БЕНЗОЛ
Электронное и пространственное строения В бензоле все атомы углерода находятся во втором валентном состоянии(sр2-гибридизация). {file185} В результате на плоскости образуются три сигма-связи с атомами углеродаи водорода. ( Шесть р-электронов, которые не участвовали в гибридизации,образуют общее 6р-электронное облако, которое стягивает бензольное кольцо,делая его более прочным, так как в результате перекрывания возникает единаяделокализованная шестиэлектронная {file186}-система(4n + 2 = 6, где n = 1). Электронная плотность —> связи равномерно распределена по всему циклу,что приводит к выравненности длин связей С—С (0,1397 нм). Однозамещенныебензола не имеют изомеров. {file187}
Основные химические свойства. Реакции замещения: {file188} Задача. В каком направлении пойдет реакциятолуола с бромом:
- а) в присутствии катализатора;
- б) при освещении смеси веществ?
Напишите уравнения реакций. Решение. а) В присутствии катализатора замещение произойдет в бензольном кольце: {file189} б) При освещении замещение произойдет в метильной группе: {file190} Это объясняется взаимным влиянием бензольного кольца и заместителя. Задача. Приведите примеры реакций, показывающихсходство бензола: - а) с предельными углеводородами;
- б) с непредельными углеводородами.
В чем заключается различие в проявлении общих свойств? Решение. Сходство бензола с предельнымиуглеводородами — реакции замещения: {file191} Сходство с непредельными углеводородами — реакции присоединения (хлораили водорода): {file192} гексахлор-циклогексан Реакции замещения идут у бензола легче, чем у предельных углеводородов,а реакции присоединения — труднее, чем у непредельных. Задача. Напишите уравнения химических синтезов,используя схему: {file193} Укажите условия реакций. Решение. {file194} {file195} Задача. У каких из приведенных ниже соединенийвозможна цистрансизомерия?
- а) бутена-1, б) пентена-2, 3) 2-метилбутена-2, г) 2-метил-пропена,д) олеиновой кислоты, е) изопренового каучука.
- Приведите структурные формулы цис-, трансизомеров.
- Чем объясняется наличие цис-, трансизомерии у веществ?
Решение. 1) а), в), г) не имеют, б), д), е) имеют цис-, трансизомеры: {file196} {file197} цис-форма изопренового каучука {file198} транс-форма изопренового каучука 3) Наличие цис-, трансизомерии объясняется отсутствием свободного вращениямолекулы относительно двойной связи. Оно затруднено, потому что молекулав этом месте имеет плоскостное строение (sр2-гибридизациядвух атомов углерода, образующих двойную связь). Необходимым условием для наличия цис-, трансизомеров является такженаличие разных заместителей у атомов углерода, образующих двойную связь.