34. Правила замещения в бензольном ядре

Правила замещения в бензольном ядре имеют огромное практическое значение, так как дают возможность предсказать ход реакции и выбрать правильный путь синтеза того или другого нужного вещества.

Механизм реакций электрофильного замещения в ароматическом ряду. Современные методы исследования дали возможность в значительной степени выяснить механизм замещения в ароматическом ряду. Интересно, что во многих чертах, особенно на первых стадиях, механизм электрофильного замещения в ароматическом ряду оказался сходным с механизмом электрофильного присоединения в жирном ряду.

Первой стадией электрофильного замещения является (как при электрофильном присоединении) образование p-комплекса. Электрофильная частица Xd+ связывается со всеми шестью p-электронами бензольного кольца.

Второй стадией становится образование р-комп-лекса. При этом электрофильная частица "вытягивает" из шести р-электронов два электрона для образования обычной ковалентной связи. Образовавшийся р-комплекс уже не обладает ароматической структурой: это нестабильный карбокатион, в котором четыре р-электрона в делокализованном состоянии распределены между пятью углеродными атомами, тогда как шестой углеродный атом переходит в насыщенное состояние. Вступивший заместитель X и атом водорода находятся в плоскости, перпендикулярной плоскости шестичленного кольца. S-комплекс - это промежуточный продукт, образование и структура которого были доказаны рядом методов, в частности спектроскопией.

Третья стадия электрофильного замещения заключается в стабилизации S-комплекса, которая достигается путем отщепления атома водорода в виде протона. Два электрона, участвовавшие в образовании связи С-Н, после отделения протона вместе с четырьмя делокализованными электронами пяти углеродных атомов дают обычную стабильную ароматическую структуру замещенного бензола. Роль катализатора (обычно А₁Сl₃) при этом процессе заключается в усилении поляризации галогеналкила с образованием положительно заряженной частицы, которая и вступает в реакцию электрофильного замещения.

Реакции присоединения

Бензольные углеводороды с большим трудом вступают в реакцию присоединения - не обесцвечивают бромной воды и раствора КМnO₄. Однако в особых условиях реакции присоединения все же возможны.

1. Присоединение галогенов.

Кислород при этой реакции играет роль отрицательного катализатора: в его присутствии реакция не идет. Присоединение водорода в присутствии катализатора:

C₆H₆ + 3H₂ → C₆H₁₂

2. Окисление ароматических углеводородов.

Сам бензол исключительно стоек к окислению - более стоек, чем парафины. При действии энергичных окислителей (КМпО4 в кислой среде и др.) на гомологи бензола ядро бензола не окисляется, тогда как боковые цепи подвергаются окислению с образованием ароматических кислот.

Авторы: Дроздов А.А., Дроздова М.В.

<< Назад: Правила ориентации в бензольном ядре

>> Вперед: Группа нафталина

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Международные стандарты финансовой отчетности. Шпаргалка

▪ Теория управления. Шпаргалка

▪ Детские инфекционные заболевания. Конспект лекций

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Мизофония может иметь выраженную генетическую основу 15.10.2026

Для большинства людей звук жевания, дыхания или сопения остается практически незаметной частью повседневной жизни. Однако у людей с мизофонией такие совершенно обычные звуки способны вызывать мгновенную и крайне сильную негативную реакцию. Причины этого состояния до сих пор изучены недостаточно, однако новое исследование указывает на важную роль наследственности. Полученные данные свидетельствуют о том, что предрасположенность к мизофонии может иметь глубокую генетическую основу. Исследованием занималась команда Медицинской школы Йельского университета, сосредоточившая внимание на семейной истории людей с этим расстройством. В отличие от ряда предыдущих работ, проводившихся преимущественно с помощью дистанционных опросов, на этот раз специалисты непосредственно обследовали 101 человека с мизофонией и членов их семей. Такой подход позволил исследователям оценить не только распространенность состояния среди родственников, но и возможные связи с другими особенностями психического здоро ...>>

