430 likes | 1.46k Views
HIDROCARBURI AROMATICE. Clasificare . nomenclatur a. reprezentantul clasei : benzenul Hidrocarburile care au ca unitate structurala de baza inelul benzenic → hidrocarburi aromatice ( arene ) Radicalii → radicali aril. n - propilbenzen = 1-fenilpropan
E N D
Clasificare. nomenclatura reprezentantulclasei: benzenul Hidrocarburile care au ca unitatestructurala de bazainelulbenzenic → hidrocarburiaromatice (arene) Radicalii → radicali aril
n-propilbenzen = 1-fenilpropan Izopropilbenzen = 2-fenilpropan = cumen Ciclohexilbenzen = fenilciclohexan Metilbenzen = toluen dimetilbenzen = xilen (o, m, p)
Benzenul. Structura. Proprietaticaracteristice • descoperit de Faraday (1825), in lqdepus din gazul de iluminat; • 1834 – Mitscherlichobtinebenzenprindecarboxilarea ac. benzoic, izolat din rasinaarboreluiStyraxbenzoin, numitabenzoe. • Structura – timp de cca 100 ani – problemaneexplicata a chimieiorganice – explicatapebazaconceptiilormecaniciicuantice (Hückel, 1931)
Formula Kekulé se utilizeazasi in prezent -!!! – reprezintacorectdoarpozitiileatomilor de carbon si de hidrogen, nu sipeacelea ale electronilorπ in inel.
Date experimentale care confirma structura Kekule: • A. cei şase atomi de hidrogen – echivalenţi între ei:
B. Formula Kekule – trei izomeri de poziţie: • C. Benzenul reacţionează cu H2-catalitic ciclohexan
Date experimentale care infirmă structura Kekule: • A. Benzenul participă uşor la reacţii de substituţie, caracteristice compuşilor saturaţi, chiar mai reactiv decât aceştia:
B. Agenţii oxidanţi caracteristici alchenelor fără acţiune asupra benzenului – stabil! • C. Benzenul nu dă uşor reacţii de adiţie şi nu are tendinţa de a polimeriza. • D. Pentru derivatul orto – formula Kekule prevede doi izomeri – experiental nu!
E. Cf. Structurii Kekule, molecula benzenului ar trebui să fie nesimetrică:
In benzenelectroniiπsuntdelocalizati in orbitalimoleculariextinsi care cuprindtotiatomiiciclului formand un nor de electronideasuprasidedesuptulinelului(– cerc in hexagon)
Geometriamoleculeibenzenului • Structurasimetrica de hexagon regulatsi plan, cu laturiegalesiunghiuri de 1200. • Lungimealegaturilor C-C = 1,39Å, iar a legaturilor C-H 1,084Å.
Metode de obtinere • Din acetilena – 600-8000C/ tuburiceramice • Prindehidrogenareacatalitica a ciclohexanuluisi a derivatilorsai. Reactie de aromatizare. Conditii: Pd, Pt, Ni sau S, Se, temp. cca 3000C
Proprietatifizice • Benzenul – lq – p.f. = 80oC, p.t. = 5,5oC, miroscaracteristic “aromatic” • -alchilbenzenii – lqsausolizi • Benzenul + termeniiinferiori – solubili in alcoolsihidrocarburi • Termeniisuperiori nu maisuntsolubili in alcool
PROPRIETATI CHIMICE • A. Reactii de substitutieelectrofila Ar – H + E+Ar – E + H+ • Reactia de halogenare Cl2, Br2 , catalizator AlCl3, FeCl3, AlBr3, FeBr3,
2. Reactia de alchilare (Friedel-Crafts) • Catalizator AlCl3. • Derivatihalogenati cu reactivitatenormalasaumarita • Varianta: alchene/ clorura de aluminiusiurme de apa
3. Reactia de acilareFriedel-Craft • Catalizator: clorura de aluminiu • 4. Reactia de nitrare
Mecanismul substituţiei electrofile aromatice • Structura ionului de benzenoniu:
B. Reactii de aditie • 1. Aditie de hidrogen • 2. Aditie de halogeni
Reactivitatesiefecte de orientare in substitutiaelectrofilaaromatica • In cazulbenzenuluimonosubstituit – 3 pozitiineechivalente: o, m, p • Loculpe care ilocupanoul substituent E depindenumai de naturasubstituentului preexistent X aflatpenucleulbenzenic, si nu depinde de naturasubstituentului E → substituentul preexistent orienteazasubstitutia
B. Reactii ale catenei saturate alchil • 1. Substitutiefotochimica – halogenare Cl2 , Br2 - la lumina (promotori)