Кекуле (1865 г.)
С т р у к т у р
ы Дьюара
Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Ароматические углеводороды
Содержание
- 1. Ароматические углеводороды
- 2. БензолЕсопр. 150 кДж/мольАрены CnН2n-6sp2-гибридизацияСравнить!lC=C = 0,134 нм,lС-С
- 3. Правило ХюккеляАроматичность предполагает наличие плоскогозамкнутого цикла и
- 4. Небензоидные ароматические соединенияЕго производные – в ромаш- ке, эвкалипте, полыни (противовоспалительное действие)азулен
- 5. Конденсированные арены10π (n=2)14π (n=3)Eсопр. 225 кДж/моль 384
- 6. 10π6πГЕТАРЕНЫЕсопр.167 кДж/моль6πпирролЕсопр.100 кДж/моль6π
- 7. 222222222(4х4+2)π Есопр. ~ 1000 кДж/моль
- 8. Fe2+R1R2R3R4R5R7R6R8глобинН2О (или О2)(или СО)Г Е М
- 9. Гем
- 10. Слайд 10
- 11. Электрофильное замещение SE1. Галогенирование (кат. – кислоты
- 12. 3. Сульфирование (олеум)4. Алкилирование (реакция Фриделя-Крафтса)C2H5+[AlCl4]−Гомологи бензола
- 13. sp3-гибридизацияВосстановлениеароматичности
- 14. Правила ориентациипри SE в бензольном
- 15. ПримерОрто- и пара-нитрофенолыОриентирующее влияние заместителей обусловлено ихэлектронными эффектами (статический фактор) и ста-бильностью σ-комплексов (динамический фактор).
- 16. NO2+- H+NO2+- H+основной продуктпобочныйстабильный?Д/задание: изобразите промежуточные карбокатионы при атаке в мета-положение (убедитесь: все вторичные!)
- 17. Заместители II-го родаY = COOH, CHO, SO3H, C≡N, NO2, NR3, CF3Электроно-акцепторыДезактиваторыМета-ориентантыметамета+
- 18. ПримерНОNO2(к.)Н2SO4(к.)+ Н2Омета-нитробензойная кислота
- 19. NO2+NO2+- H+- H+основной продуктпобочный продукт?Д/задание: изобразите промежуточные
- 20. Окисление ареновАроматический цикл очень прочный, поэтому у
- 21. Галогенопроизводные углеводородовЭто производные углеводородов, содержащиеодин или несколько
- 22. Нуклеофильность – стремление отдать электроннуюпару электрофильному атому
- 23. Химические свойстваНуклеофильное замещение Два механизма (SN2 и
- 24. Доказательства механизма SN21. КинетическоеV = k [RX] [Y−]2. Стереохимическое
- 25. Если электрофильный центр содержит асимметрический атом углерода,
- 26. SN1 (мономолекулярный)Rδ+:Xδ−медленноR+ + X−
- 27. Доказательства механизма SN11. КинетическоеV = k [RX]2.
- 28. Синтезы на основе галогенопроизводных
- 29. Влияние Х на реакционную способность RXE(C-X), кДж/моль
- 30. Влияние R на подвижность ХвинилгалогенидыарилгалогенидыалкилгалогенидыlC-X, нм
- 31. Галогенопроизводные RXс
- 32. Примерпара-хлорбензил- хлорид25 0CH2ONaOH, t0, рH2OПричина – стабильность промежуточного карбкатиона:
- 33. Гидролиз дигалогенпроизводныхR-CH-ClClOH-H2OR-CH-OHOH- H2O
- 34. Пестициды
- 35. Диоксины Супертоксиканты,«абсолютные яды»!
- 36. ДНКДНКДиоксин
- 37. Хлорсодержащие ОВ и лекарства
- 38. Реакции элиминирования (отщепления) Е Если нуклеофил является
- 39. Е1 – мономолекулярныйКинетика первого порядкаv = k [RХ]
- 40. CH3CHCH2CH3Br+ -OCH3 (-OH)CH3CH=CHCH3+ CH3OH (HOH)Отщепление
- 41. Слайд 41
- 42. Если один и тот же реагент, то
- 43. Скачать презентанцию
БензолЕсопр. 150 кДж/мольАрены CnН2n-6sp2-гибридизацияСравнить!lC=C = 0,134 нм,lС-С = 0,154 нмЕдиная6π-сопря-женнаясистемаСтруктуры Кекуле (1865 г.)С т р у к т у р ы Дьюара
Слайды и текст этой презентации
Слайд 2Бензол
Есопр. 150 кДж/моль
Арены CnН2n-6
sp2-гибридизация
Сравнить!
lC=C = 0,134 нм,lС-С = 0,154 нм
Единая
6π-сопря-
женная
система
Структуры
Кекуле (1865 г.)
