Без катализатора бензол не реагирует ни с хлором, ни с бромом. При добавлении же кислот Льюиса бензол легко бромируется и хлорируется.
(12)
бензол хлорбензол
Активным катализатором является не само железо, а хлорид железа (III) образующийся при взаимодействии железа с хлором.
Хлорид железа (III) является слабой кислотой Льюиса. Он соединяется с хлором с образованием кислотно-основного комплекса
кислотно-основный комплекс
При галогенировании в присутствии кислот Льюиса в качестве электрофилов выступают комплексы галогенов с кислотами Льюиса.
Механизм
Атака бензола комплексом хлора с хлоридом железа (III)
циклодиенильный катион
2. Потеря протона циклодиенильным катионом
тетрахлорферрат
При хлорировании бензола побочно образуются ди- и трихлорбензолы:
(13)
1,2-дихлор- 1,4-дихлор- 1,2,4-трихлор-
бензол бензол бензол
Нитрование хлорбензола приводит к образованию орто- и пара-хлорбензолов.
(14)
орто-хлорбензол пара-хлорбензол
Хлорирование нитробензола дает мта-хлорнитробензол
(15)
мета-хлорбензолов
6.1.4. АлкилированиеВажный метод синтеза алкилбензолов состоит в действии на ароматические соединения алкилгалогенидов при каталитическом участии галогенидов металлов, обычно хлорида алюминия. Этот называют алкилированием по Фриделю-Крафтсу. Катализатор обеспечивает образование катиона, который и атакует молекулу ароматического соединения. Алкилированием бензола трет-бутилхлоридом получают трет-бутилбензол:
(16)
трет-бутилхлорид трет-бутилбензол
Алкилгалогениды сами по себе недостаточно электрофильны чтобы реагировать с бензолом, а вот их кислотно-основные комплексы с хлоридом алюминия могут
кислотно-основный комплекс
предварительно генерируя карбокатионы
трет-бутил катион тетрахлоралюминат
Механизм
1. трет-Бутил катион атакует -электроны бензола с образованием углерод-углеродной связи
циклодиенильный катион
Потеря им протона приводит к образованию трет-бутилбензола
Продуктом алкилирования бензола изобутилхлоридом является трет-бутилбензол:
(17)
изобутилхлорид трет-бутилбензол
Реакция проходит по сходному механизму:
Алкилированием бензола этилбромидом можно получить этилбензол:
(18)
этилбензол
Механизм
Алкилирование бензола н-бутилхлоридом приводит к образованию двух продуктов
(19)
н-бутилхлорид н-бутилбензол втор-бутилбензол
Любой компонент смеси образовывать карбокатион, может алкилировать бензол. Наиболее часто источниками карбокатионов служат алкены и спирты, генерирующие катионы при взаимодействии с сильными кислотами. Алкилированием бензола этиленом получают этилбензол:
(20)
Алкилированием бензола пропиленом получают кумол:
(21)
А. Хлорметилирование
Частным случаем алкилирования является реакция бензола с формальдегидом и HCl в присутствии хлорида цинка приводящая к образованию бензилхлорида:
(22)
бензилхлорид
Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:
А1 любой элемент можно однозначно определить по: а) числу нейтронов в ядре; б) массовому числу; в) числу протонов в ядре; г)числу электронов на внешнем уровне. а2 номер периода таблицы д.и.менделеева, в котором расположен элемент, показывает: а) заряд ядра атома; б) число электронов в атоме; в) число электронов на внешнем энергетическом уровне атома; г) число энергетических уровней в атоме. а3 протоном является: а) частица с зарядом +1 и массой 1; б) частица без заряда и с массой, равной 1; в)частица с зарядом -1 и массой 1; г) частица с зарядом +2 и массой 4. а4 степень окисления железа в веществе fecl3 равна: а) +2; б)-1; в)+6; г)+3. а5 вещество, называемое оксидом азота (ii), имеет формулу: а)n2о5; б)nо2; в)n2о; г)nо. а6 силикат натрия – это: а)оксид б)соль в)кислота г)основание. а7 выберите правильное утверждение: а)mgso4 – это сульфид марганца; б) mgso4– это сульфат магния; в) mgso4- это сульфат марганца; г) mgso4– это сульфит магния. а8 в водном растворе распадается на ионы вещество, формула которого: а)ch4; б) koh ; в) so3; г) pсl5. а9 расставьте коэффициенты в уравнении mgci2 +naoh → mg(oh)2 + naci. сумма коэффициентов равна: а) 4; б) 8; в) 6; г) 5.
А2. Г)
А3. А)
А4. Г)
А5. Г)
А6. Б)
А7. Б)
А8. Б)
А9. В)