Окисление гомологов бензола.

Бензол устойчив к действию традиционных окислителей – не изменяет окраску KMnO₄, K₂Cr₂O₇.

Гомологи же бензола окисляются достаточно легко, причем бензольное кольцо сохраняется, окисляются боковые цепи – углеводородные радикалы.

Надо запомнить следующие правила:

– любой гомолог бензола с одним заместителем окисляется до бензойной кислоты или ее солей; с двумя заместителями – до двухосновных фталиевых кислот или их солей:

– если окисление проходит в кислой среде – образуются кислоты, если в щелочной или нейтральной среде – соли этих кислот;

– толуол в очень мягких условиях может быть окислен до бензойного альдегида (см. контекст задачи, это редкий случай):

 

 

– если в боковой цепи есть двойная связь, то в очень мягких условиях образуется двухатомный спирт, но в жестких условиях – кислоты (их соли) или кетоны (если у двойной связи третичный углерод).

Разберем различные примеры реакций:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!! здесь лучше записать 2КОН + 3К₂СО₃

Дополнительно приведем реакции окисления производных, содержащих различные функциональные группы:

 

 

 

 

 

 

3) Окисление изопропилбензола (кумола) – промышленный способ получения фенола и ацетона (т.н. кумольный способ получения фенола).

В промышленности для окисления кумола используют кислород:

 

изопропилбензол     гидропероксид               фенол        ацетон

     (кумол)                      кумола

 

4) К реакциям боковой цепи относится полимеризация винилбензола (стирола) – образуется известнейший полимер полистирол:

 

                                      стирол                    полистирол

 

Галогенсодержащие ароматические соединения

Для всех производных ароматических углеводородов чрезвычайно важно, где находится функциональная группа: в боковой цепи или непосредственно связана с бензольным кольцом:

 

 

Свойства галогенпроизводых, содержащих галоген в боковой цепи, очень похожи на свойства галогеналканов. Наиболее часто в цепочках ЕГЭ встречается гидролиз галогенпроизводных – взаимодействие с водным раствором щелочи, например:

 

 

 

 

Если же галоген соединен с непосредственно с кольцом, то такие галогенпроизводные характеризуются меньшей химической активностью, галоген замещается только в очень жестких условиях, например:

 

Кислородсодержащие ароматические соединения

 

Фенолы

Фенолы – это производные ароматических углеводородов, молекулы которых содержат одну или несколько гидроксильных групп –ОН, непосредственно соединенных с бензольным кольцом.

Самым популярным представителем этого класса является сам фенол (гидроксибензол), устаревшее название фенола – карболовая кислота:

 

 гидроксибензол / фенол / карболовая кислота

 

см. видео

https://youtu.be/0hRmepJwxT0?list=PLnbQh4j9gZkKZDdTU1xVdJZ8FQIvkJCWF

 

Также одноатомными (содержащие одну группу –ОН), являются крезолы:

                   

 

                2-метилфенол       3-метилфенол        4-метилфенол

                (орто-крезол)         (мета-крезол)         (пара-крезол)

 

Общая формула одноатомных фенолов С _n H_{2 n –6}О или С _n H_{2 n –7}ОН.

Существуют двух- и трехатомные фенолы, например (названия запоминать не нужно):

             

пирокатехин   резорцин        гидрохинон           флороглюцинол

(1,2-, 1,3- и 1,4-дигидроксибензолы)            (1,3,5-тригидроксибензол)

 

Химические свойства фенолов будем разбирать на примере простейшего представителя – фенола. Химические свойства фенола и отличие свойств фенола от спиртов – популярнейшее задание ЕГЭ.

 

Химические свойства фенола