Практикум: арены

Цепочки и строение

Практикум собирает всю тему. В цепочках с аренами нужно узнать тип каждой реакции по реагенту, предсказать место замещения и проверить, совместимы ли стадии друг с другом.

Как решать цепочку с аренами

1. По реагенту определите тип реакции: электрофильное замещение в кольце, превращение боковой цепи, окисление, нуклеофильное замещение или восстановление.
2. Для электрофильного замещения найдите место атаки по сильнейшему активатору.
3. Боковую цепь превращайте через бензильное положение.
4. Проверьте, совместимы ли стадии: реакцию Фриделя — Крафтса проводят до введения акцепторов.

Расчёты

В расчётных задачах по аренам количество вещества находят по уравнению реакции, а для смесей изомеров учитывают долю каждого изомера.

Как считать по аренам

1. Найдите количество вещества по уравнению реакции.
2. Для смесей изомеров возьмите долю каждого изомера из условия.
3. Выход учитывайте в конце: умножьте теоретическое количество на выход.

Итоги шестнадцатой темы

Тема показала, как ароматическое кольцо вступает в реакции, сохраняя ароматичность. Электрофильное замещение идёт через σ-комплекс: медленная атака электрофила сменяется быстрым отщеплением протона. Галогенирование, нитрование, сульфирование, алкилирование и ацилирование по Фриделю — Крафтсу, формилирование и хлорметилирование различаются только способом получить электрофил. Заместитель в кольце определяет скорость и направление следующего замещения: доноры активируют кольцо и направляют в орто- и пара-положения, акцепторы дезактивируют его и направляют в мета-положение, а галогены дезактивируют кольцо, но направляют в орто- и пара-положения. Эти правила вместе с превращениями групп и блокирующими группами позволяют планировать синтез замещённых бензолов. Мы разобрали также превращения боковой цепи через бензильное положение, нуклеофильное замещение в кольце через комплекс Мейзенгеймера и через арин и восстановление аренов. Следующая тема посвящена спиртам — соединениям с гидроксильной группой, которые служат исходными веществами множества синтезов.