Izdales materiāls 5. lekcijai

5. lekcija

AROMĀTISKAIS ŪDEŅDEŅŠ

ATSLĒGVĀRDI: aromātisks ogļhidrātos, arēnās, sp2-hibridizācija, viena p-elektrona smarža, cirkulāra veidošanās, jonu aizvietošanas reakcijas mehānisms, elektrofīlā aizstāšana, nitrifikācija, halogenēšana, Fridel-Crafts alkilēšana, alkēnu alkilēšana, hidr.

BUDOVAS MOLEKULAS BENZĒNS. AROMATISKUMS

Aromātiskie ogļhidrāti (arēni) - ce ogļhidrāti, kuru molekulas var aizstāt ar vienu un dažiem benzola gredzeniem.

Vienkāršākais aromātisko ogļhidrātu pārstāvis ir benzols, kura molekulārā formula ir 6 H 6 . Konstatēts, ka benzola molekulas oglekļa atomi atrodas vienā plaknē, veidojot regulāru sešu līkņu zīmējumu (1. att.). Ādas oglekļa atoms ir saistīts ar vienu ūdens atomu. Dovzhini visas saites ogles-ogles tomēr kļūst 0,139 nm.

Formulas a) un b) izgudroja vācu ķīmiķis Augusts Kekule 1865. gadā. Neatkarīgi no tiem, kuri precīzi nenodod Budova benzola molekulas, tās bieži sauc par Kekules formulām.

Vēsturiski nosaukums "aromātisks ogļhidrātos" ir radies tāpēc, ka bagātīgi līdzīgs benzolam, kā pirmais, kas tika novērots no dabīgiem avotiem, bija ar nelielu smaku.

Ninі pіd podnyattyam "aromātiskā" mamma uz uvazі, padomāsim, runu reakcionārās ēkas īpatnība, neprāts, savs melnums, šo spoluku molekulu dzīves īpatnības.

Kāpēc ir īpašas funkcijas?

Aptuveni līdz molekulārajai formulai C 6 H 6 benzols nav izplatīts, un ir skaidrs, ka jaunam buljonam tas ir raksturīgs alkēna reakcijām. Prote par prātu, dažos alkēnos ir viegli iekļūt reakcijā, benzols nereaģē un reaģē pareizi. Benzīns nedod i raksturīgas skābas reakcijas, bezspēcīgs ogļhidrātos: vīns nav prātā broma ūdens un kālija permanganāta ūdens.

Šī reakcionārā zdatnost būtība ir izskaidrojama ar to, ka iegūtās sistēmas aromātiskajā gredzenā - viens vienīgs lpp- elektroniskā dūmaka.

Benzola molekulā ādas oglekļa atoms pārvietojas pa staciju sp 2- trooma hibridizācija un sasiešana s- saites ar diviem oglekļa atomiem un vienu ūdens atomu Oglekļa atoma ceturtdaļas valences elektrons ir lpp-orbitāles, kas ir perpendikulāras molekulas plaknei R-ādas atoma oglekļa orbitāles R-abu pašnāvniecisko atomu orbitāles saplūst (2. att.) Tā rezultātā viens p-elektronu mākonis, kas izplatās pa benzola gredzena apakšvirsmu - apļveida panākumi.

Šāda cikliska sistēma, kas veidota no drūma sešu elektronu loka, ir enerģētiski dzīvotspējīga; Tāpēc benzols ir svarīgāks iekļūt tajās reakcijās, kurās tiek saglabāti aromātiskie gredzeni.

A

b

Rīsi. 2. Benzola elektroniskās Budova molekulas: a) pārklāšanās shēma R-orbitāles; b) viena p-elektronu migla.

Vēlreiz benzola molekulā nav iespējams redzēt trīs atkarīgas un trīs vienkāršas saites. Elektronu sprauga molekulā ir sadalīta vienādi, un saites starp oglekļa atomiem ir absolūti identiskas. Tam gan atmiņas pēda, ka Kekules formula, kā bieži lietota benzola attēlošanai, ir mentāla un neatspoguļo reālu dzīves molekulu.

Vēlāk aromātiskā - puse, kuras molekulās - st_yke ciklisks grupējums ar īpašu saites raksturu. Neskatoties uz molekulāro formulu, kas norāda uz augstu neesamības līmeni, runa tomēr nereaģē kā neesoša, bet drīzāk nonāk aizvietošanas reakcijā no aromātiskās sistēmas saglabāšanas.

BENZĒNA HOMOLOGI,

IZOMĒRIJA, NOMENKLATŪRA

CnH2n-2 vispārējā formula, kas ir homologa aromātisko ogļhidrātu sērijai.

