Электронное и пространственное строения
В бензоле все атомы углерода находятся во втором валентном состоянии
(sр2-гибридизация).
В результате на плоскости образуются три сигма-связи с атомами углерода
и водорода. ( Шесть р-электронов, которые не участвовали в гибридизации,
образуют общее 6р-электронное облако, которое стягивает бензольное кольцо,
делая его более прочным, так как в результате перекрывания возникает единая
делокализованная шестиэлектронная  -система
(4n + 2 = 6, где n = 1).
Электронная плотность —> связи равномерно распределена по всему циклу,
что приводит к выравненности длин связей С—С (0,1397 нм). Однозамещенные
бензола не имеют изомеров.
Основные химические свойства.
Реакции замещения:
Задача. В каком направлении пойдет реакция
толуола с бромом:
- а) в присутствии катализатора;
- б) при освещении смеси веществ?
Напишите уравнения реакций.
Решение.
а) В присутствии катализатора замещение произойдет в бензольном кольце:
б) При освещении замещение произойдет в метильной группе:
Это объясняется взаимным влиянием бензольного кольца и заместителя.
Задача. Приведите примеры реакций, показывающих
сходство бензола:
- а) с предельными углеводородами;
- б) с непредельными углеводородами.
В чем заключается различие в проявлении общих свойств?
Решение. Сходство бензола с предельными
углеводородами — реакции замещения:
Сходство с непредельными углеводородами — реакции присоединения (хлора
или водорода):
гексахлор-циклогексан
Реакции замещения идут у бензола легче, чем у предельных углеводородов,
а реакции присоединения — труднее, чем у непредельных.
Задача. Напишите уравнения химических синтезов,
используя схему:
Укажите условия реакций.
Решение.
Задача. У каких из приведенных ниже соединений
возможна цистрансизомерия?
- а) бутена-1, б) пентена-2, 3) 2-метилбутена-2, г) 2-метил-пропена,
д) олеиновой кислоты, е) изопренового каучука.
- Приведите структурные формулы цис-, трансизомеров.
- Чем объясняется наличие цис-, трансизомерии у веществ?
Решение.
1) а), в), г) не имеют, б), д), е) имеют цис-, трансизомеры:
цис-форма изопренового каучука
транс-форма изопренового каучука
3) Наличие цис-, трансизомерии объясняется отсутствием свободного вращения
молекулы относительно двойной связи. Оно затруднено, потому что молекула
в этом месте имеет плоскостное строение (sр2-гибридизация
двух атомов углерода, образующих двойную связь).
Необходимым условием для наличия цис-, трансизомеров является также
наличие разных заместителей у атомов углерода, образующих двойную связь.
|
