Скачать презентацию Южно-Казахстанская Государственная Фармацевтическая академия Кафедра ФГЗ и химии Скачать презентацию Южно-Казахстанская Государственная Фармацевтическая академия Кафедра ФГЗ и химии

Орг. химия 1кредит.pptx

  • Количество слайдов: 17

Южно-Казахстанская Государственная Фармацевтическая академия Кафедра ФГЗ и химии Подготовила: Касымова Дана Группа: 205 «Б» Южно-Казахстанская Государственная Фармацевтическая академия Кафедра ФГЗ и химии Подготовила: Касымова Дана Группа: 205 «Б» ФР Шымкент, 2015 год.

План: • Введение 1. Полиядерные ароматические соединения 2. Химические свойства полициклических аренов 3. Реакции План: • Введение 1. Полиядерные ароматические соединения 2. Химические свойства полициклических аренов 3. Реакции электрофильного замещения 4. Правила ориентации в нафталиновом ядре Заключение Список использованной литературы

Введение Ароматические соединения с конденсированными бензольными кольцами называют полиядерными конденсированными ароматическими соединениями. Введение Ароматические соединения с конденсированными бензольными кольцами называют полиядерными конденсированными ароматическими соединениями.

Полиядерные ароматические соединения можно разделить на два основных типа: 1. Соединения, в которых бензольные Полиядерные ароматические соединения можно разделить на два основных типа: 1. Соединения, в которых бензольные ядра изолированы и в определенной степени автономны. 2. Соединения с конденсированными бензольными ядрами.

 • Нафталин имеет 4 одинаковых a- и 4 одинаковых bположения; существует два монозамещенных • Нафталин имеет 4 одинаковых a- и 4 одинаковых bположения; существует два монозамещенных нафталина - a- и b-. Для указания положения заместителей используют также нумерацию атомов в циклах. • Антрацен имеет три набора одинаковых положений: (1 -, 4 -, 5 -, 8 -); (2 -, 3 -, 6 -, 7 -); (9 -, 10 -). Таким образом, существует три монозамещенных антрацена (1 -, 2 - и 9 -). • Фенантрен содержит 5 пар равноценных положений: 1 и 8, 2 и 7, 3 и 6, 4 и 5, 9 и 10. Для монозамещенных фенантренов существует 5 изомеров

Методы получения • Главным источником конденсированных ароматических углеводородов является каменноугольная смола, которая содержит 8 Методы получения • Главным источником конденсированных ароматических углеводородов является каменноугольная смола, которая содержит 8 -12% нафталина, 4 -5% фенантрена, 1 -1, 8% антрацена. Нафталин выделяют также из продуктов переработки нефти. Масло, получаемое при каталитическом риформинге бензина обогащено алкилнафталинами, которые переводят в нафталин путем гидродеалкилирования в присутствии смеси оксидов Со и Мо.

Химические свойства • • 1) Реакции электрофильного замещения Нафталин, антрацен и фенантрен вступают в Химические свойства • • 1) Реакции электрофильного замещения Нафталин, антрацен и фенантрен вступают в реакции электрофильного замещения легче, чем бензол. Это связано с меньшими потерями энергии стабилизации на стадии образования sкомплекса. Потеря энергии стабилизации в результате нарушения ароматической системы при образовании s -комплекса в бензоле составляет 150 к. Дж/моль. Аналогичная величина для нафталина, в котором после разрушения ароматической системы одного кольца остается ароматическая система бензола, составит 255 -150 = 105 к. Дж/моль. В результате нарушения ароматичности центральных колец в антрацене и фенантрене каждый из них будет содержать по два изолированных бензольных ядра и потеря энергии стабилизации составит 350 - 2 х150 = 50 к. Дж/моль для антрацена и 385 - 2 х150 = 85 к. Дж/моль для фенантрена. В случае нарушения ароматичности периферийных ядер в антрацене и фенантрене остается ароматическая система нафталина и потери энергии стабилизации составят 350 – 255 = 95 к. Дж/моль для анатрацена и 385 – 255 = 130 к. Дж/моль для фенантрена.

Электрофильное замещение • Электрофильное замещение в полиядерных ароматических системах с изолированными бензольными ядрами • Электрофильное замещение • Электрофильное замещение в полиядерных ароматических системах с изолированными бензольными ядрами • Наиболее важным и интересным представителем этого типа ароматических соединений является бифенил. Напомним, что в основном состоянии молекула бифенила обладает практически свободным вращением вокруг центральной С-С-связи, бензольные кольца в растворах наклонены друг к другу под углом 45 о. С вследствие взаимного отталкивания орто-атомов водорода; энергия стабилизации бифенила приблизительно равна удвоенной энергии стабилизации бензола, т. е. бензольные кольца в бифениле достаточно автономны. Экспериментальные данные показывают, что бифенил в реакциях электрофильного замещения более активен, чем бензол. Электрофильные реагенты атакуют орто- и пара-положения фенильных колец, причем преимущественно пара-положение (орто-атомы водорода одного кольца пространственно экранируют орто-положения другого кольца, что затрудняет их атаку электрофилом). Таким образом, с учетом выше изложенных фактов, бифенил в реакциях электрофильного замещения можно приближенно рассматривать как монозамещенный бензол. Строение -комплекса, образующегося после атаки молекулы бифенила электрофилом можно представить в виде следующего набора граничных структур: • • •