Tuvākais benzola homologs ir metilbenzols. Visizplatītākais vietējais nosaukums ir toluols:

Benzīns un toluols neizraisa aromātiskus izomērus. Šīm runām tas raksturīgs mazāk starpklases izomerisms. Tādējādi molekulārā formula C 6 H 6 i, tātad benzola izomēru formulas ogļhidrātos nav pārnesamas, nav cikliskas, tāpēc molekulā ir divi zudumi vai divi apakšvirsmas un viena zuduma saite, piemēram:

Sākot ar arēnām ar astoņiem oglekļa atomiem, izomērijas iespējamība, kas saistīta ar noliktava un savstarpēja ogļhidrātu radikāļu pūšana. Ja ar benzola gredzenu ir sasieti divi aizlūdzēji, tad smaku var mainīt trīs dažādās pozīcijās, pat vienā no vienas: lādiņš (šādu pozīciju norāda prefikss orto-), caur vienu oglekļa atomu ( meta-), un pretī vienam no viena ( pāris-). Dimetilbenzols ksilola

Tādā veidā molekulārā formula C 8 H 8, šķiet, norāda, ka ogļhidrātos ir daži izomēru aromātiskie savienojumi:

Aromātiskās vielas ogļhidrātos kļūst par svarīgu organisko savienojumu cikliskās sērijas sastāvdaļu. Vienkāršākais šādu ogļhidrātu pārstāvis ir benzols. Runas valodas formula ne tikai izcēla viņu no citiem ogļhidrātiem, bet arī deva stimulu jaunas tieši organiskās ķīmijas attīstībai.

Aromātisko ogļhidrātu daudzums

Aromātiskie ogļhidrāti, kas pievienoti 19. gadsimta vālītei. Tolaik visvairāk paplašinātā uguns ielu apgaismojumam bija vieglā gāze. No šī kondensāta izcilais angļu fiziķis Maikls Faradejs 1825. gadā ieraudzīja trīs gramus eļļainas runas, aprakstot spēka jogu un nosaucis to šādi: karburācijas ūdens. 1834 Vācu mācības, ķīmiķis Mičerlihs, benzoskābes karsēšana ar tvaicēšanu, benzola atdalīšana. Formula, kurai tika dota reakcija, ir parādīta zemāk:

C6 H5 COOH + CaO sakausējums C6 H6 + CaCO3.

Reizēm no benzo sveķiem tika noņemta benzoskābe, ko var redzēt tropu augi. 1845. gadā akmeņogļu darvā tika atklāta rozā jaunā z'єєdnannya, it kā tā būtu ļoti pieejama otrimanna jaunajai runai rūpnieciskos mērogos. Іnshim dzherelom benzols є ligroīns, ņemts no deyakih ģintīm. Lai nodrošinātu benzola rūpniecisko uzņēmumu nepieciešamību, iespējams izmantot atsevišķu aciklisko ogļhidrātu ligroīna grupu aromatizēšanas ceļu.

Nosauciet pašreizējo variantu, ierosinot Lībihas vācu mācības. Vārda "benzols" sakne arābu valodā ir slids shukati - tur tas tiek tulkots kā "vīraks".

Benzola fiziskā jauda

Benzols ir bezmucas dzimtene ar specifisku smaržu. Runa vārās 80,1 C temperatūrā, 5,5 C ir cietāka un tajā pašā laikā pārvēršas baltā kristāliskā pulverī. Benzīns praktiski nevada siltumu un elektrību; Benzola aromātiskais spēks atspoguļo jūsu iekšējās dzīves struktūras būtību: tas ir skaidrs benzola kodolam un nebūtiskajai noliktavai.

Benzola ķīmiskā klasifikācija

Benzola un jogas homologi – toluols un etilbenzols – ir aromātiska ciklisko ogļhidrātu sērija. Budova ādas vēnā ir visplašākā struktūra, ko sauc par benzola gredzenu. Ādas struktūra no runu pārkares ir īpaši cikliska grupēšana, ko rada seši oglekļa atomi. Vons ieguva benzola aromātiskā kodola nosaukumu.

Vēsture

Iekšējā benzola uzstādīšana tika izstiepta desmit gadus. Dzīves galvenos principus (Kilceva modeli) 1865. gadā ieviesa ķīmiķe A. Kekule. Jaku rozpovіdaє leģenda, nіmetskiy vcheniy pobachiv formula tsgogo elements vі snі. Agrāk viņi aicināja vienkāršāk rakstīt runas struktūru, ko sauca šādi: benzols. Runas formula ir sešdaļīga. Ogles un ūdens simboli, kas, šķiet, ir roztashovani sešdaļīgā stūros, ir nolaisti. Šādā secībā vajadzētu iziet vienkāršai parastai sešdaļīgai ar vienu un zemstieples līnijām sānos, kuras ir novilktas. Benzola vispārīgā formula ir parādīta zemāk.

