• Nie Znaleziono Wyników

Związki aromatyczne

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Związki aromatyczne"

Copied!
40
0
0

Pełen tekst

(1)

CHEMIA CHEMIA ORGANICZN ORGANICZN

A A

WYKŁAD

WYKŁAD 8 8

(2)

Związki aromatyczne

BENZEN BENZEN

C 6 H 6

wzór Kekul

wzór Kekul é é go go

(3)

Związki aromatyczne

0,134 nm 0,148 nm

Długość wiązań

w cząsteczce benzenu

0,139 nm

0,139 nm

0,139 nm 0,139 nm

0,139 nm

0,139 nm

(4)

Związki aromatyczne

=

Rezonans w cząsteczce benzenu

Hybryda rezonansowa Struktury graniczne

(5)

Związki aromatyczne

Teoria rezonansu w cząsteczkach

1

. Ze zjawiskiem rezonansu mamy do czynienia, gdy cząsteczkę można przedstawić za pomocą dwóch (lub większej ilości) struktur granicznych różniących się od siebie

jedynie rozmieszczeniem elektronów (muszą to być struktury Lewisa)

2

. Cząsteczka jest hybrydą wszystkich możliwych struktur granicznych

4

. Jeżeli poszczególne struktury graniczne mają w przybliżeniu podobną trwałość (energię) ich udział w hybrydzie jest podobny

3

. Wszystkie atomy otoczone przez elektrony zdelokalizowane muszą leżeć w jednej płaszczyźnie

(6)

Związki aromatyczne

Teoria rezonansu w cząsteczkach

6

. Im bardziej trwała jest struktura tym większy jest jej udział w hybrydzie rezonansowej

5

. Wszystkie struktury graniczne muszą mieć jednakową liczbę niesparowanych elektronów

(7)

Związki aromatyczne

7

. Hybryda rezonansowa jest trwalsza od każdej z poszczególnych struktur granicznych

(8)

Związki aromatyczne

Nakładanie orbitali w cząsteczce benzenu

(9)

Związki aromatyczne

Charakter aromatyczny związku

Do związków aromatycznych zaliczamy związki,

których właściwości są podobne do właściwości benzenu

Są związkami pierścieniowymi (najpowszechniejsze są pierścienie pięcio-, sześcio- i siedmioczłonowe)

Cząsteczki mają budowę płaską (lub prawie płaską)

Cząsteczki zawierają chmurę zdelokalizowanych elektronów

poniżej i powyżej płaszczyzny pierścienia

Zdelokalizowane elektrony tworzą układ wiązań sprzężonych

(10)

Związki aromatyczne

Związki są zdolne do indukowania, w zewnętrznym

polu magnetycznycznym, diamagnetycznego prądu w pierścieniu (przesunięcia chemiczne protonów ok. 7 ppm)

Charakter aromatyczny związku

Związki aromatyczne ulegają reakcji elektrofilowej substytucji aromatycznej

Aby związek można było uznać za aromatyczny liczba zdelokalizowanych elektronów musi spełniać regułę Hückla

(11)

reguła H

reguła H ü ü ckla ckla

Związki aromatyczne

L L e e = =

4n+2 4n+2 n = 0, 1, 2, 3, …

L e = 4  1 + 2 =

6

(12)

Związki aromatyczne

naftalen

antracen

fenantren

Le = 10

Le = 14

Le = 14

(13)

Le = 6 Le = 6

niearomatyczny aromatyczny

Związki aromatyczne

Brak sprzężenia pomiędzy

wszystkimi wiązaniami podwójnymi

cykloheptatrien kation cykloheptatrienylowy*

* jon tropyliowy

(14)

ZADANIE DOMOWE

KTÓRY Z PONIŻSZYCH ZWIĄZKÓW JEST ZWIĄZKIEM AROMATYCZNYM?

