Презентация "Реакции электрофильного замещения в ароматическом ряду" по химии – проект, доклад

Партитуру химии надо не просто исполнить, ее надо сочинить! Жан-Мари Лен

Реакции электрофильного замещения в ароматическом ряду

Ароматические соединения

Характерны реакции замещения, в первую очередь электрофильного, вследствие высокой электронной плотности ароматического кольца, которое притягивает положительные, а не отрицательные частицы

Механизмы SE

Энергетическая диаграмма

Электрофильное замещение

Алкилирование аренов – реакция Фриделя-Крафтса

Крафтс (Crafts) Джеймс Мейсон (8.3.1839 — 20.6.1917, США)

Фридель (Friedel) Шарль (12.3.1832 — 20.4.1899, Франция)

Страница из блокнота Фриделя

Формилирование по Гаттерману-Коху

Электрофильное замещение в производных бензола

Порядок введения заместителей - региоспецифический метод синтеза дизамещенных бензолов

Перераспределение электронной плотности -связей под влиянием группы G по сравнению с распределением электронной плотности в незамещенном кольце называется индукционным эффектом (I)

Перераспределение электронной плотности в кольце под влиянием группы G в результате взаимодействия - или р-электронов этой группы с -электронами ароматического ядра. называется эффектом сопряжения или мезомерным эффектом (М)

Заместители

Электродонорные (Активирующие группы, под их влиянием повышается реакционная способность кольца по сравнению с бензолом) Электроноакцепторные (дезактивирующие группы, уменьшающие реакционную способность кольца по сравнению с бензолом)

Электронодонорные группы

сильноактивирующие кольцо слабо активирующие кольцо -CH3 и другие алкилы, –С6Н5, –OCOR, –NHCOR, –ОR, –OC6H5

Эффекты заместителей при электрофильном замещении

Электроноакцепторные группы

Слабо дезактивирующие кольцо:

Сильно дезактивирующие кольцо:

Влияние заместителя

Нитрование нитробензола: Мета 93% Орто 6% Пара 1%

Пространственные факторы

Уменьшение выхода о-изомера происходит в ряду ориентантов: -CH3, -C2H5, -CH(CH3)2, -C(CH3)3 в ряду электрофильных реагентов:

Защита С–Н связи в ароматическом ряду как метод региоспецифического синтеза Методы удаления ориентирующей и защитной группировок в кольце (аминогруппа)

Правила ориентации

Совместное влияние двух заместителей: Согласованная ориентация Несогласованная ориентация

Согласованная ориентация

Несогласованная ориентация

При наличии двух заместителей разного рода вступление следующего заместителя в кольцо определяет заместитель 1 рода, т.к. он более активирует бензольное кольцо

Если оба ориентанта одного рода, то место вступления определяет более сильный ориентант Если же они не слишком отличаются по силе, то получаются все изомеры, требуемые одним и другим заместителем

NH2, OH, NR2, O- > OR, OCOR, NHCOR > R, Ar > Hal > акцепторы

Многоядерные арены

Сульфирование нафталина

Термодинамический и кинетический контроль состава продуктов реакции

ПС1 ПС2 КС2 КС1 ИС

Антрацен

Фенантрен

Функционализация гетероаренов

Формилирование

Реакции азосочетания

В нейтральной или слабокислой среде - образование 2-азопроизводного В щелочных средах

Конденсация

С ацетоном в кислой среде пиррол образует циклический тетрамер

Фуран

Тиофен