Aromātiskie ogļhidrāti un benzols

Šī elementa ķīmiskā formula ļauj noteikt, ka reakcijas uz benzolu nav raksturīgas. Jaunajiem, tāpat kā citiem aromātiskās sērijas elementiem, tipiska reakcija ir atomu aizstāšana ar ūdeni benzola gredzenā.

Sulfācijas reakcija

Koncentrētas sērskābes un benzola mijiedarbības mazgāšanai, reakcijas temperatūras paaugstināšanai varat noņemt benzosulfonskābi un ūdeni. Benzola strukturālā formula šajā reakcijā izskatās šādi:

Reakcijas halogenēšana

Broms vai hroms katalizatora klātbūtnē, kas mijiedarbojas ar benzolu. Hiomai ir halogenēti atvasinājumi. Un nitrēšanas reakcijas ass ir atkarīga no koncentrētas slāpekļskābes uzvarām. Reakcijas gala rezultāts ir slāpekļa puse:

Lai saņemtu papildu palīdzību, mēs atņemsim vibuhova runu - TNT jeb trinitoluolu. Tikai daži cilvēki zina, ka benzols ir ķermeņa pamats. Arī daudzi citi nitrospoluki, kuru pamatā ir benzola gredzens, var būt vikoristānas, piemēram, vibuhova runas

Benzola elektroniskā formula

Benzola gredzena standarta formula precīzi neatspoguļo iekšējo benzolu. Attiecīgi benzols ir atbildīgs par trīs lokalizētu p-saišu māti, savukārt āda ir atbildīga par mijiedarbību ar diviem oglekļa atomiem. Alus, kā pierādījums, benzolam nav būtisku pakārtotu saišu. Benzola molekulārā formula pieļauj saišu klātbūtni benzola gredzenā. To apvalks var būt tuvu 0,140 nm, kas ir starpvērtība starp standarta saites vidējo vērtību (0,154 nm) un suspendēto etilēna saiti (0,134 nm). Benzola strukturālā formula, kas attēlota no tālāk norādītajām saitēm, ir nepilnīga. Ticamāks un triviālāks benzola modelis, kā izskatās zemāk esošajā mazajā attēlā.

Benzola gredzena atomu āda ir atrodama sp 2 -hibridizācijas stacijā. Vіn vitrāžas par trīs valences elektronu sigma-saišu pieņemšanu. Qi elektroni nosmacē divus pašnāvības atomus ogļhidrātā un vienu atomu ūdenī. Ar elektronu palīdzību un saites C-C, H-H atrodas vienā plaknē.

Ceturtais valences elektrons rada dūmaku tilpuma svara veidā, kas izkliedējas perpendikulāri benzola gredzena plaknei. Šāda elektroniska drūmuma āda krustojas virs benzola gredzena laukuma un tieši zem tā no divu oglekļa atomu tumšuma.

Runas tumšo p-elektronisko līniju biezums ir vienmērīgi sadalīts starp mums ar ogļskābām saitēm. Tādā veidā tiek izveidota vienota Kilceva elektroniskā dūmaka. Globālajā ķīmijā šāda struktūra ir ieguvusi aromātiskā elektroniskā seksteta nosaukumu.

Iekšējo saišu līdzvērtība benzolā

Sešu krūzīšu visu seju vienlīdzība ir izskaidrojama ar aromātisko saišu virivitāti, kas atspoguļo raksturīgo ķīmisko un fizisko spēku, piemēram, benzola klātbūtni. P-elektroniskā hroma vienāda sadalījuma un visu iekšējo saišu vienādības formula ir parādīta zemāk.

Kā redzat, vienreizējo un podvynyh rīsu aizstāšana, kas ir uzzīmēta, attēlo iekšējo struktūru pēc mieta izskata.

Benzola iekšējās struktūras būtība dod atslēgu, lai izprastu ogļhidrātu iekšējo un ciklisko raksturu un paplašinātu praktisku zastosuvanya tsikh runu iespēju.

Aromātisks ogļhidrātos- pusogles tas ūdens, kura molekulām ir benzola gredzens. Nozīmīgākie aromātisko ogļhidrātu pārstāvji ir benzols un homologi - produkti, kas rodas, aizvietojot vienu vai vairākus ūdens atomus benzola molekulā uz ogļhidrātu pārpalikumu.

