Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Составьте конспект лекции по теме «Ароматические углеводороды» (Химические свойства, получение)Стр 1 из 3Следующая ⇒
Задание: Составьте конспект лекции по теме «Ароматические углеводороды» (Химические свойства, получение) 2. Выполненные задания присылать в личном сообщении ВК в виде фото или скринов (не перевернутые). Под своим именем. Срок сдачи: до 17.10.2020г. Химические свойства аренов Арены – непредельные углеводороды, молекулы которых содержат три двойных связи и цикл. Но из-за эффекта сопряжения свойства аренов отличаются от свойств других непредельных углеводородов. Для ароматических углеводородов характерны реакции: · присоединения, · замещения, · окисления (для гомологов бензола).
Ароматическая система бензола устойчива к действию окислителей. Однако гомологи бензола окисляются под действием перманганата калия и других окислителей. Реакции присоединения Бензол присоединяет хлор на свету и водород при нагревании в присутствии катализатора. Гидрирование Бензол присоединяет водород при нагревании и под давлением в присутствии металлических катализаторов (Ni, Pt и др.). При гидрировании бензола образуется циклогексан: При гидрировании гомологов образуются производные циклоалканы. При нагревании толуола с водородом под давлением и в присутствии катализатора образуется метилциклогексан: Хлорирование аренов Присоединение хлора к бензолу протекает по радикальному механизму при высокой температуре, под действием ультрафиолетового излучения. При хлорировании бензола на свету образуется 1,2,3,4,5,6-гексахлорциклогексан (гексахлоран). Гексахлоран – пестицид, использовался для борьбы с вредными насекомыми. В настоящее время использование гексахлорана запрещено. Гомологи бензола не присоединяют хлор. Если гомолог бензола реагирует с хлором или бромом на свету или при высокой температуре (300°C), то происходит замещение атомов водорода в боковом алкильном заместителе, а не в ароматическом кольце.
Реакции замещения
Галогенирование Бензол и его гомологи вступают в реакции замещения с галогенами (хлор, бром) в присутствии катализаторов (AlCl3, FeBr3). При взаимодействии с хлором на катализаторе AlCl3 образуется хлорбензол: Ароматические углеводороды взаимодействуют с бромом при нагревании и в присутствии катализатора – FeBr3. Также в качестве катализатора можно использовать металлическое железо. Бром реагирует с железом с образованием бромида железа (III), который катализирует процесс бромирования бензола:
Мета -хлортолуол образуется в незначительном количестве. При взаимодействии гомологов бензола с галогенами на свету или при высокой температуре (300оС) происходит замещение водорода не в бензольном кольце, а в боковом углеводородном радикале.
Например, при хлорировании этилбензола: Нитрование Бензол реагирует с концентрированной азотной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты (нитрующая смесь). При этом образуется нитробензол:
Толуол реагирует с концентрированной азотной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты. В продуктах реакции мы указываем либо о -нитротолуол: либо п -нитротолуол: Нитрование толуола может протекать и с замещением трех атомов водорода. При этом образуется 2,4,6-тринитротолуол (тротил, тол): Окисление аренов Бензол устойчив к действию даже сильных окислителей. Но гомологи бензола окисляются под действием сильных окислителей. Бензол и его гомологи горят. Полное окисление – горение При горении бензола и его гомологов образуются углекислый газ и вода. Реакция горения аренов сопровождается выделением большого количества теплоты. 2C 6 H 6 + 15O 2 → 12CO 2 + 6H 2 O + Q Уравнение сгорания аренов в общем виде: C n H 2n–6 + (3n – 3)/2 O 2 → nCO 2 + (n – 3)H 2 O + Q При горении ароматических углеводородов в недостатке кислорода может образоваться угарный газ СО или сажа С. Бензол и его гомологи горят на воздухе коптящим пламенем. Бензол и его гомологи образуют с воздухом и кислородом взрывоопасные смеси. Окисление гомологов бензола Гомологи бензола легко окисляются перманганатом и дихроматом калия в кислой или нейтральной среде при нагревании. При этом происходит окисление всех связей у атома углерода, соседнего с бензольным кольцом, кроме связи этого атома углерода с бензольным кольцом. Толуол окисляется перманганатом калия в серной кислоте с образованием бензойной кислоты: Если окисление толуола идёт в нейтральном растворе при нагревании, то образуется соль бензойной кислоты – бензоат калия: Таким образом, толуол обесцвечивает подкисленный раствор перманганата калия при нагревании.
Более длинные радикалы окисляются до бензойной кислоты и карбоновой кислоты: При окислении пропилбензола образуются бензойная и уксусная кислоты: Изопропилбензол окисляется перманганатом калия в кислой среде до бензойной кислоты и углекислого газа: Особенности свойств стирола Стирол (винилбензол, фенилэтилен) – это производное бензола, которое имеет в своем составе двойную связь в боковом заместителе. Общая формула гомологического ряда стирола: C n H 2n-8.
