ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Изомерия производных- бензола. Номенклатура ароматических углеводородов из "Органическая химия Издание 2" Строение бензола. Бензол СеНе — простейший представитель ароматаческих углеводородов был открыт Фарадеем в 1825 г. в светильном газе. В 1845 г. Гофман выделил его из каменноугольной смолы. [c.108] Пожалуй, ни одно из соединений не вызвало такого интереса исследова телей, как бензол — это несложное по своему составу вещество. [c.108] Бензол не дает реакций, характерных для ненасыщенных соединений,— не обесцвечивает бромную воду и щелочной раствор перманганата калия. Вместо этого при действии брома протекает реакция замещения водорода, характерная для насыщенных соединений, и образуется бромбензол СвНвВг при действии азотной кислоты водород замещается на нитрогруппу и образуется нитробензол СбНбЫОг. [c.109] При сильном освещении бензол присоединяет шесть атомов хлора, образуя гексахлорциклогексан СвНбСЦ. Вступает бензол также в реакцию с озоном, давая неустойчивый триозонид. [c.109] Из приведенных пр 1меров видно, что бензол может проявлять ненасыщенность, но в обычных условиях это свойство ослаблено. Характерна термическая устойчивость бензола (до 900 °С) и его производных, легкость их образования, специфическое влияние ароматического ядра на свойства связанных с нтцл заместителей. [c.109] Лишь ра итие электронных и квантово-механических представлений о химических связях позволило объяснить особенности ароматическйх соединений. [c.109] Энергию молекулы бензола можно определить различными способами. Все они показывают, что реальная молекула бензола обладает меньшей энергией, чем если бы она представляла собой циклогексатриен (формула Кекуле), где электроны жестко закреплены в двойных и простых связях. Теплота сгорания, вычисленная для формулы циклогексатриена, равна 3453 кДж/моль, а найденная экспериментально для бензола 3303 кДж/моль, т. е. меньше на 150 кДж/моль. [c.109] Гидриро вание изолированной двойной связи в циклогексене или двойной связи алкена протекает с выделением энергии. Гидрирование же бензола требует затраты энергии. Углерод-углеродные связи в молекуле бензола отличаются прочностью, на их разрыв необходимо затратить значительную энергию. Молекула бензола стабилизована, мерой ее устойчивости является энергия сопряжения. Определенная разными методами, она составляет около 150 кДж/моль. Образование ароматических соединений из неароматических сопровождается выделением энергии. [c.109] Природа ароматического состояния. Бензол — наиболее яркий пример вещества, в котором осуществлена делокализация электроноз. [c.109] Таким образом, молекула бензола — устойчивый симметричный шестичленный цикл из одинаковых СН-групп, лежащих в одной плоскости, которые связаны ароматической системой связей. [c.111] Однако чаще всего для условного изображения молекулы бензола пользуются формулой Кекуле, помня о всех ее недостатках. [c.111] Существует правило (Хюккель, 1931 г.), по которому арома- тической устойчивостью обладают симметричные циклические полиеновые системы с числом п-электронов 4n- -2, где п = 0, 1, 2, 3 и т. д. Следовательно, ароматичностью обладают системы с 2, 6, 10, 14 и т. д. я-электронами. [c.111] Эти соединения относятся к рассматриваемым далее многоядерным ароматическим углеводородам (см. 51, 52). [c.111] Исследования последних лет (60-е годы) привели к получению валентных изомеров бензола. Такая изомеризация может происходить вследствие перераспределения связей в молекуле, т. е. за счет перераспределения электронов. Так как молекула бензола стабильна, то его изомеризация может произойти под влиянием большого количества энергии. [c.112] Позднее был выделен бициклический углеводород П1 — дьюаровский бензол СеНе. Это соединение получило такое название вследствие сходства его формулы с формулой бензола, предложенной в 1865 г. Дьюаром. [c.112] Дьюаровский бензол отличается от бензола характером связей между атомами углерода, а также химическими свойствами. При нагревании до 90 °С ол быстро (а при комнатной температуре постепенно) изомеризуется в бензол. [c.112] Производные бензола, которые можно рассматривать как продукты замещения атомов водорода бензола алкильными радикалами, называют гомологами бензола. Общая формула таких углеводородов СпНгп-б. Углеводородными заместителями могут быть также ненасыщенные радикалы (алкенильные, алкинильные). В молекулах бензоидных углеводородов различают две части бензольное ядро и боковую цепь. Изомерия этих соединений обусловлена строением радикалов, их размерами и расположением. [c.112] Вернуться к основной статье