Галоидпроизводные ароматических углеводородов

Классификация, изомерия, номенклатура

Различают два вида галогенопроизводных ароматических углеводородов.

1.Вид соединения галогена с углеродом ароматического кольца

а) Моногалогенопроизводные

хлорбензол о-хлортолуол м-хлортолуол п-хлортолуол

б) Полигалогенопроизводные

о-дихлорбензол м-дихлорбензол п-дихлорбензол гексахлорбензол

 

2.Вид соединения галогена с углеродом боковой цепи.

а) моногалогенпроизводные

хлористый бензил

б) полигалогенпроизводные

хлористый бензилиден бензотрихлорид

Получение

1.Действие галогенов на ароматические углеводороды (см.свойства ароматических углеводородов, реакции электрофильного замещения);

2. Из первичных ароматических аминов через соли диазония.

CuCl

C6H5NH2 + O=N-OH + HHal C6H5N2Hal C6H5Hal + N2

-2H2O

(подробнее см.получение и свойства ароматических диазосоединений).

3. Получение соединений с галогеном в боковой цепи.

а) реакция хлорметилирования

  + ZnCl2 + HCl -H2O
    формальдегид хлористый водород хлористый бензил

 

б) замещение группы ОН в ароматических спиртах на галоген

C6H5CH2OH + HCl C6H5CH2Cl

-H2O

хлористый бензил

 

Физические свойства галогенопроизводных ароматических углеводородов

Жидкости или твердые вещества, практически нерастворимы в воде. Плотность больше 1. Соединения с Hal в боковой цепи обладают раздражающим запахом и слезоточивым действием.

 

Химические свойства

Галогенопроизводные ароматических углеводородов обладают в основном теми же свойствами, что и галогенопроизводные жирного ряда, но отличаются различной активностью в реакциях нуклеофильного замещения атома галогена.

а) соединения 1 типа (галоген связан с углеродом ядра) вступают в реакции нуклеофильного замещения галогена с большим трудом. Так, реакция гидролиза хлорбензола протекает под действием водного раствора щелочи лишь при 300-3500С, под давлением и в присутствии катализатора – мелко раздробленной меди.

300-3500C P, Cu + NaOH NaCl +

Причиной является наличие эффекта р- -сопряжения неподеленной пары электронов хлора и -электронов кольца. Благодаря этому уменьшается полярность связи С-Cl, уменьшается положительный заряд у углерода, что затрудняет атаку нуклеофильного реагента.

Подвижность хлора может быть увеличена, если в о- или п-положение к Hal ввести нитрогруппу, т.к. электроноакцепторная нитрогруппа способствует увеличению + у углерода, связанного с галогеном.

 

Замещение Hal в ядре идет по механизму SN2 через промежуточную стадию образования дегидробензола.


 

    + NaOH -NaCl -H2O   HOH
п-хлортолуол   дегидротолуол     м-крезол, 50%
       
          п-крезол

б) Галогенопроизводные с галогеном в боковой цепи (у -углеродного атома), наоборот, более активны, чем соединения жирного ряда (ведут себя как соединения аллильного типа).

Причина – в промежуточном образовании очень устойчивого сопряженного карбиона, благодаря чему реакции идут всегда по механизму SN1, например,

медленно Cl- + диссоциация на ионы быстро HOH   +H+
Хлористый бензил А          

r=k[A]

Кроме реакций нуклеофильного замещения, ароматические галогенопроизводные дают реакцию образования металлорганических соединений.

Значение: галогенопроизводные ароматического ряда используются в качестве растворителей и ядохимикатов.