Budova benzola molekula

Persha aromātiskais spoluk - benzols - bula vіdkrita 1825. gadā p. M. Faradejs. Tika ieviesta pirmā molekulārā formula - Z 6 H 6. Lai tiltu noliktavu no robežas ogļhidrātu noliktavas, lai kompensētu tādu pašu atomu skaitu ogleklī, - ar heksānu (Z 6 H 14), jūs varat atcerēties, ka benzols var noņemt augstākie atomi ūdenī mazāk. Acīmredzot atomu skaita izmaiņas ūdenī ogļhidrātu molekulā izraisa vairāku saišu un ciklu parādīšanos. Pie 1865 lpp. F. Kekule ierosināja joga strukturālo formulu kā cikloheksantriēnu - 1, 3, 5.

Šādā rangā molekula, kas parāda Kekules formulas atriebties saitēm, tātad benzols vainīgs neesoša rakstura mātei, tāpēc viegli ieiet reakcijās: hidrogenēšana, bromovāns, hidratācija utt.

Tomēr šie skaitliskie eksperimenti ir parādījuši, ka benzols reaģē tikai skarbā vidē (augstas temperatūras un apgaismojuma dēļ) un ir stabils pret oksidēšanos. Jaunajai aizvietošanas reakcijai raksturīgākā benzols pēc rakstura ir tuvāks blakus esošajiem ogļhidrātiem.

Mēģinot izskaidrot nekonsekvenci, tika sniegts daudz pierādījumu dažādiem benzola struktūras variantiem. Pārējo benzola molekulu apstiprināja tās šķīduma reakcija ar acetilēnu. Faktiski ogles ir benzola ogles saturošas saites, kas ir vienādas viena ar otru, un šī jauda nav līdzīga ne atsevišķas, ne pakārtotas saites jaudai.

Šobrīd benzols tiek apzīmēts vai nu ar Kekules formulu, vai ar sešdaļīgu, kurā attēlots kolo.

Tātad, kāpēc benzola struktūra ir tik īpaša? Pamatojoties uz iepriekšējo ziņojumu datiem un rosrakhunkiviem, tika veiktas visnovkas par tiem, ka visi seši oglekļa atomi perebuvayut stacijā sp 2 -hibridizācija un gulēšana vienā plaknē. Nehibridizēts lpp-oglekļa atomu orbitāles, kas veido apakšsaites (Kekules formula), kas ir perpendikulāras gredzena plaknei un paralēlas vienai pret vienu.

Smaka krustojas viens ar otru, izveidojot vienotu π-sistēmu. Šādā secībā atkarīgo saišu sistēma, kas tiek zīmēta, attēli Kekules formulā, ir cikliska notikumu sistēma, kas krustojas savā starpā - saites. Sistēma sastāv no diviem toroidāliem (donutam līdzīgiem) elektroniskā ekranējuma reģioniem, kas atrodas benzola gredzena malās. Tātad benzola attēls parastā sešdaļīgā formā ar mietu centrā (π-sistēma) ir loģiskāks, zemāks cikloheksatriēna-1,3,5 formā.

Amerikāņu zinātnieks L. Polings, izplatījies, lai attēlotu benzolu, redzot divas robežstruktūras, kuras ir atdalītas zem elektroniskās spraugas un pakāpeniski pāriet vienu vienā, lai to ievietotu abām struktūrām pa vidu, abām vidējām vērtībām struktūras.

Dani vimir dozhin zv'yazkіv pіdtverdzhuyut tsі pripuschennya. Ir skaidrs, ka visām 3-3 saitēm benzolā ir vienāds spiediens (0,139 nm). Smaka ir saīsināta atsevišķām C-W saitēm (0,154 nm) un gara, kas apzīmē apakškrokas (0,132 nm).

Іsnuyut arī spoluki, yaky m_stya kіlka tsiklіchnyh struktūru molekulas.

Izomērija un nomenklatūra

Benzola homologiem tas ir raksturīgs Izomeriya no pozīcijas vairāku aizlūgumu. Vienkāršākajam benzola homologam toluolam (metilbenzolam) šādu izomēru nav; progresējošais attēlojumu homologs, aplūkojot dažus izomērus:

Aromātiskā ogļhidrāta ar maziem aizstājējiem nosaukuma pamatā ir vārds benzols. Atomi aromātiskajā gredzenā ir numurēti, sākot no vecākā starpnieka līdz jaunākajam:

Vecajai nomenklatūrai tiek saukti 2. un 6. noteikumi orto pozīcijas, 4 - pāris-, un 3 un 5 - metapozīcijas.

Fiziskais spēks
Benzols un joga ir visvienkāršākie homologi vistoksiskākajos prātos, vēl toksiskāki ar raksturīgu nepatīkamu smaku. Smirdumus sapuvuši pie ūdens, bet labi - bioloģiskajos veikalos.

