Helyettesítési reakciók benzolban

Egy szubsztitúciós reakció két különböző reagens komponenseinek cseréjén alapul. A nagyobb stabilitású (telített, vagyis csak egyszerű kötések a szénatomok között) vegyületek valószínűleg nagyobb mértékben mennek keresztül ezen a folyamaton. A benzol azonban meg is tudja csinálni.

Tudjuk, hogy a benzol három kettős kötés van (három pi kötés), vagyis ez a vegyület telítetlen, de ezek a kettősök állandóan átesik a rezonancia jelenségén (a három pi kötés helyzetének váltakozása). Emiatt szerkezete nagyobb stabilitással rendelkezik, mivel a kötések az összes szénatomon átjutnak.

A benzolban előforduló szubsztitúciós reakciók a következők:

  • Halogénezés;

  • Nitrálás;

  • Szulfonálás;

  • Alkilezés;

  • Acilezés.

a) Halogénezés

Ebben a reakcióban a benzol kölcsönhatásba lép a halogénekkel (Br2Cl22), mindig katalizátor jelenlétében, amely lehet szervetlen só (AlCl3, FeCl3 és FeBr3). Az eljárás a benzol-hidrogén halogénatommá történő cseréjével megy végbe. Ennek eredménye az szerves halogenid képződése és egy halogénezett hidrid. Lásd egy példát:

A benzol halogénezését molekuláris klór (Cl2) alkalmazásával bemutató egyenlet
A benzol halogénezését molekuláris klór (Cl2)

b) Nitrálás

Ebben a reakcióban a benzol kölcsönhatásba lép salétromsavval (HNO3), mindig a kénsav-katalizátor (H2CSAK4) és a fűtés. Az eljárás a hidrogén és benzol NO-csoporttal történő cseréjével megy végbe2 a sav. Ennek eredménye az kialakulása a nitrovegyület és a víz.

Salétromsav alkalmazásával a benzol nitrálását ábrázoló egyenlet
Salétromsav alkalmazásával a benzol nitrálását ábrázoló egyenlet

c) Szulfonálás

Ebben a reakcióban a benzol kölcsönhatásba lép a kénsavval (H2CSAK4), mindig a kén-trioxid-katalizátor (SO3) és a fűtés. Az eljárás során hidrogénatomot cserélnek benzolból az SO csoport3H sav. Ennek eredménye az kialakulása sav szulfonsav és a víz.

Kénsav alkalmazásával a benzol szulfonálását ábrázoló egyenlet
Kénsav alkalmazásával a benzol szulfonálását ábrázoló egyenlet

d) Alkilezés

Ebben a reakcióban a benzol kölcsönhatásba lép a szerves halogenid (R-X), mindig a katalizátor alumínium-triklorid (AlCl3) és a fűtés. Az eljárás során hidrogénatomot benzolból kicserélnek az R csoport (szerves szubsztituens) a halogenidből. Ennek eredménye az elágazó aromás szénhidrogén képződéseés egy szervetlen savat (HX).

Klórmetán alkalmazásával a benzol alkilezésének egyenlete
Klórmetán alkalmazásával a benzol alkilezésének egyenlete

e) Acilezés

Ebben a reakcióban a benzol kölcsönhatásba lép egy savhalogeniddel, amelyet etanoil-klorid képvisel:

Az etanoil-klorid szerkezeti képlete
Az etanoil-klorid szerkezeti képlete

A reakció a. Jelenlétével történik katalizátor alumínium-triklorid (AlCl3) és egy hidrogénatomot cserélnek benzolból a teljes savhalogenidcsoportra (az X-halogén kivételével). Ennek eredménye az kialakulása a keton és egy szervetlen sav (HX). Lásd egy példát:

A benzol acilezését jelző egyenlet etanoil-klorid alkalmazásával
A benzol acilezését jelző egyenlet etanoil-klorid alkalmazásával


Általam. Diogo Lopes Dias

Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-substituicao-no-benzeno.htm

IRS. Mi a belső bevételi szolgáltatás

Mi a szerve IRS? A Brazil Bevételi Szolgálat a CPF (egyéni adófizetők nyilvántartása) és a CNPJ ...

read more

A képviselők a filozófia és a szociológia visszatéréséről döntenek a középiskolai képviselőnél

Utána a művészet és a testnevelés szerepeljen a középiskola kötelező tantárgyai között, a képvise...

read more

Mi a páros és páratlan szám?

Ön numerikus halmazok számok találkozói, amelyeknek egy vagy több közös jellemzőjük van. minden k...

read more