Substitučné reakcie v benzéne

Jeden substitučná reakcia je založená na výmene medzi zložkami dvoch rôznych reagencií. Týmto procesom je pravdepodobnejšie podstúpiť zlúčeniny s väčšou stabilitou (nasýtené, to znamená iba s jednoduchými väzbami medzi uhlíkmi). Dokáže to však aj benzén.

Vieme, že v štruktúre benzén existujú tri dvojité väzby (tri väzby pí), to znamená, že táto zlúčenina je nenasýtená, ale tieto dvojité látky neustále podliehajú fenoménu rezonancie (striedanie polohy troch väzieb pi). Z tohto dôvodu má jeho štruktúra väčšiu stabilitu, pretože väzby prechádzajú cez všetky uhlíky.

Substitučné reakcie, ktoré sa môžu vyskytnúť v benzéne, sú:

  • Halogénovanie;

  • Nitrácia;

  • Sulfonácia;

  • Alkylácia;

  • Acylácia.

a) Halogenácia

V tejto reakcii benzén interaguje s halogénmi (Br2Cl2 Ahoj2), vždy za prítomnosti katalyzátora, ktorým môže byť anorganická soľ (AlCl3FeCl3 a FeBr3). Proces nastáva výmenou benzénového vodíka za atóm halogénu. Výsledkom je tvorba organického halogenidu a halogénovaný hydrid. Pozri príklad:

Rovnica predstavujúca halogenáciu benzénu použitím molekulárneho chlóru (Cl2)
Rovnica predstavujúca halogenáciu benzénu použitím molekulárneho chlóru (Cl2)

b) Nitrácia

V tejto reakcii benzén interaguje s kyselinou dusičnou (HNO3), vždy za prítomnosti katalyzátora na báze kyseliny sírovej (H2IBA4) a kúrenie. Proces nastáva výmenou vodíka z benzénu za skupinu NO2 kyseliny. Výsledkom je vznik a nitrozlúčenina a voda.

Rovnica predstavujúca nitráciu benzénu použitím kyseliny dusičnej
Rovnica predstavujúca nitráciu benzénu použitím kyseliny dusičnej

c) Sulfonácia

V tejto reakcii benzén interaguje s kyselinou sírovou (H2IBA4), vždy za prítomnosti katalyzátora na báze oxidu sírového (SO3) a kúrenie. Proces nastáva výmenou vodíka z benzénu skupinou SO3H kys. Výsledkom je vznik kyselina sulfónový a voda.

Rovnica predstavujúca sulfonáciu benzénu použitím kyseliny sírovej
Rovnica predstavujúca sulfonáciu benzénu použitím kyseliny sírovej

d) Alkylácia

V tejto reakcii benzén interaguje s a organický halogenid (R-X), vždy za prítomnosti katalyzátor chlorid hlinitý (AlCl3) a kúrenie. Proces sa uskutočňuje výmenou vodíka z benzénu skupinou R (organický substituent) z halogenidu. Výsledkom je tvorba rozvetveného aromatického uhľovodíkaa anorganickú kyselinu (HX).

Rovnica predstavujúca alkyláciu benzénu použitím chlórmetánu
Rovnica predstavujúca alkyláciu benzénu použitím chlórmetánu

e) Acylácia

V tejto reakcii benzén interaguje s halogenidom kyseliny, ktorý môže predstavovať etanoylchlorid:

Štruktúrny vzorec etanoylchloridu
Štruktúrny vzorec etanoylchloridu

Reakcia sa deje s prítomnosťou katalyzátor chlorid hlinitý (AlCl3) a dochádza k výmene jedného vodíka z benzénu za celú halogenidovú skupinu (s výnimkou X-halogénu). Výsledkom je vznik a ketón a anorganická kyselina (HX). Pozri príklad:

Rovnica predstavujúca acyláciu benzénu použitím etanoylchloridu
Rovnica predstavujúca acyláciu benzénu použitím etanoylchloridu


Podľa mňa. Diogo Lopes Dias

Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-substituicao-no-benzeno.htm

Prouni má nový termín na potvrdenie informácií o 1. výzve

V mimoriadnom vydaní úradného vestníka, vydanom tento piatok 12., ministerstvo školstva oznámilo ...

read more

Naučte sa pripraviť syrový chlieb v hrnčeku jednoduchým a rýchlym spôsobom

Stalo sa vám niekedy, že ste sa zobudili s chuťou na lahodný syrový chlieb, no vynechali ste ho, ...

read more

Zistite, ako odstrániť nežiaduce pachy z vašej chladničky

Chladnička je určite základom v dome, a preto sa musíme postarať o to, aby dobre vyzerala a voňal...

read more