Aromaatsed süsivesinikud: kõik nende kohta. Keemilised omadused. Aromaatsete ühendite omadused Aromaatsete ühendite puhul on kõige iseloomulikumad reaktsioonid

Keemia on väga põnev teadus. See uurib kõiki looduses leiduvaid aineid ja neid on palju. Need jagunevad anorgaanilisteks ja orgaanilisteks. Selles artiklis vaatleme aromaatseid süsivesinikke, mis kuuluvad viimasesse rühma.

Mis see on?

Need on orgaanilised ained, mille koostises on üks või mitu benseeni tuuma – stabiilsed kuuest süsinikuaatomist koosnevad struktuurid, mis on ühendatud hulknurgas. Nendel keemilistel ühenditel on spetsiifiline lõhn, mida võib mõista nende nimest. Selle rühma süsivesinikud on tsüklilised, erinevalt alkaanidest, alküünidest jne.

aromaatsed süsivesinikud. Benseen

See on selle ainete rühma kõige lihtsam keemiline ühend. Selle molekulide koostis sisaldab kuut süsinikuaatomit ja sama palju vesinikku. Kõik muud aromaatsed süsivesinikud on benseeni derivaadid ja neid saab seda kasutades saada. See aine on tavatingimustes vedelas olekus, värvitu, spetsiifilise magusa lõhnaga ja ei lahustu vees. See hakkab keema temperatuuril +80 kraadi Celsiuse järgi ja külmub - +5 kraadi juures.

Benseeni ja teiste aromaatsete süsivesinike keemilised omadused

Esimene asi, millele peate tähelepanu pöörama, on halogeenimine ja nitreerimine.

Asendusreaktsioonid

Esimene neist on halogeenimine. Sel juhul tuleb keemilise reaktsiooni toimumiseks kasutada katalüsaatorit, nimelt raudtrikloriidi. Seega, kui lisada benseenile (C 6 H 6) kloori (Cl 2), saame klorobenseeni (C 6 H 5 Cl) ja vesinikkloriidi (HCl), mis eralduvad terava lõhnaga selge gaasina. See tähendab, et selle reaktsiooni tulemusena asendub üks vesinikuaatom klooriaatomiga. Sama võib juhtuda ka siis, kui benseenile lisatakse muid halogeene (jood, broom jne). Teine asendusreaktsioon – nitreerimine – kulgeb sarnasel põhimõttel. Siin toimib katalüsaatorina kontsentreeritud väävelhappe lahus. Sellise keemilise reaktsiooni läbiviimiseks on vaja benseenile lisada nitraathapet (HNO 3), samuti kontsentreeritud, mille tulemusena moodustuvad nitrobenseen (C 6 H 5 NO 2) ja vesi. Sel juhul asendatakse vesinikuaatom lämmastikuaatomi ja kahe hapniku rühmaga.

Lisamisreaktsioonid

See on teist tüüpi keemiline koostoime, millesse aromaatsed süsivesinikud võivad siseneda. Neid on ka kahel kujul: halogeenimine ja hüdrogeenimine. Esimene tekib ainult päikeseenergia juuresolekul, mis toimib katalüsaatorina. Selle reaktsiooni läbiviimiseks tuleb benseenile lisada ka kloori, kuid suuremas koguses kui asendamisel. Benseeni molekuli kohta peaks olema kolm kloori. Selle tulemusena saame heksaklorotsükloheksaani (C 6 H 6 Cl 6), see tähendab, et olemasolevate aatomitega liitub veel kuus kloori.

Hüdrogeenimine toimub ainult nikli juuresolekul. Selleks segage benseen ja vesinik (H 2). Proportsioonid on samad, mis eelmises reaktsioonis. Selle tulemusena moodustub tsükloheksaan (C 6 H 12). Seda tüüpi reaktsioonidesse võivad siseneda ka kõik teised aromaatsed süsivesinikud. Need tekivad samal põhimõttel nagu benseeni puhul, ainult keerulisemate ainete moodustumisel.

Selle rühma kemikaalide saamine

Alustame benseeniga. Seda saab saada kasutades sellist reagenti nagu atsetüleen (C 2 H 2). Antud aine kolmest molekulist moodustub kõrge temperatuuri ja katalüsaatori mõjul üks soovitud keemilise ühendi molekul.

Samuti saab metallurgilise koksi tootmisel tekkivast kivisöetõrvast ekstraheerida benseeni ja mõningaid teisi aromaatseid süsivesinikke. Sel viisil saadutele võib omistada tolueeni, o-ksüleeni, m-ksüleeni, fenantreeni, naftaleeni, antratseeni, fluoreeni, krüseeni, difenüüli jt. Lisaks ekstraheeritakse selle rühma aineid sageli naftasaadustest.

Kuidas näevad selle klassi erinevad keemilised ühendid välja?

Stüreen on meeldiva lõhnaga värvitu, vees vähelahustuv vedelik, keemistemperatuur on +145 kraadi Celsiuse järgi. Naftaleen on kristalne aine, lahustub ka vees vähe, sulab temperatuuril +80 kraadi, keeb temperatuuril +217. Antratseen on tavatingimustes ka kristallide kujul, kuid mitte enam värvitu, vaid kollase värvusega. See aine ei lahustu ei vees ega orgaanilistes lahustites. Sulamistemperatuur - +216 kraadi Celsiuse järgi, keemistemperatuur - +342. Fenantreen näeb välja nagu läikivad kristallid, mis lahustuvad ainult orgaanilistes lahustites. Sulamistemperatuur - +101 kraadi, keemistemperatuur - +340 kraadi. Fluoreen, nagu nimigi ütleb, on võimeline fluorestsentsiks. See, nagu paljud teised selle rühma ained, on vees lahustumatud värvitud kristallid. Sulamistemperatuur - +116, keemistemperatuur - +294.

