Способы получения циклоалканов

Дегалогенирование 1,3-дигалогеналканов под действием цинка, магния или амальгамы лития можно получить производные циклопропана. Данный препаративный метод представляет собой аналог внутримолекулярной реакции Вюрца:

Из 1,4-дигалогеналканов таким путем получают циклобутаны

Циклоприсоединение алкенов:

Пиролиз солей двухосновных карбоновых кислот с последующим восстановлением образующегося карбонильного соединения.

Диеновый синтез (см. раздел 7.2.4.)

Гидрирование бензола и его гомологов

Химические свойства

Свойства малых циклов существенно отличаются от остальных.

Так, циклопропаны и циклобутаны проявляют двойственную природу, т.е. могут как алканы вступать в реакции замещения, а как алкены – в реакции присоединения с раскрытием цикла.

Направление реакции зависит от температуры и природы реагента:

Остальные циклоалканы по своей реакционной способности напоминают алканы: их можно галогенировать, нитровать и т.д.

Вопросы для самоподготовки

1. Объясните особенности τ-связи (банановой связи) в циклопропане.
2. На основании анализа электронного строения циклопропана объясните возможность протекания для него реакций присоединения.
3. Предложите два способа получения метилциклогексана и приведите для него наиболее устойчивую конформацию с аксиальным и экваториальным расположением метильной группы.
4. Приведите формулы цис-и транс-изомеров 1,2-диметилциклогексана и объясните причину существования для него геометрической изомерии.
5. Запишите уравнениями реакций следующие превращения:

1,3–дибромпропан → циклопропан → пропан → 2-бромпропан → 2,3 диметилбутан.

 

Глава 10. Арены

Арены – циклические углеводороды, характеризующиеся бензоидной (бензольной) системой связей и обладающие совокупностью свойств, объединяемых общим понятием ароматичность.

Арены называют ароматическими из-за того, что многочисленные представители данного ряда характеризовались интенсивным и своеобразным запахом. Позже не запах стал критерием отнесения соединений к аренам, а особые свойства, обусловленные их электронным строением.

Родоначальником ароматических углеводородов является бензол, который был выделен Майклом Фарадеем в 1825 г. из конденсата светильного газа, широко применяемого для освещения улиц.

Впервые структуру бензола предложил Август Кекуле в 1865 г. В главе 2 (раздел 2.4.) подробно изложено строение бензола и критерии ароматичности.

Толуол является первым гомологом бензола и не имеет изомеров положения, что характерно для всех монозамещённых производных бензола.

Для аренов, соответствующих формуле С₈Н₁₀ возможны четыре изомера – этилбензол и три диметилбензола (орто-, мета- и пара-ксилолы):

Для гомологов – С₉Н₁₂ возможны 8 – изомеров: 2-монозамещенных, 3-дизамещенных и 3-тризамещенных, например:

Бензол и его гомологи относятся к моноядерным аренам, поскольку содержат одно ароматическое ядро. Многоядерные арены могут содержать как конденсированные, так и изолированные ядра.

Конденсированные

Многоядерные некоденсированные

Способы получения

Важнейшими природными источниками получения аренов являются нефть и каменный уголь, при переработке которых удаётся получать широкий набор ароматических соединений.

Из синтетических методов широко применяются следующие.