Ароматические соединения с конденсированными бензольными ядрами

К ароматическим конденсированным системам относятся нафталин, антрацен, фенантрен:

У данных ароматических углеводородов электронная плотность распределена не равномерно, а это приводит к нескольким изомерам при одном заместителе, у нафталина – к двум, у антрацена и фенантрена – к трем.

Для нафталина различают два типа положений (α и β), для антрацена и фенантрена 3 типа положений (α, β и γ).

1,4,5,8 – это α-положения, обладающие избыточной электронной плотностью (для них характерны реакции электрофильного замещения);

2,3,6,7 – β-положения, испытывающие недостаток электронной плотности по сравнению с α-положениями;

9,10 – γ или μ-положения обладают повышенной непредельностью. Для них характерны реакции присоединения и окисления в мягких условиях.

Конденсированные ароматические углеводороды в промышленных условиях получают из каменноугольной смолы или из нефтепродуктов.

Химические способы получения используются в лаборатории для доказательства строения этих соединений.

Для конденсированных систем также характерны реакции электрофильного замещения, как и для бензола. Неравномерность распределения электронной плотности в конденсированных системах определяют направление электрофильного реагента преимущественно в одно из α-положений:

Только процесс сульфирования в зависимости от условий может протекать как в α-, так и в β-положение. Сульфирование нафталина – технически наиболее важная реакция, так как сульфокислоты являются важным материалом для получения красителей:

Если в одном из колец нафталина имеется заместитель первого рода, кроме галогенов, то новый заместитель при электрофильном замещении вступает в то же кольцо в свободное α-положение. При наличии заместителя второго рода или галогена в кольце нафталина новый электрофильный реагент направляется в незамещенное кольцо.

Многоядерные углеводороды привлекают к себе все большее внимание, так как они могут стать новым сырьем для анилинокрасочной и других отраслей промышленности. С другой стороны, некоторые из них обладают канцерогенным действием и усиленно изучаются в связи с проблемами возникновения и профилактики рака.

Задачи для самопроверки

1.Назовите следующие соединения:

2.Напишите структурные формулы следующих соединений:

а) 2,2′-динитродифенил;

б) 4,4′-дихлордифенилметан

в) о-толил-п-толилметан;

г) 2-нафталинсульфокислота;

д) 9,10-дибромантрацен.

3.Получите из бензола:

а) п-метилдифенил;

б) трифенилметанол;

в) п-толилфенилметан.

4.Используя в качестве исходных веществ фосген и диметиланилин получите 4,4′-тетраметилдиаминодифенилкетон. Напишите для кетона реакцию с аммиаком.

5. Напишите уравнения реакций, соответствующие схеме, назовите все органические вещества:

6.Получите из нафталина с наилучшим выходом:

а) 2-нафтол;

б) 1-нафтиламин;

в) 1-бром-5-нитронафталин.

7. Получите из антрацена 2-сульфоантрахинон