Aromaatsete süsivesinike kasutamine

Benseeni kasutatakse värvainete tootmisel toorainena. Seda kasutatakse ka lõhkeainete, pestitsiidide ja mõnede ravimite tootmisel. Stüreeni kasutatakse polüstüreeni (polüstüreeni) tootmisel lähtematerjali polümerisatsiooni teel. Viimast kasutatakse ehituses laialdaselt: soojus- ja heliisolatsiooni-, elektriisolatsioonimaterjalina. Naftaleen, nagu benseen, osaleb pestitsiidide, värvainete ja ravimite tootmises. Lisaks kasutatakse seda keemiatööstuses paljude orgaaniliste ühendite tootmiseks. Antratseeni kasutatakse ka värvainete valmistamisel. Fluoreen mängib polümeeri stabilisaatori rolli. Fenantreen, nagu eelmine aine ja paljud teised aromaatsed süsivesinikud, on üks värvainete komponente. Tolueeni kasutatakse laialdaselt keemiatööstuses orgaaniliste ainete ekstraheerimiseks, samuti lõhkeainete tootmiseks.

Aromaatsete süsivesinikega ekstraheeritud ainete iseloomustus ja kasutamine

Nende hulka kuuluvad esiteks benseeni vaadeldavate keemiliste reaktsioonide produktid. Näiteks klorobenseen on orgaaniline lahusti, mida kasutatakse ka fenooli, pestitsiidide, orgaaniliste ainete tootmisel. Nitrobenseen on metallide poleerimisainete komponent, seda kasutatakse mõnede värvainete ja maitseainete valmistamisel ning see võib mängida lahusti ja oksüdeeriva ainena. Heksaklorotsükloheksaani kasutatakse mürgina kahjuritõrjeks ja ka keemiatööstuses. Tsükloheksaani kasutatakse värvide ja lakkide tootmisel, paljude orgaaniliste ühendite tootmisel, ravimitööstuses.

Järeldus

Pärast selle artikli lugemist võime järeldada, et kõigil aromaatsetel süsivesinikel on sama keemiline struktuur, mis võimaldab ühendada need ühte ühendite klassi. Lisaks on nende füüsikalised ja keemilised omadused üsna sarnased. Kõigi selle rühma kemikaalide välimus, keemis- ja sulamistemperatuurid ei erine palju. Paljud aromaatsed süsivesinikud leiavad kasutust samades tööstusharudes. Ained, mida on võimalik saada halogeenimis-, nitreerimis-, hüdrogeenimisreaktsioonide tulemusena, on samuti sarnaste omadustega ja neid kasutatakse sarnastel eesmärkidel.

Aromaatsete ühendite omadused. Benseen on aromaatsete süsivesinike esimene esindaja. Sellel on mitmeid omapäraseid omadusi, mis eristavad seda varem uuritud küllastunud ja küllastumata atsüklilistest süsivesinikest. Benseeni aromaatsuse määrab selle struktuur ja see väljendub keemilistes omadustes.

Benseeni koostist väljendatakse valemiga C6H6. Benseeni seeria homoloogide üldvalem CnH2n-6. Erinevus selle valemi ja mitmete küllastunud süsivesinike valemi vahel C n H 2 n +2 on võrdne 8H. Seetõttu on benseen ja selle homoloogid keemilise koostise järgi küllastumata ühendid. Nende küllastumata iseloom ei avaldu tüüpilistes reaktsioonides. Võib eeldada, et benseen käitub nagu etüleen, butadieen ja muud tüüpilised küllastumata süsivesinikud. See aga ei muuda broomivett värvituks, st tavatingimustes ei lisa broomi. Kaaliumpermanganaadi lahus ei muuda värvi benseeniga loksutades, st benseen on sellistes tingimustes oksüdatsioonile vastupidav. Isegi pikaajalisel keetmisel KMn0 4 lahusega benseen peaaegu ei oksüdeeru. Seda iseloomustavad peamiselt asendusreaktsioonid:

aga) Lewise happekatalüsaatorite juuresolekul ( FeCl3, AlCl 3) kloor ja broom asendavad vesinikuaatomeid benseeni molekulis:

b) Kontsentreeritud väävelhape ei põhjusta benseeni polümerisatsiooni, nagu see juhtub alkadieenide puhul, vaid põhjustab benseensulfoonhappe tootmist:

sisse) Nitreeriva segu toimel (kontsentreeritud HNO 3 Ja H2SO4) toimub tuuma nitreerimine (nitrorühma viimine tuuma - EI 2) benseeni nitroderivaatide moodustamiseks.

nitrobenseen

Asendusreaktsioonide klassifikatsioon. Benseenitsüklis asendamisel on sõltuvalt ründava liigi olemusest võimalikud kolme tüüpi reaktsioonid.

1. Radikaalne asendus. Kui ründav agent R- paarumata elektroni kandev radikaal, siis tuuma süsinikuaatomiga seotud vesinik eraldub elektronpaari sideme ühe elektroniga. Seda tüüpi asendust nimetatakse radikaalne. Aromaatsetes sarjades kasutatakse radikaalse asendusreaktsiooni harva.

R + H-C6H5 R-C6H5 + H

2. Nukleofiilne asendus. Negatiivselt laetud nukleofiilsete liikide toimel asendatud benseenile C6H5X(kus X- asetäitja), eraldunud rühm X - lehed koos paari -elektronidega, mis varem ühendasid tuumaga:

Z - + X: C 6 H 5 Z-C 6 H 5 + X -

Näiteks on benseensulfoonhappe naatriumsoola ja leelise vastasmõju reaktsioon. See reaktsioon on fenooli tootmise tööstusliku meetodi aluseks:

Reeglina peab tuum nukleofiilsete asendusreaktsioonide edukaks toimumiseks sisaldama lisaks ühte või paremat kahte tugevat elektrone eemaldavat asendajat ( – EI 2, -SO 3 H, -CF 3).

3. Elektrofiilne asendus.

Z++X:C6H5Z-C6H5+X+

Kõikides seda tüüpi reaktsioonides on ründav reagent ( Y +) kannab positiivset laengut aatomil, mis astub sidemesse benseeni tuuma süsinikuaatomiga, või on selgelt väljendunud katioidse iseloomuga ja moodustab uue sideme elektronpaari tõttu, mis varem sidet vedas. S-N. Asenduv vesinikuaatom lahkub prootoni kujul ( H+).