(15)

Związki aromatyczne

1,3-cyklopentadien anion cyklopentadienylowy

Le = 4 Le = 6

niearomatyczny aromatyczny

(16)

Związki aromatyczne - heterocykle

Le = pirol

46

(17)

Związki aromatyczne -

heterocykle

(18)

ZADANIE DOMOWE

Jak będą wyglądać struktury graniczne imidazolu?

imidazol imidazol

(19)

Związki aromatyczne

Aromatyczne podstawienie elektrofilowe

1. Nitrowanie 2. Sulfonowanie

3. Alkilowanie Friedla - Craftsa 4. Acylowanie Friedla - Craftsa

5. Talowanie 6. Nitrozowanie

7. Sprzęganie z solami diazoniowymi 8. Reakcja Kolbego

9. Reakcja Reimera - Tiemanna

S S E E Ar Ar

(20)

Aromatyczne podstawienie elektrofilowe - mechanizm

Kompleks

Kompleks

powoli

(21)

Aromatyczne podstawienie elektrofilowe - mechanizm

szybko

(22)

Związki aromatyczne

Aromatyczne podstawienie elektrofilowe -

mechanizm

(23)

Aromatyczne podstawienie elektrofilowe – wpływ podstawników

20 – 30 min.

1 - 2 min.

(24)

Aromatyczne podstawienie elektrofilowe – wpływ podstawników

szybciej

wolniej

(25)

Aromatyczne podstawienie elektrofilowe – wpływ podstawników

62%

p-

32%

o-

6%

m-

(26)

Aromatyczne podstawienie elektrofilowe – wpływ podstawników

1%

p-

93%

m-

6%

o-

(27)

Podstawniki Podstawniki aktywujące aktywujące

Podstawniki Podstawniki dezaktywujące dezaktywujące KLASYFIKACJA PODSTAWNIKÓW

KLASYFIKACJA PODSTAWNIKÓW

Kierują w pozycję o- i p- Kierują w pozycję m-

Kierują w pozycję o- i p-

(28)

Aromatyczne podstawienie elektrofilowe – wpływ podstawników

Atak orto- Efekt Bakera-Nathana

(29)

Aromatyczne podstawienie elektrofilowe – wpływ podstawników

Atak meta-

(30)

Aromatyczne podstawienie elektrofilowe – wpływ podstawników

Atak para-

(31)

Aromatyczne podstawienie elektrofilowe – wpływ podstawników

Atak orto-

(32)

Aromatyczne podstawienie elektrofilowe – wpływ podstawników

Atak meta-

(33)

Aromatyczne podstawienie elektrofilowe – wpływ podstawników

Atak para-

(34)

Aromatyczne podstawienie elektrofilowe – wpływ podstawników

Atak orto-

(35)

Aromatyczne podstawienie elektrofilowe – wpływ podstawników

Atak meta-

(36)

Aromatyczne podstawienie elektrofilowe – wpływ podstawników

Atak para-

(37)

Aromatyczne podstawienie elektrofilowe – wpływ podstawników

Atak orto-

(38)

Atak meta-

(39)

Atak para-

(40)

Cytaty

Powiązane dokumenty

Trudniej jest porównać dwa ułamki zwykłe od dwóch liczb naturalnych, na które wystarczy, że zerkniemy okiem, a już potrafimy wskazać większą z nich.. W przypadku dwóch

Aby dowiedzieć się czy dana liczba dzieli się przez 7, skreślamy jej ostatnie trzy cyfry, a od tak powstałej liczby odejmujemy liczbę skreśloną, jeśli ta różnica dzieli

Przy losowaniu próbki o stosunkowo małej liczności n ze zbioru o wielkiej liczebności N praktycznie jest bez znaczenia, czy losowanie odbywa się ze zwracaniem czy bez,

Ograniczające strefę ściany kwadratowe i sześciokątne pochodzą, odpowiednio, od punktów sieci odwrotnej typu (2,0,0) i (1,1,1). Strefa Brillouina w

Jak to rozważaliśmy w paragra- fie 32.4, cząstka poruszająca się po orbicie ma zarówno moment pędu EL, jak i (ponieważ jej tor jest równoważny maleńkiej pętli z

Rzetelnych informacji na temat realizowanego projektu, które będą zamieszczane na stronie internetowej szkoły oraz przekazywane bezpośrednio uczestnikowi za pośrednictwem poczty

Białka mogą również tworzyć struktury samopowielające się, ale ponieważ własności katalityczne białek są ściśle powiązane z ich strukturą, dlatego reprodukcja białek

Do nazwy alkanu o takiej samej liczbie atomów węgla dodaje się końcówkę