Материал: Павлов, Борис Алексеевич. Курс органической химии учебник для химических техникумов

384 Гл. XVIII. Одноядерные ароматические соединения -

Если же в полученный бромбензол вводить второй атом бро­ ма, то возможно образование трех различных веществ:

Как видно из приведенных формул, изомерия получающихся соединений объясняется различным расположением атомов бро­ ма относительно друг друга.

Если в молекуле бензола замещены атомы водорода у сосед­ них атомов углерода, то такие соединения называются орто­ изомерами.

Если в бензоле замещены атомы водорода у атомов углерода, отделенных друг от друга^ одним атомом углерода, то такие со­ единения называются мета-изомерами.

Пара-изомерами называются такие изомеры, в молекулах ко­ торых замещающие группы стоят у атомов углерода, располо­ женных в бензольном кольце через два атома углерода.

Для того чтобы указать местоположение заместителя, атомы углерода в бензольном кольце нумеруют; счет начинают с одного из тех атомов, при которых произошло замещение.

Формулы изомеров дибромбензола можно также выразить следующим образом:

I

Вг

Для четырехзамегценных производных бензола (с одинаковы­ ми заместителями) также возможны три изомера, для пяти- и шестизамещенных производных бензола нет изомеров.

Таким образом, при последовательном замещении в молекуле бензола от одного до шести атомов водорода хлором возможны двенадцать хлорзаметленных бензола. Они были получены в 1875—1880 гг. Ф. Ф. Бейльштейном и А. И. Курбатовым.

206. Строение и свойства гомологов бензола. Замещением в молекуле бензола атомов водорода алкилами можно получить

Бензольные углеводороды — бесцветные жидкости, легче во­ ды, сильно преломляющие лучи света; они имеют своеобразный запах и не растворяются в воде (табл. 14).

Таблица 14

Физические свойства гомологов бензола

Бензольные углеводороды по сравнению с предельными угле­ водородами имеют большие удельные веса и показатели прелом­ ления. Так, например:

Группы атомов, которые можно получить из бензольных угле­ водородов отнятием одного атома водорода (из числа атомов, не­ посредственно связанных с бензольным кольцом), носят назва­ ние ароматических радикалов, или арилов. Остаток бензола

25—1779

Из рассмотрения фор­ мул строения бензольных углеводородов видно, что в молекулах этих веществ надо различать, с одной стороны, бензольное ядро (кольцо), а с другой — связанный с ним углево­ дородный радикал жир­ ного ряда, который со­ ставляет боковую цепь. Гак, в толуоле боковой цепью является метил, в этилбензоле — этил, в цимоле находятся две боко­ вые цепи: метильная и изопропильная. Такие уг­ леводороды называются

■жирноароматическими.

В соединениях жирно­ ароматического ряда бен­ зольное ядро сохраняет особенности, присущие бензолу. Так,

например, оно отличается большой устойчивостью к действию окислителей. При действии на жирноароматические углеводоро­ ды сильных окислителей (например, марганцовокислого калия) происходит окисление боковой цепи, причем ближайший к ядру атом углерода остается связанным с ядром и образует карбоксил:

Следует заметить, что в кристалле алмаза, а равно и в соеди­ нениях жирного ряда, валентные связи атомов углерода направ­ лены к вершинам тетраэдра, (стр. 147), в графите же (рис. 61) атомы углерода располагаются в параллельных плоскостях, при­ чем в каждой плоскости атомы находятся в вершинах правиль­ ных шестиугольников.

207. Способы получения гомологов бензола. 1. Синтез Фи тига осуществляется действием натрия на смесь бромбензола и галоидпроизводного предельного углеводорода:

Для получения этилбензола в колбу с обратным холодильником (рис. 62) помещают 27 г нарезанного тонкими полосками натрия и наливают 200 мл должным образом просушенного эфира. Через несколько часов, после того, как натрий окончательно высушит эфир, через трубку холодильника прилю вают 60 г бромистого этила и 60 г бромбензола и оставляют смесь стоять до другого дня. Если смесь закипит, колбу охлаждают водой. На следующий день отгоняют сначала эфир, а затем полученный этилбензол. Для получения при помощи этой реак­ ции некоторых углеводородов приходится нагревать смесь на водяной или масляной бане.

Как видно из уравнения, синтез Фиттига вполне сходен с синтезом предельных уг­ леводородов Вюрца (см. стр. 48). При по­ мощи этого синтеза было выяснено строе­ ние ряда ароматических соединений — то­ луола, этилбензола, ксилола и др.

2. Синтез Фриделя—Крафтса. При на­ гревании смеси бензола и хлорпроизводного предельного углеводорода в присут­ ствии безводного хлористого алюминия про­ исходит замещение атома водорода в моле­

3.Восстановление ароматических кетонов (см. стр. 421).

4.Полимеризация непредельных соединений жирного ряда.

Как сам бензол, так и некоторые бензольные углеводороды мо­ гут быть получены из соединений жирного ряда. Так, при нагре­ вании ацетилена до 550—600° последний, как это показал Бертло

в1866 г., превращается в бензол:

Сущность реакции заключается в том, что в молекулах ацети­ лена разрывается по одной связи в группе С=С, причем освобо-

25*