Ароматты көмірсутектер. Жоспар: 1.Құрылысы. Ароматты қасиеттері. 2.Электрофилды орынбасу реакциялары -S E. Реакцияның механизмі. 3.Электрофилды орынбасу. - презентация

1 Ароматты көмірсутектер

2 Жоспар: 1.Құрылысы. Ароматты қасиеттері. 2. Электрофилды орынбасу реакция лары -S E. Реакцияның механизмі. 3. Электрофилды орынбасу S E реакция ларына электронно-донорлы және электронно- акцепторлы орынбасушыларының әсері. 1 және 2 орынбасушыдар. 4.Бүйірді тізбекті реакциялар. 5.Тотығу-тотықсыздану реакциялар.

3 Ароматты көмірсутектердің жалпы формуласы С n Н 2n -6, егерьь n 6 Құрылысуы Электронографикалық әдіспен бензол молекуласында өте жоғары симметрия бар екенін көрсетті; Бензол молекуласы теңқабырғалы ялты бұрыш Бензол молекуласында барлық С-С байланыстары тең және олардың ұзындығы 1,39 нм, ол рай (1,54 нм) және қос байланыстан(1,39 нм) айырмашылығы бар.

4 Валенттік бұрышы тригональды -120 о, көміртек атом дары SP 2 гибридидтенген күйде Әр бір көміртек атомы үш сигма σ- және бір р-орбиталін беріп 6 π –электронды қосарласқан жұйе түзеді. Молекула бензола имеет тенденцию сохранять свою сопряженную систему, поэтому во многих реакциях кратковременное нарушение сопряженной системы быстро регенерируются.

5 Ароматты сипоты: Қосылыс ароматы деп сана лады егерьь төменгі талаптар орындалса: жабық (плоский) циклі бар; қосарласқан π – электронды жұйесі бокса, Хюккель ережесі орындалса: π – электрон дар саны төменгі формуламен есетеледі: (4n+2) π -электрон дар Бензолға қарағанда нафталин, антрацен, фенантрен термодинамикалық тұрақсыз ( оларда теңелген π – электрон тығыздығы жоқ) Бензолға қарағанда электрофильды орынбасу реакция лары нафталин мен антраценде оңайрак жүреді, және олар өте активді қосылу мен тотығу реакция ларында.

6 Химиялық қасиеттері : 1. Бензол сақинасында жұретін реакция лары (нитрлеу, сульфирлеу, галоген дэу, алкилдеу, ацилдеу). 2. Бензол сақинасының бұйырында жұретін реакциялар. 1. Алкилдеу реакциясы: 2. Галогендеу реакциясы: Льюис катализатор лары : AlCl 3 FeCl 3, AlBr 3, FeBr 3

7 S Е реакциясының механизмі : Бірінші стадиясында бензол және оның гомолог тары электрофильді реагент термин - комплекс түзеді (тез жұретін стадиясы). Екінші стадиясында - комплекс σ- комплексе айналлоды (мұнда бірінші көміртек SP 3 –гибридтенген тұрінде ). Электрофил екі электронный –байланыс тұзуге жұмсайды, схонда екінші көміртек атомында электрон жетіспейді, ол «+» зарядталлоды (баяу жұретін стадиясы) Үшінші стадиясында - комплекс тұрақсыз (бензолдың 6 - электронды жұйесі бузылады). Сондықтар σ- комплекс протонды бөледі, ал арен өнімін түзеді (ароматы сипотының тез орнына тускені)

8 комплекс S Е реакция наң механизмі : Бірінші статусы: Екінші статусы нда : комплекс Үшінші статусы : баяу тез Катализатордың бейтарап молекуласының полярлаундағы және одна электрофильды бөлшектің түзілуіндегі ролі :

9 3. Ацилдеу реакциясы ацетофенон 4. Нитрлеу реакциясы (нитрлеу қоспасы – концентрлі қоспалар HNO 3, H 2 SO 4 ) комплекс