Benzola ķīmiskā jauda

Aizvietošanas reakcijas. Aizvietošanas reakcijā ir iekļauti aromātiskie ogļhidrāti.
1. Bromuvannya. Reaģējot ar bromu katalizatora klātbūtnē, izdalās bromīds (ΙΙΙ), vienu atomu ūdenī benzola gredzenā var aizstāt ar broma atomu:

2. Benzola un jogas homologu nitrēšana. Kad aromātiskais ogļhidrāts mijiedarbojas ar slāpekļskābi sērskābes klātbūtnē (sērskābes un slāpekļskābes summu sauc par slāpekļskābes summu), ūdens atoma aizstāšana ar nitrogrupu -NO 2:

Ieviešot nitrobenzolu, kas ir nostiprinājies šajā reakcijā, tiek noņemts anilīns - runa, jo tas zastosovuetsya anilīna barvīnu noņemšanai:

Tsya reakcija var būt nosaukta krievu ķīmiķa Zinina vārdā.
Atnāca reakcija. Aromātiskās puses var iekļūt un reaģēt, veidojot benzola gredzenu. Kurā saindē cikloheksānu un jogu.
1. hidratācija. Benzola katalītiskā hidrogenēšana notiek augstākā temperatūrā, zemāka alkēnu hidrogenēšana:

2. Hlora vanna. Reakcija, ja tiek apgaismota ar ultravioleto gaismu un є brīvajiem radikāļiem:

Benzola homologi

їх molekulu noliktava ir atkarīga no formulas n H 2 n-6 . Tuvākie benzola homologi:

Kad jūs uzbrūkat toluolam, benzola homologi var būt izomēri. Isomeriya var savienot gan ar aizbildņa numuru (1, 2), gan ar aizbildņa pozīcijām benzola gredzenā (2, 3, 4). Z'ednannya kopējā formula Z 8 H 10:

Aiz vecās nomenklatūras, kā vikorists, lai ieviestu labu roztashuvannya divus tādus pašus aizbildņus pie benzola gredzena, vikoristu prefiksi orto- (saīsināti pro-) - roztašovanu aizstāvji pie sudіdnіkh atomiem vugleciu, meta-(m-) - caur vienu oglekļa atomu, kas pāri— (P-) - Aizsargi viens pret vienu.
Pirmie homologās benzola sērijas pārstāvji ir rіdini ar īpašu smaržu. Iet uz priekšu pēc ūdens. Є garnii mazumtirgotāji.

Reakcijā nonāk benzola homologi nomaiņa ( bromovannya, nitruvannya). Toluolu karsējot oksidē permanganāts:

Homologi benzola vikoristovuyutsya kā mazumtirgotājs otrimanny barvnikiv, zasobіv par zahistu roslin, plastmasas, šķidrumu.

Benzīns M. Faradejs 1825. gads kondensāta liktenis, ko patērēja vieglā gāze, kas uzvarēja Londonas pilsētas ielu apgaismojumā. Faradejs šo viegli sapuvušo runu ar asu smaku nosauca par "carburated water" (carburated ūdeņradi). Svarīgi atzīmēt, ka tika konstatēts, ka benzols veidojas no vienādām ogļu un ūdens daļām.

Descho pіznіshe, 1834. gadā roci, Mičerlihs otrimav benzoskābes dekarboksilēšana ar benzolu. Vins, uzstādījis atņemtās z'ednannya elementāro noliktavu - З 6 Н 6 - un izrunājis savu vārdu jaunajai - benzīns. Tomēr no tsієyu es negaidīju Liebіh vārdu. No tik tālu skaņām jums izdevās nosaukt benzolu vienā rindā ar hinīnu un strihnīnu. Domājot par Liebіha, es to nosaukšu par tālu jaunajai pusei benzols, tā lauskas parāda benzola tuvumu ol (vācu formā ol- eļļa). Ir arī citi priekšlikumi. Benzola lauskas no Faradeja vīzijām no vieglās gāzes, Lorāns zaproponuvavs (1837) jaunam vārdam feno grieķu valodā "nest gaismu". Tsya vārds netika apstiprināts, tomēr tas izskatās pēc monovalenta benzola pārpalikuma nosaukuma - fenils.

Faradejs nežēloja ogļhidrātus. Ūsu proponovanі yomu nosaukumi izrādījās kļūdaini. No liberālā nosaukuma "benzols" ir skaidrs, ka var atriebties hidroksilgrupai, kuras tur nav. Tātad pats mіtcherlіkhіvskiy "benzīns" neatriebjas funkcionālajai slāpekļa grupai. Turklāt dažādu nosaukumu iemesls izraisīja daudzus ķīmiķus. Vācu un krievu zinātniskajā literatūrā tika pieņemts nosaukums "benzols", bet angļu un franču valodā - "benzols" ( bensens, toluols, ksilola).

