15. Конденсовані арени. Будова нафталіну, антрацену, фенатрену. Хімічні властивості нафталіну. Правила орієнтації у нафталіновому ядрі.

Ароматические углеводороды, содержащие два и более бензольных ядер, относятся к многоядерным аренам.

В зависимости оттого, каким образом связаны бензольные кольца, многоядерные арены делятся на две группы:

- арены с конденсированными (анелированными) бензольными циклами;

- арены с неконденсированными (изолированными) бензольными циклами. Конденсированные многоядерные арены содержат в своем составе два или более бензольных ядра, имеющих общие атомы углерода.

Наиболее важными представителями конденсированных аренов являются нафталин, антрацен и фенантрен.

Нафталин состоит из двух конденсированных бензольных колец. Два атома углерода общие для двух колец. В отличие от бензола атомы углерода в молекуле нафталина неравноценны.

П оложения равнозначны, их принято обозначать буквой а и называть «-положениями. Положения также равнозначны и их обозначают буквой ? и называют ?-no-ложениями. Для монозамешенного нафталина возможно 2 изомера (а- и ?-), a при наличии двух одинаковых заместителей — 10 изомеров. В номенклатуре дизамещенных нафталинов наряду с цифровым обозначением положений заместителей применяют также и приставки: ормо-положение —1,2. мета —1,3. пара —1,4, пери —1,8, амфи — 2, 6.

Антрацен – это многоядерное соединение, состоящее из трех линейно конденсированных бензольных колец. В молекуле антрацена нумеруются лишь атомы углерода, несущие водород. Положения 1,4. 5, 8 — называют ?-положениями; у-положениями или (мезо — средний) положениями. 

Структурным изомером антрацена является фенантрен. В антрацене три бензольных кольца соединены линейно, тогда как в фенантрене они соединяются ангулярно, т. е. под углом.

С увеличением числа ароматических колеи в многоядерных соединениях растет число монозамещенных изомеров: так для нафталина возможны два продукта , для антрацена — три. для фенантрена — 5.

Н афталин, как и бензол, проявляет свойства ароматических соединений и для него характерны, прежде всего, реакции электрофильного замещения, но он также легко вступает в реакции присоединения и окисления.

Правила ориентации в нафталиновом ядре имеют свои особенности. Направление электрофильного замещения в монозамещенных производных нафталина определяется электронной природой уже имеющегося заместителя и большей реакционной способностью положения.

При наличии в нафталиновом ядре электрооднородного заместителя электронная плотность повышается прежде всего в том коллапс, с которым связан заместитель, и поэтому реакция электрофильного замещения происходит именно в этом кольце. Замещение, прежде всего, идет по 4 положению (а-положение). Электрон горный заместитель понижает электронную плотность в нефтевом ядре и прежде всего в том кольце, с которым он связан. Поэтому реакции идут с участием атомов углерода второго бензольного ядра.

16. Неконденсовані арени: дифеніл, дифенілметан, трифенілметан. Будова та номенклатура їх похідних. Хімічні властивості дифенілметану. Реакції заміщення.

Ароматические углеводороды, содержащие два и более бензольных ядер, относятся к многоядерным аренам.В зависимости от того, каким образом связаны бензольные кольца, многоядерные арены делятся на две группы:

— арены с конденсированными (анелированными) бензольными циклами;

— арены с неконденсированными (изолированными) бензольными циклами.

Два бензольных кольца в молекуле бифенила соединены между собой с-связью, длина которой (0,148 нм) несколько меньше длины углерод-углеродной связи в алканах (0,154 нм).

Вокруг с-связи в молекуле бифенила возможно свободное вращение, при этом барьер вращения невелик. Но если в орто-по-ложениях обоих бензольных колец содержатся объемные заместители, то из-за пространственных препятствий вращение вокруг с-связи, соединяющей два цикла, сильно затрудняется или становится невозможным. Бензольные кольца располагаются под углом.

Если в орто-положениях каждого бензольного ядра молекулы бифенила находятся разные заместители, то такие соединения проявляют оптическую активность. Обусловлено это тем, что эти соединения хотя и не содержат асимметрического атома углерода (центра хиральности), но не имеют также и плоскости симметрии. Их молекула асимметрична в целом.

Д ифенилметан — органическое соединение класса углеводородов, метан, в котором два атома водорода заменены на фенильные группы. Радикал дифенилметана ((C₆H₅)₂CH-) — бензгидрил.В молекуле дифенилметана два бензольных цикла связаны через метиленовую группу. Нумерацию углеродных атомов в каждом цикле проводят отдельно.

Способы получения дифенилметан.

• Из бензилхлорида и бензола в присутствии хлорида алюминия^[1]:

C₆H₅CH₂Cl + C₆H₆ → (C₆H₅)₂CH₂ + HCl

• Из бензола и дибромметана в присутствии бромида алюминия:

C₂H₄Br₂ + C₆H₆ → (C₆H₅)₂CH₂ + 2HBr

Химические свойства дифенилметана. Для дифенилметана характерны реакции с участием бензольных циклов и активной метиленовой группы.

Как ароматический углеводород дифенилметан вступает в реакции электрофильного замещения, образуя 4,4'-дизамещенные и 2,4,2',4'-тетразамещенные продукты:

Атомпы водорода мметиленовой группы в молекуле дифенилметана подвижны вследствие электроноакцепторного действия двух бензольных ядер. В результате дифенилметан легко окисляется по положению 7:

Водородпые атомы метилеповой груииы также легко замещаются па галогеп:

дифенилметан используется в парфюмерной промышленности для отдушки мыл; некоторые его производные являются пестицидами.