Галоидпроизводные ароматических углеводородов

Классификация, изомерия, номенклатура

Различают два вида галогенопроизводных ароматических углеводородов.

1.Вид соединения галогена с углеродом ароматического кольца

а) Моногалогенопроизводные

хлорбензол	о-хлортолуол	м-хлортолуол	п-хлортолуол

б) Полигалогенопроизводные

о-дихлорбензол	м-дихлорбензол	п-дихлорбензол	гексахлорбензол

2.Вид соединения галогена с углеродом боковой цепи.

а) моногалогенпроизводные

хлористый бензил

б) полигалогенпроизводные

хлористый бензилиден	бензотрихлорид

Получение

1.Действие галогенов на ароматические углеводороды (см.свойства ароматических углеводородов, реакции электрофильного замещения);

2. Из первичных ароматических аминов через соли диазония.

CuCl

C₆H₅NH₂ + O=N-OH + HHal C₆H₅N₂Hal C₆H₅Hal + N₂

-2H₂O

(подробнее см.получение и свойства ароматических диазосоединений).

3. Получение соединений с галогеном в боковой цепи.

а) реакция хлорметилирования

	+		ZnCl2 + HCl -H2O
		формальдегид	хлористый водород	хлористый бензил

б) замещение группы ОН в ароматических спиртах на галоген

C₆H₅CH₂OH + HCl C₆H₅CH₂Cl

-H₂O

хлористый бензил

Физические свойства галогенопроизводных ароматических углеводородов

Жидкости или твердые вещества, практически нерастворимы в воде. Плотность больше 1. Соединения с Hal в боковой цепи обладают раздражающим запахом и слезоточивым действием.

Химические свойства

Галогенопроизводные ароматических углеводородов обладают в основном теми же свойствами, что и галогенопроизводные жирного ряда, но отличаются различной активностью в реакциях нуклеофильного замещения атома галогена.

а) соединения 1 типа (галоген связан с углеродом ядра) вступают в реакции нуклеофильного замещения галогена с большим трудом. Так, реакция гидролиза хлорбензола протекает под действием водного раствора щелочи лишь при 300-350⁰С, под давлением и в присутствии катализатора – мелко раздробленной меди.

300-3500C P, Cu + NaOH NaCl +

Причиной является наличие эффекта р- -сопряжения неподеленной пары электронов хлора и -электронов кольца. Благодаря этому уменьшается полярность связи С-Cl, уменьшается положительный заряд у углерода, что затрудняет атаку нуклеофильного реагента.

Подвижность хлора может быть увеличена, если в о- или п-положение к Hal ввести нитрогруппу, т.к. электроноакцепторная нитрогруппа способствует увеличению + у углерода, связанного с галогеном.

Замещение Hal в ядре идет по механизму S_N2 через промежуточную стадию образования дегидробензола.

	+ NaOH -NaCl -H2O		HOH
п-хлортолуол		дегидротолуол			м-крезол, 50%
					п-крезол

б) Галогенопроизводные с галогеном в боковой цепи (у -углеродного атома), наоборот, более активны, чем соединения жирного ряда (ведут себя как соединения аллильного типа).

Причина – в промежуточном образовании очень устойчивого сопряженного карбиона, благодаря чему реакции идут всегда по механизму S_N1, например,

	медленно Cl- + диссоциация на ионы		быстро HOH		+H+
Хлористый бензил А

r=k[A]

Кроме реакций нуклеофильного замещения, ароматические галогенопроизводные дают реакцию образования металлорганичсеких соединений.

Значение: галогенопроизводные ароматического ряда используются в качестве растворителей и ядохимикатов.

Ароматические сульфокислоты

общая формула
Бензолсульфокислота	П-толуолсульфокислота	М-бензолдисульфокислота

Получают, в основном, путем сульфирования ароматических углеводородов.

1) При использовании серной кислоты в качестве сульфирующего агента необходимо брать избыток кислоты, т.к. при разбавлении серной кислоты до 65% реакция сульфирования прекращается, наступает равновесие.

Для смещения равновесия можно брать также избыток бензола, и образующуюся воду отгоняют в виде азеотропов с бензолом.

2) Особенно хорошо идет реакция сульфирования при действии олеума.

		оксид серы		биполярный ион		-комплекс

Реакция идет при действии эквимолекулярного количества SO₃ при комнатной температуре.

C6H5-SO2-OH + H-C6H5 -HOH

Физические свойства

Обусловлены наличием очень полярной сульфогруппы. Сульфокислоты имеют высокие температуры кипения и перегоняются только в глубоком вакууме. Это кристаллические вещества, бесцветные, очень гигроскопичные, прекрасно растворяются в воде, плохо – в органических растворителях.

Химические свойства

Сульфокислоты ароматического ряда - вещества достаточно высокой реакционной способности. Среди ароматических соединений сульфокислоты имеют такое же значение, как галогенопроизводные среди соединений жирного ряда.