No pirmā acu uzmetiena šķiet, ka budovu benzola uzstādīšana nav liela grūtība. Pirms benzola molekulas noliktavas ir tikai divi elementi, seši oglekļa atomi nokrīt līdz sešiem ūdens atomiem. Līdz tam jau ir ziņots par benzola fizikālajām un ķīmiskajām spējām. Tomēr šis darbs ievilkās labus desmit gadus un beidzās nepilnā 1931. gadā.

Svarīgākie šķēršļi benzola struktūras atklāšanā bija ievērojamā vācu ķīmiķa Kekules podolāns. No pašreizējo zināšanu augstuma ir svarīgi saprast un novērtēt uz tā karājas hipotēzes nozīmi, kurai benzola molekula ir cikliska (1865). Tomēr tā pati atzīšana, ja to ņem kopā, aplūkojot izomēru skaitu benzolu mono- un diaizvietojumos, radīja šķietamo Kekules formulu. Pēc Kekules teiktā, benzols ir sešu locekļu ciklisks savienojums ar trim atkarīgām saitēm, kuras ir novilktas, tobto. cikloheksatriēns

Pati struktūra ir piemērota viena vai vairāku monoaizvietota benzola un trīs diaizvietotu benzolu izomēru izmantošanai.

No brīža, kad parādījās Ķekules struktūra, sākās її kritika, kas diemžēl to bija pelnījusi pilnībā. Jau ir izdomāts, ka rīsiem raksturīgi aromātiskie rīsi – to dominējošais aromātiskais raksturs. Šķita, ka Kekules struktūra benzolam nebija iespējama, lai izskaidrotu aromātisko savienojumu īpatnības. Vairākos gadījumos tas nevarēja izskaidrot arī izomēru esamību, lai gan benzola cikloheksatriēna formula ļāva to izskaidrot. Tātad, orto-benzola aizvietotājiem var būt divi izomēri

prote viyaviti їх zіrvalsya. Ļoti zīmīgi, ka Kekulei uz benzolu bija grūti skatīties kā uz cikloheksatriēnu ar drupanām, nevis fiksētām, atņemošām saitēm. Pēc Zviedrijas pārvērtībām es ass II un tagad benzols uzvedas kā struktūra kā bi, kas sastāv no vienādiem daudzumiem esі II.

Arī benzola Kekule galvenais trūkums ir neiespējamība, pamatojoties uz to, izskaidrot benzola gredzena molekulā esošās daļas aromātisko raksturu. Yakbi benzole buv cikloheksatriēns, tobto. z'ednannyam ar trim apakšsaitēm, vin mav bi:

Viegli oksidējams ar auksta ūdens KMnO 4 šķīdumu,

Pat istabas temperatūrā pievienojiet bromu un viegli iesaistieties citās elektroķīmiskās pievienošanas reakcijās,

Švidko hidratē ar ūdeni niķeļa klātbūtnē istabas temperatūrā,

Reakcijā benzols iekļūst nelabprāt, ne tik kā alkēni. Un aizvietošanas reakcijas ass ir vēl raksturīgāka aromātiskās sērijas pusei. Ir skaidrs, ka benzols nevar būt cikloheksatriēns un Kekules formula neatspoguļo benzola patieso dabu. Galvenais benzola Kekule trūkums ir jaunu saišu klātbūtne. Jakbijam tā nebija, tad tas nebija benzola pēdas, lai parādītu dominējošo stāvokli, tamanny alkenіv. Savienojumā ar cim sapratīsim, kāpēc visi tālāk, mēģina “piebeigt” Kekules formulu vai samazināt її podvіynyh zvіyazkіv formu, benzolam līdzi ņemot ciklisko budovu. Tādas formulas III – VII ierosināja Klauss (1867), Dewar (1867), Armstrong-Bayer (1887), Tiele (1899) un Ladenburg (1869)

Viena no šīm formulām nevarēja izskaidrot visas benzola spējas. Tse kļuva iespējama tikai ar kvantu ķīmijas attīstību.