10 5. Сульфирлеу реакциясы Кұкірт (VI ) оксиді Бензолсульфон қышқылы

11 Бензол сақинасындағы орынбасушылардың бағытталуы. Бензол молекуласы симметриялы және көміртек атом дары бірдей болғандықтан электрофильды бөлшек π – комплекс тұзгенде кез-келген көміртек атомы мен әрекеттесе аллоды. Ал егерьь бензол сақинасында бір орынбасушы бокса, хонда -электрон бұлтының симметриясы бузылады. Электрофильды бөлшек (Е + ) ең электрон тығызды жоғары атомға «С» барады

12 Электрофильды орынбасу реакция ларында әсер етушы орынбасушылар екі топқа бөлінеді: Бірінші топтағы орынбасушылар (ориентатор) : -OH, -NH 2, -NHR, -NR 2, -OR, -NHCOR, Hal (-J,+M), -CH 3 (басқа радикал дар) (+J,+M) Бұл орынбасушылар электрофилді орын басуды орынбасушысы жоқ бензол мен салыстырғанда жылдамдатады және реакция на орто-, пара- жағдайға бағыттайды. ОН OH Br Br +3Br 2 -3HBr 2,4,6-трибромфенол Br

13 Екінші топтағы орынбасушылар (ориентатор) : -NO 2 ; -SO 3 H; -CH=O; -C(O)R; -C(O)OH; -CN -C(O)OR; (-J, -M) Бұл орынбасушылар электрофилді орынбасуды баяулатады және еңгізілетін торты мета- жағдайға бағыттайды: NO 2 NO 2 + HONO 2 (H 2 SO 4 ) - H2O NO 2 нитробензол 1,3 - динитробензол

14 Бензолсақинасында бірнеше орынбасушылар бар болғанда олардын орынбасуы келісілген бағыттау бойынша болады п-нитротолуол 2,4-динитротолуол Келісілмеген бағыттаудың 3 түрлі түзілу жолы бар, при этом влияние ориентантов 1 рода преобладающее.

15 I I ** * II * I * * I ** > >>>>> Келісілген бағыттау I II ** * * I I ** II ** ** I II ** * * * NO 2 > COOH > SO 3 H Келісілмеген бағыттау

16 Малеин ангидриді Бензол Циклогексан Тотығу және тотықсыздану реакция лары Ароматты қосылыстар тотығу реакцияларға тұрақты Қалыпты жағдайда бензолға әсер етпейді төменгі тотықтырғыштар: HNO 3, K 2 Cr 2 O 7, H 2 SO 4, KMnO 4. Ал тотықсыздану реакциясында бензол дан циклогексан тұзіледі

17 hν S R гексахлорциклогексан Галогендеу реакциясы УКС

18 Бензол гомолог тарының реакция лары Бензол гомолог тарының реакциясы тек бүйырындағы көміртек атом дарымен жұреді. Орын басу реакция лары ароматы сакинасымен байланған көміртек атомында жұреді (α-атом «С»). h 1-хлор-1-фенилэтан

19 Бензой қышқылы Бензол гомолог тарының тотығу реакциясы Бензол сақинасының бүйырындағы алкилрадикал дары (α - атом «С») тотығады карбоксил тобина дейін (радикалдың узындығына байланыссыз). Тотықтырғыштар: HNO 3, K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4, KMnO 4 + H 2 SO 4.

20 ЛИТЕРАТУРА: Основная: 1. Тюкавкина Н.А. « Органическая химия», Кн.1: Основной курс-М., «Дрофа», 2002, 640 с., Кн.2:Специальный курс-М., «Дрофа»,2008, 592 с. 2. «Руководство к лабораторным занятиям по органической химии» под редакцией Тюкавкиной Н.А., М., «Дрофа», 2003, 384 с. Дополнительная: 1. Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. « Биоорганическая химия», М.,2006, 544 с. 2. Ильясова М.И., Алмабекова А.А. « Тестовые задания по органической химии для самостоятельной работы студентов», Алматы,2006,40