Lisamisreaktsioonid benseenile. Mõnel harvadel juhtudel on benseen võimeline liituma. Hüdrogeenimine, st vesiniku lisamine, toimub vesiniku toimel karmides tingimustes katalüsaatorite juuresolekul ( Ni, Pt, Pd). Sel juhul lisab benseeni molekul kolm vesiniku molekuli, et moodustada tsükloheksaani:

tsükloheksaan

Kui kloori või broomi lahus benseenis puutub kokku päikesevalguse või ultraviolettkiirgusega, lisatakse radikaalselt kolm halogeeni molekuli, et moodustada heksaklorotsükloheksaani (heksakloraan) stereoisomeeride komplekssegu:

hυ

Seega väljendub benseeni (ja teiste areenide) aromaatsus selles, et see ühend, olles koostiselt küllastumata, avaldub piirava ühendina mitmetes keemilistes reaktsioonides; seda iseloomustab keemiline stabiilsus, liitumisreaktsioonide keerukus. Ainult eritingimustel (katalüsaatorid, kiiritamine) käitub benseen nagu trieeni süsivesinik.

5.2 EKSPERIMENTAALNE

Aromaatseid ühendeid iseloomustab aromaatsus, s.t. tsükliliste struktuuride struktuursete, energeetiliste omaduste ja reaktiivsuse tunnuste kogum konjugeeritud sidemete süsteemiga. Kitsamas tähenduses tähistab see termin ainult bensoidiühendeid (areene), mille struktuur põhineb benseenitsüklil, ühel või mitmel, sealhulgas kondenseerunud, s.t. millel on kaks ühist süsinikuaatomit.
Kivisöetõrva peamised aromaatsed süsivesinikud. Kivisöetõrvas sisalduvatel aromaatsetel süsivesinikel on üks või mitu kuueliikmelist tsüklit, mis on tavaliselt kujutatud struktuurivalemites kolme vahelduva kaksiksidemega, need on benseen (kt 80 °C), naftaleen (kt 218 °C, st 80 °C) , difenüül (kt 259 °C, st 69 °C), fluoreen (st 295 °C, st 114 °C), fenantreen (st 340 °C, st 101 °C), antratseen (st 354 °C, st 216 °C) °C), fluoranteen (mp 110 °C), püreen (mp 151 °C), krüseen (mp 255 °C) (vt ka valemeid tabelis 4, jaotis III).

Resonants aromaatsetes süsteemides. Esmapilgul võib tunduda, et tegemist on väga küllastumata ühenditega, kuid nende kõigi kaksiksidemed, välja arvatud fenantreeni 9,10-topeltside, on äärmiselt inertsed. Reaktiivsuse puudumine või ebatavaliselt madal topeltühenduvus on tingitud "resonantsist". Resonants tähendab, et hüpoteetilised kaksiksidemed ei paikne spetsiifilistes või formaalsetes sidemetes. Need on delokaliseeritud üle kõigi tsükli süsinikuaatomite ja selliste molekulide elektroonilist struktuuri ei ole võimalik täpselt kujutada ühe tavatüüpi valemiga. Kui molekuli jaoks on võimalik kirjutada kaks (või enamat) struktuuri, millel on võrdne või ligikaudu võrdne energia ja mis erinevad ainult elektronidele omistatud positsioonide poolest, leitakse, et tegelik molekul on stabiilsem kui ükski struktuur peaks olema olema ja nende omadused on vahepealsed. Sel viisil omandatud täiendavat stabiilsust nimetatakse resonantsenergiaks. See põhimõte tuleneb kvantmehaanikast ja peegeldab paljude mikroskoopiliste süsteemide, näiteks aatomite ja molekulide, lihtsate diagrammide täpse kirjeldamise võimatust. Järgnevatele tõenditele tuginedes võib väita, et benseen C6H6 on lame kuueliikmeline tsükkel, mis sisaldab kolme vahelduvat lihtsa kaksiksidemega: hüdrogeenimine rasketes tingimustes muudab selle tsükloheksaaniks C6H12; osonolüüsil saadakse glüoksaal OHC-CHO; dikloroderivaatide C6H4Cl2 dipoolmomente saab täpselt arvutada monoklorobenseeni dipoolmomendi järgi, eeldades, et tsükkel on tasapinnaline korrapärane kuusnurk. Sellisele molekulile saab määrata struktuuri

Mõlemad need Kekule struktuurid (nimetatud nende välja pakkunud F. Kekule järgi) on energia poolest identsed ja annavad tõelisele struktuurile sama panuse. Seda saab kujutada kui

omistades igale süsinik-süsinik sidemele pooltopeltsideme iseloomu. L. Paulingu põhjalik analüüs näitas, et ka Dewari struktuurid annavad väikese panuse:

Leiti, et süsteemi resonantsenergia on 39 kcal/mol ja seetõttu on benseeni kaksikside stabiilsem kui olefiinne side. Seetõttu võib igasugune reaktsioon, mis koosneb ühe kaksiksideme lisamisest ja viib struktuurini

vajaks kõrge energiabarjääri ületamist, kuna kaks kaksiksidet tsükloheksadieenis

Stabiliseeritud resonantsenergiaga vaid 5 kcal/mol. Naftaleeni jaoks saab kirjutada kolm struktuuri:

Kuna neil kõigil on ligikaudu sama energia, on tegelik struktuur kõigi kolme aritmeetiline keskmine ja selle saab kirjutada järgmiselt

fraktsioonid, mis näitavad iga süsinik-süsinik sideme kaksiksideme astet. Resonantsenergia on 71 kcal/mol. Üldjuhul on benseeni jaoks kirjutatud ainult üks Kekuli struktuur ja naftaleeni tähistamiseks kasutatakse ülalkirjeldatud struktuuridest esimest. Antratseeni struktuuri on kujutatud sarnaselt (vt III jaotise tabel 4).
A. BENSENI SERIA AROMAATSED ÜHENDID
1. Benseeni seeria süsivesinikud. Benseeni ja selle homoloogide üldvalem on CnH2n - 6. Homoloogid koosnevad benseenitsüklist ja ühest või mitmest alifaatsest kõrvalahelast, mis on vesiniku asemel seotud selle süsinikuaatomitega. Homoloogidest kõige lihtsamat, tolueeni C6H5CH3, leidub kivisöetõrvas ja see on oluline lähteühendina plahvatusohtliku trinitrotolueeni (vt jaotis IV-3.A.2 "Nitroühendid") ja kaprolaktaami valmistamisel. Seeria järgmine valem C8H10 vastab neljale ühendile: etüülbenseen C6H5C2H5 ja ksüleenid C6H4(CH3)2. (Kõrgemad homoloogid pakuvad vähem huvi.) Kui tsükliga on seotud kaks asendajat, tekib positsioonilise isomeeria võimalus; seega on kolm isomeerset ksüleeni: Teised olulised benseeni süsivesinikud hõlmavad polümeeride tootmisel kasutatavat küllastumata süsivesinikku stüreeni C6H5CH=CH2; stilbeen C6H5CH=CHC6H5; difenüülmetaan (C6H5)2CH2; trifenüülmetaan (C6H5)3CH; difenüül-C6H5-C6H5.
Kviitung. Benseeni süsivesinikke saadakse järgmistel meetoditel: 1) parafiinide dehüdrogeenimine ja tsüklistamine, näiteks:

2) Wurtz-Fittigi süntees:

3) Friedel-Craftsi reaktsioon alküülhalogeniidide või olefiinidega:

4) Friedel-Craftsi ketoonide süntees, millele järgneb Clemmenseni redutseerimine (töötlemine tsinkamalgaami ja happega), mis muudab karbonüülrühma metüleenühikuks:

5) alitsükliliste süsivesinike dehüdrogeenimine:

7) fenoolide destilleerimine tsingitolmuga (meetod on kasulik struktuuri loomiseks, kuid kasutatakse harva sünteesis) näiteks:

Kasutatavad on ka muud ülalkirjeldatud meetodid alifaatsete süsivesinike tootmiseks (nt halogeniidide, alkoholide, olefiinide redutseerimine). Benseeni seeria süsivesinike reaktsioonid võib jagada kõrvalahelreaktsioonideks ja ringreaktsioonideks. Välja arvatud rõngaga külgnev asend, käitub külgahel olenevalt selle struktuurist põhiliselt nagu parafiin, olefiin või atsetüleen. Süsinik-vesinik sidemed tsükliga külgneval süsinikul on aga märgatavalt aktiveeritud, eriti seoses vabade radikaalide reaktsioonidega, nagu halogeenimine ja oksüdatsioon. Seega on tolueen ja kõrgemad homoloogid päikesevalguse käes kergesti klooritavad ja broomitavad halogeenidega:

Tolueeni puhul võib lisada teise ja kolmanda halogeeni. Need a-kloroühendid on leeliste poolt kergesti hüdrolüüsitavad:

Tolueen oksüdeerub kergesti bensoehappeks C6H5COOH. Kõrgemad homoloogid lõhustavad oksüdatsioonil külgahela karboksüülrühmaks, moodustades bensoehappe. Peamine tsükli reaktsioon on aromaatne asendus, mille käigus prooton asendatakse positiivse aatomi või rühmaga, mis on tuletatud happelisest või "elektrofiilsest" reagendist:

Sellise asendamise tüüpilised näited: a) nitreerimine, Ar-H + HNO3 -> Ar-NO2 + H2O; b) halogeenimine, Ar-H + X2 -> Ar-X + HX; c) Friedel-Craftsi alküülimine olefiinide ja alküülhalogeniididega (nagu ülalpool); d) Friedel-Craftsi atsüülimine,

E) sulfoneerimine, Ar-H + H2SO4 (suitsetav) -> ArSO3H + H2O. Esimese asendaja kasutuselevõtt ei tekita komplikatsioone, kuna kõik positsioonid benseenis on samaväärsed. Teise asendaja sisestamine toimub esimese asendaja suhtes erinevates positsioonides, peamiselt sõltuvalt tsüklis juba esineva rühma olemusest. Ründava reaktiivi olemus mängib teisejärgulist rolli. Rühmad, mis suurendavad elektrontihedust aromaatse tsükli -O-, -NH2, -N(CH3)2, -OH, -CH3, -OCH3, -NHCOCH3, aktiveerivad orto- ja para-asendi ning suunavad järgmise rühma peamiselt nendesse positsioonidesse. . Vastupidi, rühmad, mis tõmbavad rõnga elektrone enda poole

Orto- ja para-positsioonid on elektrofiilse rünnaku suhtes kõige enam deaktiveeritud, seega on asendus suunatud peamiselt meta-positsioonile. Nende käitumises on vahepealsed mõned rühmad, mis vastupidiste elektrooniliste mõjude tõttu deaktiveerivad tsükli edasise asendamise suhtes, kuid jäävad orto-para-orientantideks: -Cl, -Br, -I ja -CH=CHCOOH. Need põhimõtted on aromaatsete seeriate sünteesi jaoks olulised. Nii et p-nitrobenseeni saamiseks

,

peate esmalt rõnga broomima ja seejärel nitreerima. Toimingu vastupidine järjekord annab metaisomeeri. Karmides tingimustes võib sõrmus olla "sunnitud" paljastama oma varjatud küllastumata iseloomu. Väga aktiivsete plaatina katalüsaatoritega saab benseeni hüdrogeenida tsükloheksaaniks mitme atmosfääri vesiniku rõhul (kuid osalise hüdrogeenimise saadusi, nagu tsükloheksadieen, ei saa kunagi saada). Pikaajaline töötlemine kloori ja broomiga päikesevalguse käes põhjustab heksahalotsükloheksaanide moodustumist.
2. Asendatud benseen. Nomenklatuur.
1) Monoasendatud benseene võib pidada benseeni derivaatideks, näiteks etüülbenseen C6H5-C2H5, või alifaatsete süsivesinike fenüülderivaatideks, näiteks 2-fenüülbutaan C6H5-CH(CH3)C2H5, kui neil ei ole triviaalseid nimetusi. näiteks tolueen, ksüleen). Halogeen- ja nitroderivaate nimetatakse benseeni derivaatideks, näiteks nitrobenseen C6H5NO2, bromobenseen C6H5Br. Teisi monoasendatud benseene tähistatakse erinimetustega: fenool C6H5OH, anisool C6H5OCH3, aniliin C6H5NH2, bensaldehüüd C6H5CH=O. 2) Diasendatud ühendites märkige orto (o), meta (m) ja para (p) asendajate suhtelised positsioonid, nagu ksüleenides (vt jaotis IV-3.A.1). Esimese asendaja valimisel on paremusjärjestus: COOH, CHO, COR, SO3H, OH, R, NH2, halogeen ja NO2. Näiteks