ы Дьюара
Слайд 3Правило Хюккеля
Ароматичность предполагает наличие плоского
замкнутого цикла и сопряженной π-электронной
системы, содержащей
(4n+2)π-электронов, где
n= 0,1,2,3, … (т.е. 2, 6, 10, 14 …
π-электронов)
Слайд 4Небензоидные ароматические соединения
Его производные – в ромаш-
ке, эвкалипте, полыни
(противовоспалительное
действие)
азулен
Слайд 5Конденсированные арены
10π (n=2)
14π (n=3)
Eсопр. 225 кДж/моль
384 кДж/моль
Сравнить!
для бензола:
150
кДж/моль
Уменьшение ароматичности,
увеличение реакционной способности
Слайд 11Электрофильное замещение SE
1. Галогенирование (кат. – кислоты Льюиса:
AlCl3
или FeCl3)
2. Нитрование
Сl2 + FeCl3 T Cl+[FeCl4]−
HONO2 + 2H2SO4
T NO2+ + H3O+ + 2HSO4−
Слайд 123. Сульфирование (олеум)
4. Алкилирование (реакция Фриделя-Крафтса)
C2H5+[AlCl4]−
Гомологи
бензола
![3. Сульфирование (олеум)4. Алкилирование (реакция Фриделя-Крафтса)C2H5+[AlCl4]−Гомологи бензола](/img/thumbs/bd6a2d41b71ef8b946b207265c2df47b-800x.jpg "Ароматические углеводороды 3. Сульфирование (олеум)4. Алкилирование (реакция Фриделя-Крафтса)C2H5+[AlCl4]−Гомологи бензола")
Слайд 14 Правила ориентации
при SE в бензольном ряду
Заместители I-го рода
Х
= R, OH, OR, NH2, NHR, SH,
Hal- электронодоноры,
- активаторы,
- орто- и пара-
- ориентанты
Слайд 15Пример
Орто- и пара-нитрофенолы
Ориентирующее влияние заместителей обусловлено их
электронными эффектами (статический фактор)
и ста-
бильностью σ-комплексов (динамический фактор).
Слайд 16
NO2+
- H+
NO2+
- H+
основной
продукт
побочный
стабильный
?
Д/задание: изобразите промежуточные карбокатионы при
атаке в
мета-положение (убедитесь: все вторичные!)
Слайд 17Заместители II-го рода
Y = COOH, CHO, SO3H, C≡N, NO2,
NR3, CF3
Электроно-акцепторы
Дезактиваторы
Мета-ориентанты
мета
мета
+
Слайд 19NO2+
NO2+
- H+
- H+
основной
продукт
побочный
продукт
?
Д/задание: изобразите промежуточные карбокатионы при
атаке
в мета-положение (убедитесь: «+» заряды находят-
ся возможно дальше друг от
друга!)
Слайд 20Окисление аренов
Ароматический цикл очень прочный, поэтому у гомологов
окисляется только
боковая цепь (любой длины) до
СООН-группы
толуол
изопропил-
бензол
мета-фталевая
кислота
Слайд 21Галогенопроизводные углеводородов
Это производные углеводородов, содержащие
один или несколько атомов галогена вместо
атомов водорода
В молекулах RX два реакционных центра:
Электрофильный
центр(подвергается атаке
нуклеофилом)
Нуклеофильное
замещение SN
Кислотный
центр
(подвергается атаке
основанием)
Элиминирование
(отщепление) Е
Слайд 22Нуклеофильность – стремление отдать электронную
пару электрофильному атому углерода (или другого
элемента, кроме протона)
Основность – стремление отдать электронную пару
протону
а) по периоду:
H2N− > RO− > HO− > F−;б) HO− > H2O, H2N− > NH3, RO− > ROH;
в) по группе (сверху вниз) нуклеофильность увеличи-
вается, а основность уменьшается.
Слайд 23Химические свойства
Нуклеофильное замещение
Два механизма (SN2 и SN1)
SN2 (бимолекулярный)
:Y−
+ Rδ+:Xδ−
нуклеофил
Переходный комплекс
Для первичных галогенопроизводных
[Yδ−. . .Rδ+. . .Xδ−]
R:Y +
:X−медленно
быстро
Атака с тыла:
Одностадийный
процесс
![Доказательства механизма SN21. КинетическоеV = k [RX] [Y−]2. Стереохимическое](/img/thumbs/37affe7ca086da1392317b54ff7ff0c5-800x.jpg "Ароматические углеводороды Доказательства механизма SN21. КинетическоеV = k [RX] [Y−]2. Стереохимическое")
Слайд 25Если электрофильный центр содержит асимметрический
атом углерода, то из соединения
одной конфигурации об-
разуется продукт другой конфигурации (Вальденовское
обращение или оптическая инверсия,
1896 г.).Это обращение конфигурации можно сравнить с вывора-
чиванием зонтика от сильного ветра.