Электрофильное замещение • в нафталине протекает преимущественно в a - положение. Направление атаки электрофила Электрофильное замещение • в нафталине протекает преимущественно в a - положение. Направление атаки электрофила определяется относительной стабильностью s -комплексов, ведущих к продуктам замещения по a - и b - положениям. Для аренониевого иона, образующегося при атаке по a положению, можно изобразить две энергетически выгодные резонансные структуры, в которых не затрагивается ароматическая система второго кольца, тогда как при атаке по b -положению - только одну. • Энергетически менее выгодные резонансные структуры, в которых нарушена ароматичность обоих колец, полностью исключить нельзя, однако их вклад в резонансную стабилизацию невелик.

Нафталин • Нафталин нитруется в более мягких условиях, чем бензол, с образованием в качестве Нафталин • Нафталин нитруется в более мягких условиях, чем бензол, с образованием в качестве основного продукта a -нитронафталина. • Галогенирование нафталина также идет гораздо легче, чем галогенирование бензола. Последний можно использовать как растворитель в этих реакциях. Бром реагирует более селективно, чем хлор.

Сульфирование нафталина • Сульфирование нафталина является классическим примером проявления термодинамического контроля состава продуктов реакции. Сульфирование нафталина • Сульфирование нафталина является классическим примером проявления термодинамического контроля состава продуктов реакции. В очень мягких условиях образуется только a -нафталинсульфокислота. Этому условию отвечает сульфирование нафталина хлорсульфоновой кислотой при низких температурах. Соотношение изомеров при сульфировании 96%-ной серной кислотой зависит от температуры: в мягких условиях преобладает продукт кинетического контроля - a нафталинсульфокислота, в более жестких условиях преобладает термодинамически более стабильная b -нафталинсульфокислота.

Антрацен и фенантрен. • • Антрацен и фенантрен. Электрофильное замещение в этих конденсированных системах Антрацен и фенантрен. • • Антрацен и фенантрен. Электрофильное замещение в этих конденсированных системах может протекать как по классическому механизму SEAr с образованием аренониевых ионов, так и по механизму присоединения-отщепления. Доказано, что галогенирование и нитрование антрацена в мягких условиях протекают через промежуточное образование продуктов 9, 10 -присоединения, которые легко превращаются в 9 -производные антрацена.

Окисление конденсированных ароматических углеводородов приводит к различным продуктам в зависимости от используемого реагента и Окисление конденсированных ароматических углеводородов приводит к различным продуктам в зависимости от используемого реагента и условий реакции. Реагенты на основе хрома (VI) в кислой среде окисляют нафталин и алкилнафталины до нафтохинонов, тогда как бихромат натрия в водном растворе окисляет только алкильные группы. Окисление нафталина перманганатом калия в щелочной среде сопровождается деструкцией одного ароматического кольца с образованием моноциклических дикарбоновых кислот:

Полиядерные арены с изолированными циклами Из углеводородов с изолированными бензольными ядрами наибольший интерес представляют Полиядерные арены с изолированными циклами Из углеводородов с изолированными бензольными ядрами наибольший интерес представляют ди- и трифенилметаны, а также бифенил.

Реакции электрофильного замещения • • Экспериментальные данные показывают, что бифенил в реакциях электрофильного замещения Реакции электрофильного замещения • • Экспериментальные данные показывают, что бифенил в реакциях электрофильного замещения более активен, чем бензол. Электрофильные реагенты атакуют орто- и пара-положения фенильных колец, причем преимущественно пара-положение (ортоатомы водорода одного кольца пространственно экранируют орто-положения другого кольца, что затрудняет их атаку электрофилом). Строение s -комплекса, образующегося после атаки молекулы бифенила электрофилом можно представить в виде следующего набора граничных структур:

Химические свойства • Бифенил легко галогенируется, сульфируется, нитруется. Химические свойства • Бифенил легко галогенируется, сульфируется, нитруется.

Список использованной литературы: • 1. Несмеянов А. Н. , Несмеянов Н. А. Начала органической Список использованной литературы: • 1. Несмеянов А. Н. , Несмеянов Н. А. Начала органической химии. В 2 т. – М. : Химия, 1969. • 2. Робертс Дж. , Касерио М. Основы органической химии. – М. : Мир, 1978. • 3. Берзин Б. Д. , Берзин Д. Б. Курс современной органической химии. – М. : Высш. шк. , 1999. • 4. Неницеску К. Д. Органическая химия. В 2 т. – М. : Изд-во иностранной литературы, 1963. • 5. Шабаров Ю. С. Органическая химия. – М. : Химия, 1994. • 6. Реутов О. А. , Курц А. Я. , Бутин К. П. Органическая химия. – М. : МГУ, 2005. • 7. Агрономов А. Е. Избранные главы органической химии. – М. : Химия, 1990. • 8. Травень В. Ф. Органическая химия. Учебник для вузов. – М. : Академкнига, 2005.