18: Реакції ароматичних сполук
- Page ID
- 22974
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
Прочитавши цю главу і виконавши ВСІ вправи, учень може мати можливість
- запропонувати механізми електрофільних ароматичних реакцій заміщення (EAS): галогенування, нітровання, сульфонація та алкілювання та ацилювання Фріделя-Crafts (розділи 18.1 - 18.5)
- прогнозувати продукти та вказати реагенти для електрофільних ароматичних реакцій заміщення (EAS): галогенування, нітровання, сульфонація та алкілювання та ацилювання Friedel-Crafts (розділи 18.1 до 18.5)
- намалювати резонансні структури сигма-комплексів, отриманих з EAS rxns заміщених ароматичних кілець (секції 18.1 - 18,5)
- намалюйте енергетичні діаграми реакції для реакцій ЕАС (розділи 18.1 - 18.5)
- пояснити, чому замісники активують або деактивують і o, p-директори або м-директори (розділ 18.6)
- перерахуйте основні замісники в їх активації EAS «порядку клювання» (розділ 18.6)
- прогнозувати продукти побічних ланцюгових реакцій: окислення катехолів і алкілзамінників, бромування бензилових вуглеців, S N 1 і S N 2 rxns у бензиловому вуглеці, відновлення карбонілів, відновлення нітрогруп (розділи 18.7 і 18.12)
- розробити багатоступінчасті синтези, які використовують ефекти заміщення для створення бажаних ізомерів багатозаміщених ароматичних сполук (розділи 18.8 і 18.9)
- прогнозувати продукти нуклеофільних ароматичних реакцій заміщення (НАН): додавання-елімінація та елімінація-додавання (бензин) (розділи 18.10 та 18.11)
- запропонувати механізми реакцій нуклеофільного ароматичного заміщення (НАН): додавання-елімінація та елімінація-додавання (бензин) (розділи 18.10 та 18.11)
- 18.1: Електрофільна ароматична заміна (EAS)
- З шістьма пі-електронами бензол і його похідні за своєю суттю електрофільні. Електрофільні реакції ароматичної заміщення є основним реакційним шляхом. Один з атомів бензолу водню може бути замінений на іншу групу з електрофільними властивостями з подальшим відновленням стабільного ароматичного кільця.
- 18.2: Галогенування бензолу (реакція EAS)
- Галогенування бензолу є прикладом електрофільного ароматичного заміщення. В електрофільних ароматичних заміщеннях бензол реагує з електрофілом, що призводить до заміни водню. Однак галогени недостатньо електрофільні, щоб порушити ароматичність бензолів і вимагають каталізатора для активації.
- 18.3: Нітровання бензолу (реакція EAS)
- Для азотування бензолу сірчану кислоту використовують як каталізатор з азотною кислотою з утворенням сильно електрофільного іона нітронію.
- 18.4: Сульфонація бензолу (реакція EAS)
- Сульфонація - оборотна реакція, яка виробляє бензолсульфонову кислоту шляхом додавання триоксиду сірки і димить сірчаної кислоти. Реакція зворотна шляхом додавання гарячої водної кислоти до бензолсульфонової кислоти для отримання бензолу.
- 18.5: Алкілування та ацилювання бензолу - Реакції Friedel-Crafts EAS
- Алкілювання та ацилювання Friedel-Crafts вперше були відкриті французьким вченим Чарльзом Фриделем та його партнером, американським вченим Джеймсом Крафтсом, у 1877 році. Ці реакції додають алкільні групи та ацильні групи до бензольних кілець відповідно.
- 18.6: Замісні ефекти на реакцію EAS
- Замісники на бензольних кільцях впливають як на швидкість, так і місце подальших реакцій електрофільного ароматичного заміщення (ЕАС).
- 18.7: Бічні ланцюгові реакції похідних бензолу
- Побічні ланцюгові реакції можуть бути використані для створення більш широкого спектру ароматичних сполук. Цей розділ з акцентом на три побічні ланцюгові реакції: окислення алкільних груп, бромування алкільних груп і відновлення ацильних груп.
- 18.8: Синтетичні стратегії для DI-заміщених бензолів
- Для синтезу дізаміщених похідних бензолу послідовність реакції визначається напрямними ефектами замісників.
- 18.9: Тризаміщені бензоли - ефекти множинних замінників
- Регіохімію третього заміщення на бензольному кільці визначається шляхом порівняння ефектів існуючих замісників. Більш швидка реакційна активність активуючих груп дає їм домінування над повільнішими реакційними деактивуючими групами.
- 18.10: Нуклеофільна ароматична заміщення - Механізм додавання-усунення
- Хоча прості арілгалогеніди інертні до звичайних нуклеофільних реагентів, значна активація виробляється сильно привертають електрони замісниками за умови, що вони розташовані або в орто- або пара-позиціях, або в обох.
- 18.11: Реакції NAS - механізм ліквідації-додавання (бензин)
- Механізм елімінації-додавання нуклеофільної ароматичної заміщення включає чудовий проміжний продукт, який називається бензином або арином.
- 18.12: Зменшення ароматичних сполук
- Вводяться реакції відновлення бензолу та його похідних, включаючи відновлення катехолів, нітробензолів та додаткових реагентів для ацилбензолів.
- 18.13: Додаткові вправи
- Цей розділ містить додаткові вправи для ключових навчальних цілей глави.
- 18.14: Рішення додаткових вправ
- У цьому розділі є рішення додаткових вправ з попереднього розділу.