Окисление аренов и алкилбензолов; реакция Этара

9 заданий

Окисление боковой цепи

Сколько бы атомов ни было в цепи, остаётся одна COOH.

Как предсказать продукт окисления

Горячий \(\ce{KMnO4}\) (затем кислота): каждая алкильная группа с бензильным H → COOH.
Цепь рвётся у бензильного атома; остальные атомы уходят (\(\ce{CO2}\), кислоты).
трет-Бутил не окисляется (нет бензильного H).
Две алкильные группы → дикарбоновая кислота; двойная связь в цепи рвётся, как у алкенов.

этилбензол — Этилбензол → бензойная кислота; трет-бутилбензол устойчив

бензойная кислота: KMnO₄, H⁺, t — Этилбензол → бензойная кислота; трет-бутилбензол устойчив

Примеры

1. Пропилбензол → бензойная кислота.

2. пара-Ксилол → терефталевая кислота.

3. 2-Изопропил-4-трет-бутилтолуол → 4-трет-бутилфталевая кислота.

errorДлина цепи не важна

Любая цепь с бензильным водородом превращается в одну COOH на кольце.

edit_noteПопробуйте сами

Что даст тетралин (1,2,3,4-тетрагидронафталин) с горячим \(\ce{KMnO4}\)?

expand_moreПоказать решение

Фталевую кислоту: оба бензильных атома насыщенного кольца превращаются в COOH.

Этар и окисление кольца

Как получить альдегид или окислить кольцо

Этар: \(\ce{ArCH3 + CrO2Cl2}\) → комплекс → гидролиз → ArCHO.
\(\ce{CrO3}\) в уксусном ангидриде: \(\ce{ArCH3 -> ArCH(OAc)2 ->[H3O+] ArCHO}\) — диацетат защищает от переокисления.
Бромирование метила на свету: \(\ce{ArCHBr2}\) → гидролиз → ArCHO; \(\ce{ArCBr3}\) → гидролиз → ArCOOH.
Кольцо: бензол + \(\ce{O2}\) (\(\ce{V2O5}\), 450 °C) → малеиновый ангидрид; нафталин → фталевый ангидрид.

Примеры

1. Толуол + \(\ce{CrO2Cl2}\) → бензальдегид.

2. Толуол + 2\(\ce{Br2}\) (\(h\nu\)) → \(\ce{C6H5CHBr2}\) → вода → бензальдегид.

3. Нафталин + \(\ce{O2}\) (\(\ce{V2O5}\)) → фталевый ангидрид.

errorАльдегид — только в особых условиях

Перманганат окисляет метил сразу до кислоты; для альдегида нужен Этар или «ловушка» — диацетат.

edit_noteПопробуйте сами

Что даст толуол с \(\ce{CrO3}\) в уксусном ангидриде и затем кислотой?

expand_moreПоказать решение

Бензальдегид.

push_pinГлавное

Горячий \(\ce{KMnO4}\) (или \(\ce{K2Cr2O7/H2SO4}\)) окисляет любую алкильную группу с бензильным водородом до COOH, отрезая остальную цепь; трет-бутил устойчив. Метил можно окислить до альдегида хлористым хромилом (Этар) или \(\ce{CrO3}\) в уксусном ангидриде (через диацетат). Кольцо бензола окисляется только кислородом на \(\ce{V2O5}\) при высокой температуре — до малеинового ангидрида; нафталин — до фталевого ангидрида.

Закрепите теорию: 9 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.