Реакции по бензольному кольцу

Галогены ведут себя как ориентанты первого рода, хотя и затрудняют реакции электрофильного замещения

Реакции замещения галогена в бензольном ядре.

Галоген в бензольном кольце малоподвижен, но его способность к реакциям нуклеофильного замещения резко увеличивается при наличии в ядре сильных электроноакцепторных заместителей.

Понятие об инсектицидах

Некоторые галогенопроизводные: 4,4′-дихлордифенилтрихлорэтан (ДДТ), гексахлорциклогексан (гексахлоран) и другие относятся к так называемым инсектицидам – химическим веществам, применяемым для борьбы с вредными насекомыми. Инсектициды в виде порошков или растворов вносят в почву вместе с семенами или распыляют с самолетов. Они являются эффективным средством борьбы с вредителями с\х растений. В то же время их применение требует большой осторожности, так как они могут уничтожить полезную микрофлору, а попадая в организм человека и животных, оказывают вредное воздействие.

Фреоны

Большое применение в технике охлаждения получили полифторхлоруглероды (фреоны).

Производные метана обозначаются двухзначными, а производные этана – трехзначными цифрами. Последняя цифра обозначает число атомов фтора, предпоследняя водорода, причем 1 обозначает отсутствие атомов водорода, Например:

F-12: дифтордихлорметан CCl₂F₂

F-114: 1,1,2,2,- тетрафтордихлорэтан CClF₂-CClF₂

Фреоны – очень устойчивые соединения, они не гидролизуются, поэтому не корродируют металлы, используются как хладоагенты, как растворители инсектофунгицидов и как промежуточные продукты в синтезе фторпроизводных.

Наиболее распространенный фреон-12 получают из СCl₄ и HF в присутствии SbF₅ как катализатора:

Важное применение получил фторотан СF₃-CHClBr – бесцветная тяжелая жидкость с запахом, напоминающим хлороформ. Это одно из самых эффективных средств для общего наркоза.

Широкое применение фреонов в технике и в быту создало угрозу для существования в стратосфере озонового слоя, защищающего Землю от жесткого ультрафиолетового излучения. Пары галогенопроизводных фотохимически расщепляются в стратосфере с образованием атомов галогенов, которые вызывают превращение озона в кислород.

Задачи для самопроверки

1. К раствору 20 г кристаллической соды в 100 см³ воды прибавили 8 г этилового спирта и нагрели на водяной бане до 70 ^оС. В нагретую смесь при перемешивании внесли небольшими порциями 10 г измельченного йода. После внесения всего йода и полного обесцвечивания смеси нагрев прекратили. Через несколько часов из охлажденной смеси выделился осадок йодоформа, который промыли водой до отрицательной реакции на йодид-ион и высушили в темном месте при температуре не выше 30 ^оС. Выход целевого продукта составил 25 % от теоретического. Сколько г йодоформа было получено?

2. Вицинальные дигалогенопроизводные можно получить действием пентагалогенида фосфора на соответсвующие кетоны или альдегиды. Определить выход 1,1-дихлорэтана, если при взаимодействии 20 г ацетальдегида со 100 г пентахлорида фосфора было получено 20 г дихлорэтана.

3. В двугорлой колбе с обратным холодильником и капельной воронкой тщательно смешали 20 г нитрита серебра с 50 г мелкого песка. Затем постепенно добавили из капельной воронки 20 г 2-йодпропана. Добавление йодпропана проводили таким образом, чтобы реакционная смесь все время слабо кипела. Для доведения реакции до конца смесь прогрели еще 30 минут, затем охладили колбу, заменили обратный холодильник на нисходящий и отогнали на водяной бане 2-нитропропан. Сколько г целевого продукта получилось, если его выход составил 30%.

4. Смесь, состоящую из 20 г хлористого бензила, 30 г диэтиламина и 15 г поташа, прокипятили в течение 3 часов на водяной бане в колбе с обратным холодильником. Избыток диэтиламина отогнали, к остатку добавили 120 см³ воды и перемешали до растворения минеральных солей. Диэтилбензиламин экстрагировали 40 см³ бензола и высушили над прокаленным К₂СО₃. Бензол отогнали на водяной бане, а остаток в вакууме (t_кип = 92 ^оС при 13 мм. рт. ст). Получили 8 г диэтилбензиламина. Определить выход в %.

5. Назовите соединение по международной номенклатуре:

6. Сравните подвижность атома галогена в реакциях щелочного гидролиза для следующих соединений:

В ответе укажите относительную молекулярную массу соединения с наиболее подвижным атомом галогена.

ГЛАВА 6