Биоорганическая химия. Братцева И.А - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СтГМУ | Ставрополь

Составители: 

Рубрика: 

47
Парафин твердый – смесь твердых предельных углеводородов; при-
меняется для лечения теплом при невралгиях и других заболеваниях ("па-
рафиновые ванны").
Этилен и пропилен – сырье для получения полиэтилена и полипро-
пилена.
Изопрен – мономер естественного каучука (природный полимер).
Изопреновое звено – один из наиболее распространенных в природе
структурных фрагментов (каротины, витамин А, ретиналь и др.).
Ацетилен – обладает сильным наркотическим действием, но для нар-
коза не применяется, так как с воздухом образует взрывчатую смесь. Ис-
пользуется в промышленности для синтеза уксусного альдегида, каучу-
ков, искусственного волокна.
5. Электрофильное замещение S
E
в ароматическом ряду
(моноядерные и конденсированные арены). Сопряжение (π,π и р,π)
в аренах и их производных
Среди циклических соединений с сопряженной системой двойных
связей особыми свойствами выделяются
ароматические углеводороды
(арены) и их производные. Особенности электронного строения аромати-
ческих углеводородов наиболее наглядно проявляются в атомно-
орбитальной модели бензола. Каркас бензола образуют
шесть sp
2
–
гиб-
ридизованных атомов углерода. Все σ
-связи (С–С и С–Н) лежат в одной
плоскости. Негибридизованные шесть р
Z
-АО расположены перпендику-
лярно плоскости молекулы и параллельно друг другу. Поэтому каждая
р
Z
-АО в равной степени может перекрываться с двумя соседними р
Z
-АО.
В результате кругового перекрывания возникает единая
делокализован-
ная π-система
наибольшая электронная плотность в которой находится
над и под плоскостью σ-скелета и охватывает все углеродные атомы
цикла. В бензоле имеется полная выравненность длин связей (0,139 нм).
Энергия сопряжения бензола составляет 227,8 кДж/моль, он проявляет
высокую термодинамическую устойчивость.
CH
CH
CH
CH
CH
CH
Делокализованная -система
Все признаки, определяющие высокую термодинамическую устойчи-
вость бензола, объединены понятием
ароматичность. Соединение обла-
дает
ароматичностью, если оно имеет плоский замкнутый цикл и со-
пряженную π-электронную систему, охватывающую все атомы цикла и
содержащую (4n+2) π-электронов (
правило Хюккеля), где n – ряд целых
чисел: 1,2,3 и т.д., определяющих число циклов в молекуле.
48
Правило Хюккеля применимо к любым плоским конденсированным
системам, в которых нет атомов, являющихся общими более, чем для
двух циклов. Поэтому такие соединения с конденсированными бензоль-
ными ядрами, как нафталин, антрацен, фенантрен и другие, отвечают
всем критериям ароматичности.
Нафталин
Антрацен
Фенантрен
Циклопентанпергидрофенантрен (гонан, стеран) - производное
гидрированного фенантрена, не обладает ароматичностью.
Ароматические соединения бензольного ряда
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CH
CH
3
CH
3
CH
CH
3
CH
3
CH CH
2
Толуол
(метилбензол)
орто-Ксилол
(1,2-диметилбензол)
мета-Ксилол
(1,3-диметилбензол)
пара-Ксилол
(1,4-диметилбензол)
пара-Цимол
(1-метил-4-
изопропилбензол)
Кумол
(изопропилбензол)
Стирол
(винилбензол)
Дифенил
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
1
4
1
1
Реакции электрофильного замещения в ароматическом ряду
Наиболее типичны для ароматических соединений реакции электро-
фильного замещения S
E
.
Механизм реакций электрофильного замещения
Наличие π-электронной плотности с двух сторон плоского аромати-
ческого цикла ведет к тому, что ароматические соединения бензольного
ряда (арены) являются нуклеофилами и в связи с этим склонны подвер-
гаться электрофильной атаке. В общем виде для бензола реакция замеще-
ния протона на другие электрофилы может быть представлена следую-
щим образом:

Страницы