Одно из соединений, широко распространенных в природе, представляет собой соединение углерода, в котором это соединение состоит из атомов углерода и других атомов, связанных с атомами углерода. Одно из самых простых углеродных соединений - это углеводороды, где в этих соединениях есть ненасыщенные соединения, называемые ароматическими углеводородами.
Ароматические углеводороды или арены - это циклические углеводороды, которые имеют двойные связи. Это соединение имеет шесть атомов углерода в кольце с чередующимися одинарными и двойными связями, известное как бензольное кольцо. Между тем, ароматические соединения, содержащие бензольное кольцо, известны как бензоид, а те, которые не содержат бензольное кольцо, известны как небензоид.
Бензол - это еще одно название самых известных ароматических углеводородов, где молекулярная формула этого бензола - C6H6, что указывает на то, что это соединение является сильно ненасыщенным. Наличие чередующихся двойных связей в бензоле делает это углеводородное соединение относительно стабильной молекулой и образует триозониды при озонолизе.
Физические свойства арены (ароматические углеводороды)
Арены - это неполярные молекулы, обычно бесцветные или твердые жидкости с характерным ароматом, такие как освежители воздуха и камфора. Arenas не смешивается с водой, но легко смешивается с органическими растворителями и горит светящимся сажистым пламенем.
(Также прочтите: Понимание физических и химических изменений и примеров)
Химические свойства Arena
Арена претерпела реакции электрофильного замещения, в том числе реакции галогенирования, нитрования, сульфирования и фридел-ремесла. Механизм электрофильного замещения включает 3 стадии, а именно: образование электрофила, образование промежуточного катиона углерода и удаление протонов из карбокатиона и образование продукта.
- Галогенирование
Ароматические углеводороды реагируют с галогенами из-за присутствия кислот Льюиса, таких как AlCl 3, FeCl 3 или FeBr 3, с образованием галогенаренов.
- Нитрация
Водород из бензольного кольца заменяется нитрогруппой (-NO2), когда бензол нагревают со смесью концентрированной азотной кислоты и концентрированной серной кислоты (называемой азотной смесью).
- Реакция Фриделя-Крафт
В этой реакции бензол обрабатывают алкилгалогенидами в присутствии безводного хлорида алюминия, и образуется алкилбензол.
- Горение
Обычные реакции горения ароматических углеводородов:
Горящий бензол:
C 6 H 6 + 15/2 O 2 ——- 6CO 2 + 3H 2 O + Энергия
Эффекты управления функциональной группой
Положение второго заместителя в бензоле зависит от природы заместителя, уже присутствующего в бензольном кольце. Это известно как эффект направления заместителя.
- Группа ортоуправления и пара направляют группы, которые входят в орто и пара положения. Пример: –OH, –NH2, –NHR, –NHCOCH3, –OCH3, –CH3. Эти группы активируют бензольное кольцо против электрофильного замещения.
- Группа мета-директивы направляет группу, которая входит в мета-позицию: Примеры драйвера мета-группы: -NO2, -CN, -CHO, -COR, -COOH, -COOR, -SO3H.