Mõned triviaalsed nimed on laialt kasutusel, näiteks

3) Kolme või enama asendaja korral kasutatakse positsioonide tähistamiseks numbreid (1 kuni 6). Esimese asendusliikme valimisel kehtivad samad ülimusreeglid, näiteks:

4) Asendajad kõrvalahelas: selliseid ühendeid nimetatakse tavaliselt alifaatsete ühendite arüülderivaatideks. Näited on a-fenüületüülamiin (C6H5)CH(NH2)CH3 ja a-fenüülvõihape C2H5CH(C6H5)COOH. On palju triviaalseid nimetusi (nt mandelhape C6H5CH(OH)COOH), mida vastavate ühendite käsitlemisel arvesse võetakse. Halogeenderivaadid saadakse järgmistel meetoditel: 1) tsükli otsene halogeenimine

(Br2 reageerib sarnaselt); 2) diasooniumirühma (vt allpool "Aromaatsed amiinid") asendamine halogeniidiooniga:

(X = Cl- ja Br- katalüsaatorina tuleks kasutada vaske või CuX). Aromaatsete halogeniidide halogeeniaatomid on aluste toime suhtes väga inertsed. Seetõttu on alifaatsete halogeniidide omadega analoogsed asendusreaktsioonid arüülhalogeniidide puhul praktikas harva kasulikud. Tööstuses toimub klorobenseeni hüdrolüüs ja ammonolüüs karmides tingimustes. Asendamine nitrorühmaga p- või o-positsioonis aktiveerib halogeeni aluste suunas. Broomist ja jodobenseenidest saab valmistada Grignardi reaktiivi. Klorobenseen ei moodusta Grignardi reaktiive, kuid fenüülliitiumi saab sellest kätte. Need aromaatsed metallorgaanilised ühendid on omadustelt sarnased nende alifaatsete kolleegidega. Nitroühendeid valmistatakse tavaliselt tsükli otsesel nitreerimisel (vt jaotis IV-3.A.1, "Reaktsioonid") kontsentreeritud lämmastik- ja väävelhappe seguga. Harvemini valmistatakse neid nitrosoühendite (C6H5NO) oksüdeerimisel. Ühe nitrorühma viimine benseeni toimub suhteliselt lihtsalt. Teine siseneb aeglasemalt. Kolmandat saab sisse viia ainult pikaajalisel töötlemisel suitseva lämmastik- ja väävelhappe seguga. See on m-orienteeruvate rühmade üldine mõju; need vähendavad alati rõnga edasise asendamise võimalust. Trinitrobenseene hinnatakse lõhkeainetena. Nende sünteesi läbiviimiseks nitreeritakse tavaliselt mitte benseeni endaga, vaid selle derivaatidega, nagu tolueen või fenool, milles o,p-orienteerivad asendajad võivad tsükli aktiveerida. Tuntud näited on 2,4,6-trinitrofenool (pikriinhape) ja 2,4,6-trinitrotolueen (TNT). Nitroühendite ainsad kasulikud reaktsioonid on nende redutseerimisreaktsioonid. Tugevad redutseerivad ained (katalüsaatoriga aktiveeritud vesinik, tina ja vesinikkloriidhape, vesiniksulfiidioon) muudavad need otse amiinideks. Kontrollitud elektrolüütiline redutseerimine võimaldab eristada järgmisi vaheetappe:

Ammooniumvesiniksulfiid on spetsiifiline reagent dinitroühendite muundamiseks nitroaniliinideks, näiteks:

aromaatsed amiinid. Primaarsed amiinid saadakse vastavate nitroühendite redutseerimisel. Need on väga nõrgad alused (K = 10-10). N-alküülaniliine saab valmistada primaarsete amiinide alküülimise teel. Enamikes reaktsioonides meenutavad nad alifaatseid amiine, välja arvatud koostoime lämmastikhappe ja oksüdeerivate ainetega. Lämmastikhappega happelises keskkonnas (temperatuuril 0–5 °C) annavad primaarsed amiinid stabiilsed diasooniumsoolid (C6H5N=N+X-), millel on palju olulisi sünteetilisi rakendusi. Diasooniumirühma asendamist halogeeniga on juba käsitletud. Selle rühma võib aromaatsete nitriilide (C6H5CN) saamiseks asendada ka tsüaniidiooniga (katalüsaatorina CuCN). Keev vesi muudab diasooniumisoolad fenoolideks. Keevas alkoholis asendatakse see rühm vesinikuga:

Peaaegu neutraalses lahuses ühinevad diasooniumisoolad fenoolidega (ja paljude amiinidega), et saada asovärve:

See reaktsioon on sünteetiliste värvainete tööstuse jaoks väga oluline. Redutseerimine bisulfitiga annab arüülhüdrasiinid C6H5NHNH2. Sekundaarsed arüülamiinid, nagu alifaatsed sekundaarsed amiinid, annavad N-nitrosoühendeid. Tertsiaarsed arüülamiinid C6H5NRRў annavad aga p-nitrosoarüülamiine (nt p-ON-C6H4NRR"). Need ühendid omavad teatud tähtsust puhaste sekundaarsete alifaatsete amiinide valmistamisel, kuna hüdrolüüsivad kergesti sekundaarseks amiiniks RRўNH ja p-nitrosofenooliks. Oksüdatsioon aromaatsed amiinid võivad mõjutada mitte ainult aminorühma, vaid ka tsükli p-asendit. Seega muutub aniliin oksüdatsiooni käigus paljudeks toodeteks, sealhulgas asobenseeniks, nitrobenseeniks, kinoooniks (

ja aniliinmust värvaine). Arüülalküülamiinidel (nt bensüülamiin C6H5CH2NH2) on samad omadused ja reaktsioonid kui sama molekulmassiga alküülamiinidel. Fenoolid on aromaatsed hüdroksüühendid, milles hüdroksüülrühm on seotud otse tsükliga. Need on palju happelisemad kui alkoholid, jäädes tugevuselt süsihappe ja vesinikkarbonaadi ioonide vahele (fenooli puhul Ka = 10-10). Kõige tavalisem meetod nende valmistamiseks on diasooniumisoolade lagundamine. Nende sooli saab saada arüülsulfoonhapete soolade sulatamisel leelisega:

Lisaks nendele meetoditele toodetakse fenooli tööstuslikult benseeni otsesel oksüdeerimisel ja klorobenseeni hüdrolüüsil karmides tingimustes – naatriumhüdroksiidi lahusega kõrgel temperatuuril rõhu all. Fenooli ja mõningaid selle lihtsamaid homolooge, metüülfenoole (kresoole) ja dimetüülfenoole (ksülenoole), leidub kivisöetõrvas. Fenoolide reaktsioonid on märkimisväärsed hüdroksüülvesiniku labiilsuse ja hüdroksüülrühma vastupanuvõime poolest asendusele. Lisaks on para-positsioon (ja orto-positsioonid, kui para-positsioon on blokeeritud) väga tundlikud aromaatsete asendusreaktiivide ja oksüdeerivate ainete rünnakute suhtes. Fenoolid moodustavad kergesti naatriumsoolasid, kui neid töödeldakse seebikivi ja soodaga, kuid mitte naatriumvesinikkarbonaadiga. Need soolad reageerivad kergesti anhüdriidi ja happekloriidiga, moodustades estreid (nt C6H5OOCCH3) ning alküülhalogeniidide ja alküülsulfaatidega, moodustades eetreid (nt anisool C6H5OCH3). Fenoolestreid saab valmistada ka atsüülivate ainete toimel püridiini juuresolekul. Fenoolseid hüdroksüülrühmi saab eemaldada fenoolide destilleerimisel tsingitolmuga, kuid neid ei asendata vesinikhalogeniidhapetega, näiteks alkoholi hüdroksüülrühmadega, kuumutamisel. Hüdroksüülrühm aktiveerib orto- ja para-asendi nii tugevalt, et nitreerimise, sulfoneerimise, halogeenimise jms reaktsioonid kulgevad ägedalt isegi madalatel temperatuuridel. Broomvee mõju fenoolile viib 2,4,6-tribromofenoolini, kuid p-bromofenooli saab saada broomimisel lahustites nagu süsinikdisulfiid madalal temperatuuril. Lahustita halogeenimine annab o- ja p-halofenoolide segu. Lahjendatud lämmastikhape nitreerib fenooli kergesti, andes o- ja p-nitrofenoolide segu, millest saab o-nitrofenooli auruga eraldada. Desinfektsioonivahenditena kasutatakse fenooli ja kresoole. Teistest fenoolidest on olulised: a) karvakrool (2-metüül-5-isopropüülfenool) ja tümool (3-metüül-6-isopropüülfenool), mida leidub paljudes eeterlikes õlides terpeenide keemilise muundamise produktidena; b) anool (p-propenüülfenool), mis esineb aniisiõlis vastava anetooli metüülestrina; sellele lähedast havikooli (p-allüülfenool) leidub beetli- ja loorberilehtede õlides ning metüülestri, estragooli kujul, aniisiõlis; c) pürotehhiin (2-hüdroksüfenool), mida leidub paljudes taimedes; tööstuses saadakse seda o-diklorobenseeni või o-klorofenooli hüdrolüüsil (karmides tingimustes), samuti pöögi kuivdestilleerimisproduktides sisalduva guajakooli (pürokatehooli monometüüleetri) demetüleerimisel; katehhool oksüdeerub kergesti o-kinooniks

Ja seda kasutatakse laialdaselt fotoarendajates redutseeriva ainena; d) resortsinool (m-hüdroksüfenool); see saadakse m-benseendisulfoonhappe leeliselisel sulatamisel ja kasutatakse värvainete valmistamiseks; see on asendis 4 kergesti asendatav ja redutseeritav dihüdroresortsinooliks (tsükloheksaandioon-1,3), mis lõhustatakse lahjendatud leelisega d-ketokaproonhappeks; selle 4-n-heksüülderivaat on kasulik antiseptik; e) hüdrokinoon (p-hüdroksüfenool), mida leidub mõnes taimes arbutiinglükosiidina; see saadakse aniliini oksüdatsiooniprodukti kinooni (vt eespool "Aromaatsed amiinid") redutseerimisel; see on kergesti pöörduv reaktsioon; 50% voolu juures moodustub kinooni ja hüdrokinooni stabiilne ekvimolekulaarne ühend kinhüdroon; Kinhüdroonelektroodi kasutatakse sageli potentsiomeetrilises analüüsis; hüdrokinooni redutseerivate omaduste tõttu kasutatakse seda sarnaselt katehhooliga fotoarendajates; e) pürogallool (2,3-dihüdroksüfenool), mis saadakse gallushappest (vt allpool "Aromaatsed happed") destilleerimisel pimsskivi kohal süsinikdioksiidi atmosfääris; Kuna pürogallool on võimas redutseerija, leiab seda gaasianalüüsis hapniku püüdjana ja fotoarendajana. Aromaatsed alkoholid on ühendid, mis nagu bensüülalkohol C6H5CH2OH sisaldavad kõrvalahelas hüdroksüülrühma (mitte tsüklis nagu fenoolid). Kui hüdroksüülrühm asub tsükliga külgneva süsinikuaatomi juures, on see eriti kergesti asendatav halogeeniga vesinikul olevate vesinikhalogeniidide toimel (üle plaatina) ja dehüdratsiooni käigus (C6H5CHOHR-is) kergesti eemaldatav. Lihtsaid aromaatseid alkohole nagu bensüül, fenetüül (C6H5CH2CH2OH), fenüülpropüül (C6H5CH2CH2CH2OH) ja kaneel (C6H5CH=CHCH2OH) kasutatakse parfüümitööstuses ning neid leidub looduslikult paljudes eeterlikes õlides. Neid võib saada mis tahes ülalkirjeldatud üldreaktsiooniga alifaatsete alkoholide valmistamiseks.
aromaatsed aldehüüdid. Bensaldehüüd C6H5CHO, lihtsaim aromaatne aldehüüd, tekib mõrumandliõlis amügdaliinglükosiidi C6H5CH(CN)-O-C12H21O10 ensümaatilise hüdrolüüsi tulemusena. Seda kasutatakse laialdaselt vaheühendina värvainete ja muude aromaatsete ühendite sünteesil, samuti lõhna- ja parfüümialusena. Tööstuses saadakse seda bensülideenkloriidi C6H5CHCl2 hüdrolüüsil, mis on tolueeni kloorimise saadus, või tolueeni otsesel oksüdeerimisel gaasis (üle V2O5) või vedelas faasis MnO2-ga 65% väävelhappes temperatuuril 40 °C. aromaatsete aldehüüdide valmistamiseks kasutatakse järgmisi üldmeetodeid: 1 ) Guttermann-Kochi süntees:

2) Guttermanni süntees:

3) Reimer-Timani süntees (aromaatsete hüdroksüaldehüüdide saamiseks):

Bensaldehüüd oksüdeeritakse õhuhapniku toimel bensoehappeks; seda saab saavutada ka teiste oksüdeerivate ainete, nagu permanganaadi või dikromaadi, kasutamisega. Üldiselt osalevad bensaldehüüd ja teised aromaatsed aldehüüdid karbonüülkondensatsioonireaktsioonides (vt jaotist IV-1.A.4) mõnevõrra vähem aktiivselt kui alifaatsed aldehüüdid. A-vesiniku aatomi puudumine takistab aromaatsete aldehüüdide sisenemist aldooli isekondensatsiooni. Sellegipoolest kasutatakse sünteesis segaaldooli kondensatsiooni:

Aromaatsete aldehüüdide jaoks on tüüpilised järgmised reaktsioonid: 1) Cannizzaro reaktsioon:

2) bensoiini kondensatsioon:

3) Perkini reaktsioon:

Järgmised aromaatsed aldehüüdid on teatud tähtsusega: 1) Salitsüülaldehüüd (o-hüdroksübensaldehüüd) esineb looduslikult nurmenuku lõhnaõlis. Seda saadakse fenoolist Reimer-Timani sünteesi teel. Seda kasutatakse kumariini (vt jaotis IV-4.D) ja mõnede värvainete sünteesil. 2) Cinnamaldehüüdi C6H5CH=CHCHO leidub kaneelis ja kassiaõlis. See saadakse bensaldehüüdi krotoonilisel kondensatsioonil (vt jaotis IV-1.A.4) atseetaldehüüdiga. 3) Anisaldehüüdi (p-metoksübensaldehüüdi) leidub kassiaõlis ning seda kasutatakse parfüümides ja lõhnaainetes. See saadakse Guttermanni sünteesi teel anisoolist. 4) Vanilliin (3-metoksü-4-hüdroksübensaldehüüd) on vaniljeekstraktide peamine aromaatne komponent. Seda saab saada Reimer-Tiemani reaktsioonil guajakoolist või eugenooli (2-metoksü-4-allüülfenooli) töötlemisel leelisega, millele järgneb oksüdeerimine. 5) Piperonal on heliotroopse lõhnaga. Seda saadakse safroolist (Ameerika loorberiõli) sarnaselt sellele, kuidas vanilliini saadakse eugenoolist.

aromaatsed ketoonid. Need ained saadakse tavaliselt aromaatsetest ühenditest ja happekloriididest Friedel-Craftsi reaktsiooni teel. Kasutatakse ka üldisi meetodeid alifaatsete ketoonide valmistamiseks. Spetsiifiline meetod hüdroksüketoonide valmistamiseks on Friesi ümberpaigutamine fenoolestrites:

(kõrgendatud temperatuuril vahemikus 165–170 ° C domineerib o-isomeer). Üldiselt läbivad aromaatsed ketoonid samad reaktsioonid kui alifaatsed ketoonid, kuid palju aeglasemalt. Bensoiini oksüdeerimisel saadud a-diketoonbensüül C6H5CO-COC6H5 (vt eelmist jaotist "Aromaatsed aldehüüdid") läbib leelisega töötlemisel iseloomuliku ümberkorralduse, moodustades bensüülhappe (C6H5)2C(OH)COOH.
aromaatsed happed. Lihtsaim aromaatne karboksüülhape on bensoehape C6H5COOH, mis koos oma estritega esineb looduslikult paljudes vaikudes ja palsamites. Seda kasutatakse laialdaselt toiduainete säilitusainena, eriti naatriumsoola kujul. Nagu alifaatseid happeid, saab ka bensoehapet ja teisi aromaatseid happeid valmistada süsinikdioksiidi toimel Grignardi reagendiga (nt C6H5MgBr). Neid saab valmistada ka vastavate nitriilide hüdrolüüsil, mis aromaatsetes sarjades saadakse diasooniumisooladest, või aromaatsete sulfoonhapete naatriumsoolade sulatamisel naatriumtsüaniidiga:

Teised meetodid nende valmistamiseks hõlmavad järgmist: 1) alifaatsete kõrvalahelate oksüdatiivne lõhustamine

2) triklorometüülareenide hüdrolüüs

3) hüdroksühapete süntees Kolbe järgi

4) atsetofenoonide oksüdeerimine hüpohalogeniitide poolt

Mõned olulisemad aromaatsed karboksüülhapped on loetletud allpool: 1) Salitsüül- (o-hüdroksübensoe)hape o-C6H4(COOH)OH valmistatakse fenoolist Kolbe sünteesi teel. Selle metüülester on talvearmastuse õli (gaulteria) lõhnav komponent ja atsetüülderivaadi naatriumsool on aspiriin (naatrium-o-atsetoksübensoaat). 2) Ftaal- (o-karboksübensoe)hape saadakse naftaleeni oksüdeerimisel. See moodustab kergesti anhüdriidi ja viimane annab ammoniaagi toimel ftalimiidi, mis on oluline vaheühend paljude ühendite, sealhulgas indigovärvi sünteesil.