Пример
(S)-2-бромбутан
(R)-бутанол-2
Слайд 26SN1 (мономолекулярный)
Rδ+:Xδ−
медленно
R+ + X−
карбкатион
(более устойчив)
R+
+ :Y−
быстро
Rδ+:Y δ−
Для третичных
галогенопроизводных
Вторичные
– в зависимости от природы нуклеофила, ухо-
дящей группы и растворителя. В полярных растворителях- SN1.
Асинхронный процесс, включает несколько стадий.
Слайд 27Доказательства механизма SN1
1. Кинетическое
V = k [RX]
2. Стереохимическое
Если электрофильный центр
содержит асимметрический
атом углерода, то в SN1-реакции почти всегда происходит
рацемизация.
![Доказательства механизма SN11. КинетическоеV = k [RX]2. СтереохимическоеЕсли электрофильный центр содержит асимметрическийатом углерода, то в SN1-реакции почти](/img/thumbs/8c3fa15fdd41bca3f38e2d6e6570f0d9-800x.jpg "Ароматические углеводороды Доказательства механизма SN11. КинетическоеV = k [RX]2. СтереохимическоеЕсли электрофильный центр содержит")
Слайд 29Влияние Х на реакционную способность RX
E(C-X), кДж/моль
452 293
239 180F Cl Br I
Поэтому: RF < RCl < RBr < RI
увеличение реакционной способности
Слайд 30Влияние R на подвижность Х
винилгалогениды
арилгалогениды
алкилгалогениды
lC-X, нм 0,169
0,170
0,177(связь короче из-за частичной
двоесвязанности)
увеличение реакционной способности
Слайд 31Галогенопроизводные
RX
с нормальной
реакционной
способностью
RX
с повышенной
реакционной
способностью
RXс пониженной
реакционной
способностью
Алкилы
Аллилы и
бензилы
Винилы и
арилы
Слайд 32Пример
пара-хлорбензил-
хлорид
25 0C
H2O
NaOH, t0, р
H2O
Причина – стабильность
промежуточного карбкатиона:
Слайд 38Реакции элиминирования (отщепления) Е
Если нуклеофил является сильным основанием, то
атака
идет по СН-кислотному центру, т.е. элиминирование
Два механизма (Е2 и Е1)
Е2
– бимолекулярныйКинетика второго порядка
переходное состояние
v = k [C2H5O−] [RBr]
Доказано, что Е2-реакции всегда происходят как
транс-элиминирование.
![Е1 – мономолекулярныйКинетика первого порядкаv = k [RХ]](/img/thumbs/b3467d4bb05f9277055496c3e54a988b-800x.jpg "Ароматические углеводороды Е1 – мономолекулярныйКинетика первого порядкаv = k [RХ]")
Слайд 40CH3CHCH2CH3
Br
+ -OCH3
(-OH)
CH3CH=CHCH3
+ CH3OH
(HOH)
Отщепление по Зайцеву
А.М. Зайцев
(1841-1910)
+ Br-
алкен
Дегидрогалогенирование
Правило Зайцева – при отщеплении НХ водород отщепля-
ется от
углерода, содержащего меньшее количество ато-мов водорода (реакция идет через наиболее устойчивый
карбокатион, образуется наиболее замещенный алкен)
Слайд 41
Конкурентность реакций
нуклеофильного замещения и элиминирования
Обусловлена тем, что участвуют
одни
и те же субстраты, и одни и те же реагенты
Решающее значение имеет относи-
тельная нуклеофильность и основ-
ность реагента
Пример
Br-CH2-CH2-Br
---C---C---
H
X
Z:
C2H5O−Na+
C2H5S−Na+
EN
SN
CH2=CH-Br
C6H5-S-CH2-CH2-S-C6H5
1-бромэтилен
1,2-дифенилтиоэтан
Слайд 42Если один и тот же реагент, то конкурентность обуслов-
лена структурой
субстрата.
RX = первичный, вторичный, третичный
Увеличение атомов Н для атаки основанием
Увеличение
степени замещения и устойчивостиобразующегося алкена
Процент элиминирования возрастает (Е2)
Процент замещения возрастает (SN2)
При повышении температуры вероятность реакции
элиминирования возрастает.