Acīmredzot līdz mūsdienām budovu benzola molekulas izskats ir plakana, regulāra sešdaļīga, uz kaut kāda veida oglekļa atomu virsotnēm, kas atrodami sp 2-hibrīda tērauds. Sešu oglekļa atomu apvalks uz vienu trīs trigonālu hibrīdu orbitāļu mieru veido divus σ -saites no sausajām oglēm un vēl viena saite no ūdens. Visi zv'yazki raztashovanі vienā plaknē zem pārsega 120 viens pret vienu. No hibridizācijas pieņem liktenis mazāk nekā diviem no trim R- elektronu oglekļa atomi σ - benzola gredzena sešu oglekļu ādā paliek dzēlieni pa vienam R- elektrons. No benzola atklāšanas vēstures, kas, izstiepusi bagātu desmitgadi, ir skaidrs, ka izpausme, R-Elektroniskās ēkas pārklājas pa vienai, ne tikai pa pāriem ar apgaismojumu π - skaņas. Dažām mēbelēm varbūt aizēno R- elektroniski, kā no labās rokas sucidom, tā no susidom zliva

Tāpēc mēs varam, jo ​​molekula var būt cikliska, starp vienas ass oglekli R- elektroni paralēli viens otram. Pārējās smadzenes ir pasīvās, it kā molekula būtu saplacināta.

Šī iemesla dēļ benzola un oglekļa atomu molekulas ir saistītas ar neparastām un atkarīgām saitēm. Tsі zv'yazki, svvidshe par visu, sіd bulo bіdnesti līdz "pusotram". Nebūs iespējams uzminēt, kas paredz kristāliskā benzola rentgenstaru difrakcijas analīzes rezultātus, visām oglekļa-oglekļa saitēm benzolā var būt vienāds attālums 0,14 nm, kā arī starpattālums 0,154 nm un a. apakšējā (0,134 nm) ar zvaniņiem un svilpēm.

Šajā rangā zgіdno ar pašreizējām izpausmēm benzolam nav tipisku pakārtotu saišu starp oglēm. Otzhe šādā gadījumā un pēc tam parādiet spēkus, kas ir satracināti ar zvaniņiem un svilpēm. Tajā pašā stundā nevar pārvērtēt ievērojamo benzola molekulas neesamību. Cikloalkāns no sešiem oglekli saturošiem oglekļiem (cikloheksāns) satur 12 ūdens atomus, bet benzolā kopā ir 6 atomi.n. Faktiski reakcijas prātam benzols nonāk trīs ūdens molekulās, no halogēniem līdz ozonam.

Šajā stundā zinātniskā un tehniskā literatūra ir ieguvusi divus benzola grafiskos attēlus

Viens pamato benzola neesamību, pretējā gadījumā - tā aromātiskumu.

Kā saistīt budovu benzolu ar tam raksturīgo dominanci, vadošo rangu, ar aromātisko raksturu? Kāpēc benzolam ir unikāla termodinamiskā stabilitāte?

Savā laikā tika pierādīts, ka alkēni var viegli pievienot ūdens molekulu un pārveidoties par alkāniem. Šī reakcija rodas, redzot karstumu, tuvu 125,61 kJ uz ādas saiti, un ūdens siltuma skaņas. Mēģināsim pārspēt hidrogenēšanas siltumu ar benzola termodinamiskās stabilitātes novērtēšanas metodi.

Faktiski cikloheksēns, cikloheksadiēns un benzols tiek hidrogenēti par cikloheksānu

Cikloheksēna hidrogenēšanas siltums bija 119,75 kJ. Tad aplēstā cikloheksadiēna vērtība var kļūt 119,75 x 2 = 239,50 kJ (faktiski 231,96 kJ). Jakbi benzols mav trīs atkarīgās saites (cikloheksatriens Kekule), tad hidrolīzes siltums jauniem maziem buti ir 119,75 x 3 = 359,25 kJ. Eksperimentālā nozīme atlikušajā dienas daļā ir skaidri redzama acī. Hidrogenējot benzolu, ir redzams mazāk par 208,51 kJ siltuma, kas ir par 359,25 mazāk nekā aprēķinātā vērtība - 208,51 = 150,73 kJ. Tsya enerģija atskan enerģijas rezonanse. Tomēr, kad benzols tiek hidrogenēts, tiek uzskatīts, ka aprēķinātajā vērtībā ir par 150,73 kJ mazāk enerģijas, bet tas nozīmē, ka pašam benzolam ir par 150,73 kJ mazāk enerģijas, zemāka hipotētiskā cikloheksatrija n. Ir skaidrs, ka benzols nevar būt cikloheksatriēna māte. Benzola molekulas stabilitāte pēc rezonanses enerģijas vērtības ir rezultāts izolētajām apakšvadu saitēm un atsevišķa elektroniskā trūcīguma redzamība sekstetam. R-elektronika.