Стирол присоединяет водород, кислород, галогены, галогеноводороды и воду в соответствии с правилом Марковникова.
При полимеризации стирола образуется полистирол: Как и алкены, стирол окисляется водным раствором перманганата калия при обычных условиях. Обесцвечивание водного раствора перманганата калия — качественная реакция на стирол: При жестком окислении стирола перманганатом калия в кислой среде (серная кислота) разрывается двойная связь и образуется бензойная кислота и углекислый газ: При окислении стирола перманганатом калия в нейтральной среде при нагревании также разрывается двойная связь и образуется соль бензойной кислоты и карбонат:
Получение аренов Реакция Вюрца-Фиттига Хлорбензол реагирует с хлорметаном и натрием. При этом образуется смесь продуктов, одним из которых является толуол: Дегидроциклизация алканов Алканы с углеродной цепью, содержащей 6 и более атомов углерода в главной цепи, при дегидрировании образуют устойчивые шестиатомные циклы, т. е. циклогексан и его гомологи, которые далее превращаются в ароматические углеводороды. Гексан при нагревании в присутствии оксида хрома (III) в зависимости от условий может образовать циклогексан и потом бензол: Гептан при дегидрировании в присутствии катализатора образует метилциклогексан и далее толуол: Дегидрирование циклоалканов При дегидрировании циклогексана и его гомологов при нагревании в присутствии катализатора образуется бензол или соответствующие гомологи бензола.
Тримеризация ацетилена При нагревании ацетилена под давлением над активированным углем молекулы ацетилена соединяются, образуя бензол. При тримеризации пропина образуется 1,3,5-триметилбензол. Получение стирола Стирол можно получить дегидрированием этилбензола: Стирол можно также получить действием спиртового раствора щелочи на продукт галогенирования этилбензола (1-хлор-1-фенилэтан):
Задание: Составьте конспект лекции по теме «Ароматические углеводороды» (Химические свойства, получение) 2. Выполненные задания присылать в личном сообщении ВК в виде фото или скринов (не перевернутые). Под своим именем. Срок сдачи: до 17.10.2020г. Химические свойства аренов Арены – непредельные углеводороды, молекулы которых содержат три двойных связи и цикл. Но из-за эффекта сопряжения свойства аренов отличаются от свойств других непредельных углеводородов. Для ароматических углеводородов характерны реакции: · присоединения, · замещения, · окисления (для гомологов бензола).
Ароматическая система бензола устойчива к действию окислителей. Однако гомологи бензола окисляются под действием перманганата калия и других окислителей. Реакции присоединения Бензол присоединяет хлор на свету и водород при нагревании в присутствии катализатора. Гидрирование Бензол присоединяет водород при нагревании и под давлением в присутствии металлических катализаторов (Ni, Pt и др.). При гидрировании бензола образуется циклогексан: При гидрировании гомологов образуются производные циклоалканы. При нагревании толуола с водородом под давлением и в присутствии катализатора образуется метилциклогексан: Хлорирование аренов Присоединение хлора к бензолу протекает по радикальному механизму при высокой температуре, под действием ультрафиолетового излучения. При хлорировании бензола на свету образуется 1,2,3,4,5,6-гексахлорциклогексан (гексахлоран). Гексахлоран – пестицид, использовался для борьбы с вредными насекомыми. В настоящее время использование гексахлорана запрещено. Гомологи бензола не присоединяют хлор. Если гомолог бензола реагирует с хлором или бромом на свету или при высокой температуре (300°C), то происходит замещение атомов водорода в боковом алкильном заместителе, а не в ароматическом кольце.
Реакции замещения
Галогенирование
Бензол и его гомологи вступают в реакции замещения с галогенами (хлор, бром) в присутствии катализаторов (AlCl3, FeBr3). При взаимодействии с хлором на катализаторе AlCl3 образуется хлорбензол: Ароматические углеводороды взаимодействуют с бромом при нагревании и в присутствии катализатора – FeBr3. Также в качестве катализатора можно использовать металлическое железо. Бром реагирует с железом с образованием бромида железа (III), который катализирует процесс бромирования бензола:
Мета -хлортолуол образуется в незначительном количестве. При взаимодействии гомологов бензола с галогенами на свету или при высокой температуре (300оС) происходит замещение водорода не в бензольном кольце, а в боковом углеводородном радикале.
Например, при хлорировании этилбензола: Нитрование Бензол реагирует с концентрированной азотной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты (нитрующая смесь). При этом образуется нитробензол:
Толуол реагирует с концентрированной азотной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты. В продуктах реакции мы указываем либо о -нитротолуол: либо п -нитротолуол: Нитрование толуола может протекать и с замещением трех атомов водорода. При этом образуется 2,4,6-тринитротолуол (тротил, тол):
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2020-11-23; просмотров: 194; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.216.32.116 (0.062 с.) |