Запись магнитных данных с помощью сверхбыстрых лазерных импульсов 15.10.2026

Системы хранения данных постоянно сталкиваются с необходимостью одновременно увеличивать скорость записи, плотность информации и энергоэффективность. Один из возможных путей решения этой задачи связан с использованием света для управления магнитными состояниями материала. Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали метод, в котором специально сформированные лазерные импульсы позволяют изменять направление намагниченности, открывая перспективу создания более быстрых и компактных магнитных устройств памяти. Главное отличие нового подхода заключается в том, что исследователи управляют не составом магнитного материала, а характеристиками самого лазерного излучения. Ультрабыстрый лазер концентрирует энергию на микроскопическом участке поверхности. Когда диаметр светового пятна становится меньше 1,36 мкм, специалистам удается переключать направление намагниченности независимо от спиральности света, то есть направления вращения его поляризации. Это позволяет отказаться от ...>>

Биокаталитический способ получения хиральных оксазолидинонов 14.10.2026

Химия все чаще обращается к биологическим молекулам, чтобы сделать синтез сложных веществ более точным и эффективным. Особенно важны такие технологии при создании соединений, у которых одинаковый химический состав может сопровождаться разным пространственным расположением атомов и, следовательно, различными свойствами. Исследователи из Калифорнийского технологического института и Университета Питтсбурга предложили новый биокаталитический подход, позволяющий получать хиральные оксазолидиноны непосредственно из простых неактивированных алкенов. В основе предложенного метода лежит последовательность из двух реакций - азиридинирования и последующего расширения цикла. Этот каскад запускается с помощью гемопротеина, который выполняет функцию катализатора и позволяет направлять химическое превращение в нужную сторону. В результате из относительно простого исходного соединения формируется более сложная циклическая структура с заданной пространственной конфигурацией. Особенно существенным ...>>

Случайная новость из Архива Лекарства от старости 16.03.2013 Известный гарвардский ученый Дэвид Синклер сообщил о прорыве в разработке лекарств, которые могут блокировать процесс старения. По словам ученого, уже через 5 лет появятся препараты, способные продлить жизнь до 150 лет. В статье Синклера, опубликованной в Science, рассказывается, что взаимодействие с одной аминокислотой в ферменте SIRT1 имеет решающее значение для разработки препаратов, продляющих жизнь. SIRT1 на клеточном уровне контролирует ремонт ДНК, апоптоз (смерть клеток), циркадные ритмы, воспалительные пути, секрецию инсулина и митохондриальный биогенез. SIRT1 является ферментом в классе молекул называемых сиртуины. Последние исследования показывают, что активация сиртуинов снижает темпы старения клеток благодаря взаимодействию с другими клеточными "переключателями", такими как FOXO3a и PGC-1a. Ресвератрол из группы полифенолов, который содержится в красном вине и винограде, является слабым природным активатором сиртуина и в некоторых исследованиях продемонстрировал продление жизни у подопытных мышей. Однако данные по активаторам сиртуина противоречивы, а прямая активация SIRT1 считается делом невероятно сложным, поскольку в истории фармацевтики никогда не было препарата, который мог бы безвредно ускорять работу фермента. Тем не менее, поиск лекарства от старческих болезней привел к тому, что в 117 экспериментах ученым удалось подтвердить способность отдельных веществ активизировать SIRT1. Теперь гарвардские ученые точно знают, как активизировать фермент и хорошо понимают молекулярный механизм активации. Таким образом, механизм аллостерической активации (как в случае с ресвератолом) позволяет разработать препараты для терапии многих заболеваний, связанных со старением. "Побочным эффектом" данной терапии будет продление жизни ориентировочно до 150 лет. По заявлению Дэвида Синклера, "таблетка долголетия" будет в продаже уже в ближайшие десятилетия. При этом "лекарства от старости" будут готовы уже в течение 5 лет, но потребуется много времени на их испытания и подтверждение эффективности. "Фактически, новые препараты будут лечить одно заболевание, но в отличие от современных лекарств, предотвращать 20 других болезней, - говорит Синклер. - По сути, нам удастся замедлить старение. Некоторые из нас могли бы жить до 150 лет".

Другие интересные новости:

▪ Под музыку Вивальди

▪ Теплица, в которой прохладно

▪ Солнечные подсолнухи для освещения городов

▪ Вместо винта - рыба

▪ Клетка на игле

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрику. Подборка статей

▪ статья Кино- и видеосъемка: как добиться точной передачи цвета. Искусство видео

▪ статья Что такое туманность? Подробный ответ

▪ статья Предсказание погоды по растениям, насекомым и поведению животных. Советы туристу

▪ статья Цифровой измеритель емкости и внутреннего сопротивления аккумуляторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электричество притягивает. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026