Nabuvayuchi zavdyaki vygoda vygodov savu augsto termodinamisko stabilitāti, benzols gaitā ķīmiskās reakcijas, lai saglabātu savu stabilitāti. Vіdomo, scho var ieviest tikai taupīšanas nolūkos benzola gredzena ķīmiskajā reakcijā līdzsvara stāvoklī. Šādu iespēju dod tikai aizvietošanas reakcija un lielākoties aromātiskā virkne ir vairāk raksturīga aizvietošanas reakcijai, zemākam piemaisījumam. Elektrotrofiskās pievienošanas reakciju gaitā aromātiskais savienojums pārstāj būt aromātisks, ievadot vīna stabilitāti vienlaikus ar rezonanses enerģiju, kas uzlabo stabilitāti. Aromātiskas spoluhijas dēļ reakcijā iekļūst bagātīgi salocītā veidā, zemāki, piemēram, alkēni. Vēl viena reakcijas īpatnība, kas rodas, piedaloties aromātiskajiem asniem, ir bezkompromisa ķēde. Smirdēji vai nu pievienojas reakcijai, kad tie ierodas, vai arī tie nāk visi uzreiz. Par tse, lai apstiprinātu faktu, ka nevajadzētu ņemt vērā daļējas hidrogenēšanas vai hlorēšanas produktus ar benzolu. Ja notiek reakcijas, tās norisinās tā, ka uzreiz parādās pilnīgas hidrogenēšanas vai hlora izzušanas produkti.

Šāda attīstība podіy po'yazany z tim, scho єdina elektroniskā dūmaka no sešiem R-Benzola elektronika ir pieejama vai nav, starpposma iespējas jaunam slēdzim.

Aromātisks ogļhidrātos (areni)

Aromātisko ogļhidrātu pārstāvji - benzols C 6 H 6 un homologi var būt cikliski. Smirdēt var mātes nasichenny vai ne nassycheni bіchnі lancers. Deyakі s pokhіdnih benzols var sajust smaržu. Šī iemesla dēļ tika saglabāts viņu vēsturiskais nosaukums - aromātisks ogļhidrātos. Mūsdienās ir daudz runu, jak, aiz ikdienas un ķīmiskajām spējām var aiziet līdz aromātiskajiem ogļhidrātiem. Benzols ir tipisks aromātisko ogļhidrātu pārstāvis, kura molekulā ir seši oglekļa atomi.

Eksperimentālie dati liecina, ka benzola molekulā ir 92,3% oglekļa, tāpat kā acetilēna molekulā. Arī vienkāršākā benzola formula var būt tāda pati kā acetilēnam - CH. Ale, benzola tvaiku daudzums dienā ir 39, un jogas kožu masa ir 78 g (2D H = 2‣‣‣39). Ja benzola formula ir patiesa bula b CH, tad jogas masa ir vainīga buti 13 r, nevis 78 gadi. Vēlāk benzola molekula sastāv no sešiem oglekļa atomiem un sešiem ūdens atomiem (78: 13 = 6), un tās molekulārā formula ir C 6 H b.

Eksperimenti ir parādījuši, ka, paaugstinoties temperatūrai un katalizatoru klātbūtnē, benzola ādas molekulai tiek pievienotas trīs ūdens un cikloheksāna molekulas. Jāsecina, ka benzols var būt ciklisks. Šis eksperiments parādīja, ka benzola molekulas saites ir vienādas.

Pamatojoties uz pašreizējiem atklājumiem, benzola molekulā ir viena s- un divu p-elektronu globula, kas hibridizēta pie ādas oglekļa atoma. (sp 2 -hibridizācija), un viens p-elektronu mākonis ir nehibridizēts. Visas trīs hibridizētās elektronu lodītes, kas pārklājas ar hibridizētām susdnіh atomu nokrāsām ogleklī un atomu s-khmariem ūdenī, izveido trīs σ-saites, it kā tās atrastos vienā plaknē. Nehibridizētie p-elektronu hroma atomi ogleklī ir roztashovani perpendikulāri plaknei taisnām σ-saitēm. Qi drūms tezh pārklājas pa vienam (40. att.).

Rīsi. 40. Budova benzola molekula

Benzola molekulas ciklam nav trīs apakšsaišu: pirmā oglekļa atoma nehibridizētais p-elektrons pārklājas ar nehibridizēto oglekli.

Tā kā benzola molekulas elektronu stiprums ir sadalīts vienmērīgi, tad pareizā benzola strukturālā formula ir attēlota kā sešdaļīga ar mietu vidū. Ir daudz aromātisku ogļhidrātu, kas ir līdzīgi benzolam - benzola homologi. Z'ednannya kokogles un ūdens, kuru molekulās є benzola gredzens jeb kodols redzams līdz pat aromātiskie ogļhidrāti . Šodien uzvarošā formula I (Fridrihs Kekule (1829-1896) 1865) vai III. Radikāls -Z 6 H 5 pieņemts saukt fenils.

Budova benzola molekulas — to var redzēt. Kategorijas "Budova benzola molekula" klasifikācija un īpatnības 2017, 2018.