Химические свойства ароматических соединений

1. Реакции гомологов бензола по боковой алифатической цепи:

а) реакции замещения водорода в боковой цепи на радикал S_R – идут преимущественно в α -положении:

б) жесткое окисление боковой цепи – независимо от длины боковая цепь окисляется в карбоксильную группу, связанную с бензольным кольцом, т. е. окисление происходит по α С-атому:

2. Реакции замещения водорода в бензольном кольце на электрофил S_E. У незамещенного бензола электрофильная атака направлена на любой из шести атомов углерода бензольного кольца, поскольку все они равноценны.

У монозамещенного бензола эквивалентность всех атомов углерода нарушается. Равноценными по отношению к заместителю «Х» остаются положения 2 и 6, которые принято называть орто - (сокращенно о -), а также положения 3 и 5 - мета - (сокращенно м -). Положение 4 называют пара - (сокращенно п -). Таким образом, возможны три изомерных дизамещенных бензола:

В зависимости от природы заместителя «Х» скорость реакции S_E изменяется по сравнению с бензолом и электрофил атакует преимущественно определенные положения кольца.

Все заместители бензольного кольца делятся на два типа.

Заместители I рода - орто- и пара-ориентанты, т. е. в S_E- реакции образуются преимущественно два изомера, соответствующие орто - и пара -замещению. Это, как правило, электронодонорные (ЭД) заместители, увеличивающие скорость S_E- реакции по сравнению с незамещенным бензолом. Исключение составляют галогены, которые по совокупности электронных эффектов являются электроноакцепторами (ЭА) и снижают скорость S_E- реакции.

Заместители II рода - мета-ориентанты, т. е. в S_E- реакции образуется преимущественно один изомер, соответствующий мета -замещению. Это электроноакцепторные (ЭА) заместители, снижа­ющие скорость S_E- реакции по сравнению с незамещенным бензолом.

Ориентация у дизамещенного бензола. При наличии двух заместителей в бензольном кольце возможны их согласованная и несогласованная ориентации.

Согласованная ориентация заместителей - оба заместителя направляют вновь вступающую группу в одни и те же положения бензольного кольца:

Несогласованная ориентация заместителей - оба заместителя направляют вновь вступающую группу в разные положения бензольного кольца.

А Б

В этом случае руководствуются следующим принципом: место вступления электрофила определяет заместитель I рода (случай А) или заместитель, который является лучшим донором (случай Б).