych zaliczamy benzen i związki do niego podobne pod względem właściwości chemicznych. Nazewnictwo wiązało się z tym , że wiele substancji odznacza się przyjemnym aromatycznym zapachem. Należą do nich, między innymi , balsam tolutański, olejek gorzkich migdałów, olejek kminkowy, wanilia itp. . W czasach gdy nie znano budowy tych związków, z racji ich zapachu aromatycznego ujmowano je w jedną grupę związków aromatycznych. Różnice –węglowodory alifatyczne i aromatyczne Węglowodory alifatyczne ulegają głównie reakcjom addycji i substytucji wolnorodnikowej, przy czym addycja zachodzi z udziałem wiązań wielokrotnych. a substytucja wolnorodnikowa- w różnych miejscach alifatycznego łańcucha. Węglowodory aromatyczne charakteryzują się skłonnością do ulegania substytucji jonowej.

Struktura rezonansowa cząsteczki benzenu W ujęciu teorii rezonansu cząsteczka benzenu jest hybrydą rezonansową dwóch struktur granicznych(I) i (II) (tzw. Struktur Kekulego) Struktury te są równoważne energetycznie, mają równy udział w opisie struktury elektronowej hybrydy. Konsekwencją tego : jest pełna delokalizacja elektronów Jednakowa długość wszystkich wiązań C-C

Nazewnictwo pochodnych benzenu 1. dodajemy nazwę podstawnika do słowa benzen 2. Nazwę dwupodstawionych pochodnych benzenu kształtuje się w oparciu o konwencję pierwszeństwa podstawników, decydującą o nazwie podstawowej oraz konwencję orto(1, 2), meta(1, 3), para(1, 4). COOH > SO 3 H > OH >alkil lub aryl > NH 2 > X , NO 2 3. Jeśli jest więcej niż 2 podstawniki, określamy ich położenie za pomocą liczb.

Reakcja podstawiania elektrofilowego Elektrofilem w przypadku nitrowania jest kation nitroniowy NO 2+. Pierwszy etap reakcji polega na przyłączeniu cząsteczki elektrofila do atomu węgla pierścienia z wykorzystaniem elektronów . Powstały karbokation jest stabilizowany przez rezonans W ostatnim etapie następuje odszczepienie protonu (H+).

Podstawowe reakcje elektrofilowego podstawiania benzenu Nitrowanie Ar. H + HO-NO 2 Ar –NO 2 + H 2 O Sulfonowanie Ar. H + HO-SO 3 H Ar- SO 3 H + H 2 O Desulfonacja Ar- SO 3 H Ar H + H 2 SO 4 Halogenowanie Ar. H + X 2 Ar-X + HX (X= Cl, Br) Alkilowanie Friedla-Craftsa Ar H + RX Ar-R + HX Acylowanie Friedla-Craftsa Ar. H + R-COCl Ar –CO-R + HCl

Tworzenie soli dwuazoniowych i ich reakcje barwniki azowe

Reakcje zachodzące w łańcuchu bocznym Reakcje podstawiania Utlenianie łańcucha bocznego R- podstawnik alkilowy

Wpływ podstawników na reakcje podstawienie aromatycznego Równocenne wszystkie atomy węgla i wodoru Podstawnik X znosi równocenność atomów węgla i wodoru, wywiera wpływ na sposób podstawienia następnych podstawników

Wpływ podstawników na reakcje podstawienie aromatycznego cd 1. Grupa I-podstawniki kierujące w położenie orto i para. Do tej kategorii należą podstawniki posiadające wolną parę lub pary elektronów p na atomie związanym z pierścieniem aromatycznym -podstawniki silnie aktywujące pierścień: -OH, -NH 2 , -NHR , -NR 2 -podstawniki średnio aktywujące: -OR , -OCOR , -NHCOR -podstawniki słabo aktywujące: -R , - Ar , -CH 2 X -podstawniki słabo deaktywujace: -Cl, -F, -Br, -J

Wpływ podstawników na reakcje podstawienie aromatycznego cd 2 Grupa. II-podstawniki kierujące w położenie meta. Do tej kategorii zaliczamy podstawniki posiadające pełny lub cząstkowy ładunek dodatni na atomie związanym z pierścieniem aromatycznym. -podstawniki dezaktywujące -NO 2, -CN , -COOH , -SO 3 H , - CHO. -COOR