Areny.

Prezentace na téma: "Areny."— Transkript prezentace:

1 Areny

2 Areny uhlík je v hybridním stavu sp2 větší stabilita
delokalizace π elektronů

3 Důležité areny benzen toluen ethylbenzen ↔ o-xylen m-xylen p-xylen

4 Důležité areny Naftalen α-methylnaftalen β-methyl naftalen inden
bifenyl antracen

5 Důležité areny fenantren pyren Acenaften styren

6 Získávání a příprava arenů
Zdroje: černouhelná dehet ropa za 2. světové války se např. toluen získával dehydrogenací methylcyklohexanu Pt  -H2

7 Fyzikální vlastnosti arenů
benzen + homology: kapaliny, charakteristického zápachu nepatrně rozpustné ve vodě hustota menší než 1 nižší=rozpouštědla hořlaviny body varu stoupají s M areny s kondenzovanými jádry jsou tuhé se sklonem k sublimaci všechny jsou jedovaté

8 Chemické vlastnosti arenů
Typická reakce= substituce elektrofilní SE mechanismus: E E H E E    π-komplex σ-komplex E

9 Halogenace SE chlorace nebo bromace katalyzátor=Lewisova kyselina
 + FeCl H+  HCl + FeCl3 + Cl-  HCl

10 Friedel Craftsova alkylace SE
1. Z halogenderivátů katalyzátory=Lewisovy kyseliny AlBr3, AlCl3, FeCl3, SnCl4, ZnCl2 Mechanismus: R-Cl + AlCl3  AlCl4- + R+ + R+  H+ +

11 Friedel Craftsova alkylace SE
2. Z olefinů katalyzátory – kyseliny + CH3- CH= CH2 + HF  [ CH3-CH-CH3 ] F-  HF

12 Friedel Craftsova alkylace SE
2. Z alkoholů (CH3)3C-OH + HF  H2O F- 

13 Friedel Craftsova alkylace SE
nebezpečí přesmyků primární kation se přesmykuje na sekundární + CH3CH2CH2Cl  +

14 Würtz-Fittingova alkylace
+ 2 Na + Br-CH2-CH2-CH2-CH3  +2 NaBr + 2 Na + Br(CH2)3CH3  + 2 NaBr

15 Friedel-Craftsova acylace SE
katalyzátor=Lewisova kyselina A. Z acylhalogenidu + AlCl3  AlCl4- + + 

16 Friedel-Craftsova acylace SE
B. Z anhydridu (RCO)2O + AlCl3  RCO+ + RCOOAlCl3- + RCO+  AlCl3 + RCOOH

17 Příklady F-C acylací + (CH3CO)2O  p-methylacetofenon
katalyzátor AlCl3 + (CH3CO)2O  p-methylacetofenon

18 Sulfonace SE oleum - H2SO4 + SO3 SO3 H2SO4 + H2SO4  H3SO4+ + HSO4-
činidlo: H2SO4 oleum - H2SO4 + SO3 SO3 H2SO4 + H2SO4  H3SO4+ + HSO4- H3SO4+  H2O + SO3H+ + SO3H  benzensulfonová kyselina

19 Nitrace SE H2SO4 + HNO3  HSO4- + H2NO3+ H2NO3+  H2O + NO2+
nitrační směs: H2SO4 + HNO3 H2SO4 + HNO3  HSO4- + H2NO3+ H2NO3+  H2O + NO2+ + NO2  H+

20 Vliv prvního substituentu na další substituce
Substituenty I.třídy: alkylové skupiny, hydroxyskupiny, aminoskupiny,a jejich obměny OR, OCOR, NR2, NHCOR (volné e- páry) +I – efekt – poskytují elektrony +M – efekt poskytují e- do konjugace poloha ortho a para má zvýšený výskyt e-

21 Vliv prvního substituentu na další substituce
Substituenty I.třídy halogeny: -I efekt odčerpávají e- +M efekt velmi silný slabší substituenty I.třídy

22 Vliv prvního substituentu na další substituce
Substituenty II.třídy -M odčerpávají e- z konjugace -I přitahují e- nitroskupina, karbonyl, nitril, karboxyl v poloze ortho a para je e- deficit v poloze meta je zvýšený výskyt e-

23 Vliv prvního substituentu na další substituce
R = -M(CH3)2 -NH2 -NHCOR +M +M +M, -I -OH -OR -OCOR aryl alkyl F,Cl,Br,I +M +M +M, -I

24 Vliv prvního substituentu na další substituce
R= -(CH3)3N+ -NO2 -SO3H -I -I, -M -M, -I -CH=O -COR -COOH -M, -I -M, -I -M, -I -CN -M,-I

25 Substituční reakce biderivátů benzenu
HNO3+H2SO4 

26 Substituční reakce naftalenu do 2.stupně
I.třída II.třída

27 Zástupci Benzen jedovatý, hořlavý rozpouštědlo výroba fenolu, anilinu
Toluen výroba kyseliny benzoové, benzaldehydu, sacharinu, TNT Styren PS Naftalen barviva, léčiva