Дослід 6. порівняння рухливості атомів галогену у бензеновому кільці та у боковому ланцюзі

Атоми галогенів, що перебувають у бензеновому кільці, мало рухливі. Вони переважно вступають у реакцію обміну на відміну від атомів галогену, які перебувають у боковому ланцюзі.

Стійкість галогену в бензеновому кільці. У пробірку наби­рають кілька крапель бромбензену або хлоробензену, добавля­ють 2–3 мл 1%-ного водного розчину нітриту аргентуму і нагрі­вають. Утворення осаду броміду або хлориду аргентуму не спо­стерігається, що свідчить про важку заміну атома галогену, без­посередньо з'єднаного з бензеновим ядром.

В умовах цього досліду реакція гідролізу бромбензену або хлоробензену не відбувається.

Рухливість галогену в боковому ланцюзі. У невеликий циліндр із притертою пробкою вміщують кілька крапель хлорис­того бензилу і добавляють 5–8 мл 2 %-ного водно-спиртового роз­чину нітрату аргентуму. Циліндр закривають пробкою. При енер­гійному збовтуванні спочатку спостерігається помутніння розчи­ну, а потім з'являється осад хлориду аргентуму, кількість якого збільшується під час слабкого нагрівання. Це вказує на легкість заміни атома хлору, що перебуває в боковому ланцюзі. Реакція проходить за таким рівнянням:

Примітка. Залишок хлористого бензилу і посуд, в якому він знаходився, треба обробити розчином гідроксиду натрію, оскільки хлористий бензил с лакриматором і подразнює слизову оболонку.

Контрольні запитання

1. Запропонуйте схеми синтезу: хлористого метилу, фторпропану, йодбутану, ізопропілброміду.
2. Зазначте основні напрямки використання галогенпохідних в будівництві, сільському господарстві, в медицині та ін. Наведіть приклади.
3. Які сполуки використовуються як фреони. Напишіть їх формули.

ОКСИГЕНВМІСНІ СПОЛУКИ ТА ЇХ ПОХІДНІ.

ОДНОАТОМНІ СПИРТИ

Спирти розглядаються як похідні вуглеводнів, у яких один або кілька атомів Гідрогену заміщені на гідроксили. Кількість гідроксильних груп визначає атомність спирту. Розрізняють насичені, ненасичені й ароматичні спирти.

Одноатомні спирти (алканоли) — похідні алканів, у яких один атом Гідрогену заміщений на гідроксильну групу. Загальна формула — C_nH_2n+1OH. Ізомерія алканолів залежить від будови карбонового ланцюгу й положення гідроксильної групи. Розрізняють первинні, вторинні й третинні спирти.

Назва насичених одноатомних спиртів за тривіальною номен­клатурою утворюється від назви залишків, із якими зв'язана гідроксильна група. За раціонального номенклатурою — як замі­щені карбінолу (метилового спирту). За систематичною — наз­ву утворюють від назв вуглеводнів із добавкою закінчення -ол і числовим позначенням атома Карбону, біля якого знаходить­ся гідроксильна група.

У вільному стані в природних умовах зустрічаються тіль­ки деякі спирти. Зазвичай їх добувають синтетичними метода­ми, із яких найбільше значення мають гідроліз галогенопохід­них, гідратація алкенів, відновлення альдегідів і кетонів, окислення етерів, синтез за допомогою металоорганічних сполук і бродіння цукристих речовин.

Наявність гідроксильної групи в молекулі речовини зумов­люють її фізико-хімічні властивості. Підвищення температури кипіння пояснюється асоціацією молекули спирту, що відбува­ється завдяки появі водневих зв'язків.

З хімічного погляду спирти виявляють високу реакційну здат­ність. Вони легко вступають у різні хімічні перетворення: реакції заміщення, дегідратації, дегідрування, естерифікації, окислення.

Багатоатомні спирти розглядаються як похідні вуглевод­нів, у яких два або кілька атомів Гідрогену заміщені на гідро­ксили. Двохатомні спирти називають гліколями, трьохатомні – гліцеринами, чотирьохатомні – еритритами, п'ятиатомні – пентитами, шестиатомні – гекситами і т.д. За номенклатурою IUPAC назви двохатомних спиртів мають закінчення -діол, трьохатомних – -тріол. Цифрами вказується положення гідро­ксильних груп у карбоновому ланцюзі.

Введення в молекулу другого й третього гідроксилу знач­но підвищує температуру кипіння, збільшує густину спирту і його розчинність у воді, приводить до збільшення рухомості атомів Гідрогену в гідроксилах. Завдяки цьому багатоатомні спирти здатні розчиняти гідрати оксидів важких металів.

Фенолами називають похідні ароматичних вуглеводнів, у яких один або кілька атомів Гідрогену бензенового кільця замі­щені на гідроксильну групу. За кількістю гідроксильних груп розрізняють одно-, двох-, і багатоатомні феноли. У разі заміни атома Гідрогену в боковому ланцюзі на гід­роксильну групу одержують ароматичні спирти.Більшість фенолів та їх похідних мають тривіальні назви.

У промисловості феноли добувають із кам'яновугільної смо­ли. Найбільше значення із синтетичних методів має отримання фенолів із галогенопохідних, солей сульфокислот (лужна плав­ка), первинних ароматичних аміносполук через діазосполуки.

Феноли — тверді кристалічні речовини з характерним запа­хом, добре розчинні в спирті, етері, бензені. Легко відганяють­ся з водяною парою і є антисептиками.

Реакції, які характеризують хімічні властивості фенолів, поділяють на два типи: реакції за рахунок фенольного гідрокси­лу та реакції за рахунок бензенового кільця. До першого відно­сять реакції утворення фенолятів, алкілювання й ацилювання; до другого — реакції електрофільного заміщення атомів Гідро­гену в бензеновому кільці: нітрування, сульфування, галогену-вання та ін. Крім того, феноли здатні до реакцій гідрування, поліконденсації й окислення.

Лабораторна робота № 5