Методические указания. В химическом отношении ароматические соединения проявляют ряд особенностей, которые принять называть термином «ароматические свойства»

В химическом отношении ароматические соединения проявляют ряд особенностей, которые принять называть термином «ароматические свойства», т.е. они обладают так называемым «ароматическим характером»

Молекула бензола симметрична и неполярна, но легко поляризуема. Наличие в ней подвижной системы π -электронов (ароматический секстет) привлекает электрофильные реагенты, которые замещают один или несколько атомов водорода, образуя продукты электрофильного замещения.

Электрофильное замещение – одна из самых характерных для ароматических углеводородов видов реакций. К этому виду относятся реакции галогенирования, сульфирования, нитрования, алкилирования. Электрофильные реагенты – это частицы, «имеющие средство к электронам», образующие химическую связь за счет пары электронов атакуемой молекулы. К ним относятся катионы или молекулы с незаполненными валентными орбиталями.

В незамещенном бензоле электронная плотность распределена равномерно по всему бензольному кольцу. Введение заместителей в бензольное ядро нарушает эту равномерность, появляется чередующаяся полярность углеродных атомов бензольного кольца.

Различают: 1) заместители 1-го ряда, электронодонорные, активирующие бензольное ядро, орто- и пара-ориентанты, они ускоряют реакции электрофильного замещения и 2) заместители второго рода, электроноакцепторные, они уменьшают электронную плотность на ядре, замедляют электрофильное замещение, ориентируют вступающий заместитель в мета-положение, т.е. по месту наибольшей электронной плотности, при общем уменьшении электронной плотности в ядре.

Характер ориентирующего влияния заместителей в ароматическом кольце связан с одновременным проявлением вызываемых ими индукционного и мезомерного электронных эффектов. Влияние индукционного эффекта сказывается на всей электронной системе кольца, затухая по мере удаления от заместителя. Действие мезомерного эффекта (сопряжения) выражено в основном в орто- и пара-положениях по отношению к заместителю. При наличии двух заместителей и более в бензольном кольце ориентация может быть согласованной и несогласованной, но действие заместителей 1-го рода всегда сильнее, чем действие мета-ориентантов.

Вопросы для самопроверки

1. Напишите формулы изомерных алкилбензолов состава С₈Н₁₀ и назовите их.

2. Напишите уравнения реакций сульфирования (1 моль) а) фенола;

б) бензойной кислоты. Назовите образующееся соединение по систематической номенклатуре.

3. Из толуола получите хлористый бензил и пара-хлортолуол. Поясните механизмы реакций.

4. Получите изопропилбензол из бензола двумя способами. Изложите современные представления о строении бензола.