3) Antraniil (o-aminobensoe)hape o-C6H4(NH2)COOH saadakse naatriumhüpokloriti toimel ftalimiidile (Hoffmanni reaktsioon). Selle metüülester on parfüümi koostisosa ja seda leidub looduslikult jasmiini- ja apelsinilehtede õlides. 4) Gallus (3,4,5-trihüdroksübensoe)hape moodustub koos glükoosiga mõnede parkainetena tuntud komplekssete taimsete ainete hüdrolüüsil. Sulfoonhapped. Benseensulfoonhape C6H5SO3H saadakse suitseva väävelhappe toimel benseenile. Ta ja teised sulfoonhapped on tugevad happed (K > 0,1). Sulfoonhapped on vees kergesti lahustuvad, hügroskoopsed; neid on vabas olekus raske hankida. Enamasti kasutatakse neid naatriumsoolade kujul. Soolade olulisematest reaktsioonidest, nimelt leelistega (fenoolide moodustamiseks) ja naatriumtsüaniidiga (nitriilide moodustamiseks) liitumisest, on juba juttu olnud. Fosforpentakloriidi toimel annavad nad arüülsulfoonkloriide (näiteks C6H5SO2Cl), mida kasutatakse alifaatsetes ja alitsüklilistes sünteesides. Sel viisil kõige sagedamini kasutatav arüülsulfokloriid on p-tolueensulfokloriid (p-CH3C6H4SO2Cl), mida kirjanduses nimetatakse sageli tosüülkloriidiks (TsCl). Sulfoonhapete kuumutamine 50–60% väävelhappes temperatuuril 150 °C põhjustab nende hüdrolüüsi väävelhappeks ja esialgseteks süsivesinikeks:

Oluline sulfoonhape on sulfaniilhape p-H2NC6H4SO3H (või p-H3N+C6H4SO3-), mille amiid (sulfanilamiid) ja teised derivaadid on olulised kemoterapeutilised ained. Sulfaniilhape saadakse suitseva väävelhappe toimel aniliinile. Paljud detergendid on pika ahelaga sulfoonhapete soolad, nagu NaO3S-C6H4-C12H25.
B. NAFTALEENI VALIKKU AROMAATSED ÜHENDID
1. A- ja b-asendatud naftaleeni derivaatide süntees. Naftaleen on kivisöetõrva põhikomponent. Sellel on erakordne tähtsus paljude tööstustoodete, sealhulgas indigo- ja asovärvide sünteesil. Selle kasutamine koitõrjevahendina on aga uute ainete, nagu p-diklorobenseen, kasutuselevõtuga vähenenud. Selle monoasendatud derivaadid on tähistatud kui a- või b- vastavalt asendaja asukohale (vt tabel 4 jaotises III). Positsioonid polüasendatud derivaatides on tähistatud numbritega. Üldiselt on a-positsioon reaktiivsem. Nitreerimine, halogeenimine ja madalatemperatuuriline sulfoonimine toovad kaasa a-derivaadid. Juurdepääs b-positsioonile saavutatakse peamiselt kõrgtemperatuurse sulfoneerimise teel. Nendel tingimustel reorganiseerub a-sulfoonhape stabiilsemaks b-vormiks. Teiste asendajate sisestamine asendisse b saab võimalikuks Buchereri reaktsiooni abil: esiteks saadakse b-naftool b-C10H7OH b-naftaleensulfoonhappest leeliselise sulatamise teel, mida seejärel töödeldakse ammooniumvesiniksulfitiga 150 °C juures ja 6 atm, annab b-naftüülamiini b-C10H7NH2; sellest amiinist tavapärasel viisil saadud diasooniumiühendite kaudu on nüüd võimalik sisestada halogeeni või tsüanorühma b-asendisse. Naftaleeni ja happekloriidi vaheline Friedeli-Craftsi reaktsioon annab samuti b-C10H7COR b-atsüülderivaadid.
2. Naftaleeni derivaatide asendusreaktsioonid. Naftaleeni derivaatide reaktsioonid on samad, mis benseeni derivaatidel. Seega toimivad naftaleensulfoonhapped naftoolide allikana; naftüülamiinid muudetakse diasooniumisoolade kaudu halo- ja tsüanonaftaleenideks. Seetõttu jäetakse naftaleeniühendite reaktsioonide käsitlemine välja. Siiski pakuvad erilist huvi asendusreaktsioonid naftaleeni derivaatides. 1) 1(a)-asendis o,p-orientandi (-CH3, -OH) olemasolul on rünnak suunatud peamiselt positsioonile 4 ja seejärel positsioonile 2. 2) M juuresolekul -orientant (-NO2) asendis 1, rünnak läheb positsioonile 8 (peri) ja seejärel positsioonile 5. 3) o,n orientandi olemasolul positsioonis 2 (b) rünnatakse valdavalt positsiooni 1, kuigi sulfoonimine võib toimuda asendis 6. Eriti oluline on, et seda ei rünnata kunagi positsioonis 3. Seda seletatakse süsinik-süsinik sideme 2-3 madala kaksiksideme astmega. Naftaleenis toimub asendamine leebemates tingimustes kui benseenis. Naftaleeni on ka lihtsam taastada. Seega redutseerib naatriumamalgaam selle tetraliiniks (tetrahüdronaftaleen; vt ​​valemit tabelis 4, jaotis III). Samuti on see tundlikum oksüdatsiooni suhtes. Kuum kontsentreeritud väävelhape muudab elavhõbeda ioonide juuresolekul selle ftaalhappeks (vt jaotist IV-3.A.2 "Aromaatsed happed"). Kuigi tolueenis oksüdeerub metüülrühm enne tsüklit, on p-metüülnaftaleenis 1,4-positsioonid oksüdeerumisele vastuvõtlikumad, nii et esimene saadus on 2-metüül-1,4-naftokinoon:

B. POLÜTUUMAAROMAATSETE SÜSIVESIKUTE DERIVAADID
1. Antratseen ja selle derivaadid. Antratseen (vt valemit tabelis 4, jaotis III) leidub märkimisväärses koguses kivisöetõrvas ja seda kasutatakse laialdaselt tööstuses värvainete sünteesi vaheühendina. Positsioonid 9,10 on liitumisreaktsioonides väga reaktiivsed. Seega on vesinik ja broom kergesti lisatavad, saades vastavalt 9,10-dihüdro- ja 9,10-dibromoantratseeni. Kroomihappega oksüdeerimine muudab antratseeni antrakinooniks.

Antrakinoon (mp. 285 °C) on kollane kristalne aine. Kõige tavalisem viis antrakinooni ja selle derivaatide saamiseks on o-bensoüülbensoehapete tsüklistamine väävelhappe toimel

o-bensoüülbensoehapped saadakse ftaalanhüdriidi toimel benseenile (või selle vastavale derivaadile) alumiiniumkloriidi juuresolekul. Antrakinoon on äärmiselt vastupidav oksüdatsioonile. Redutseerivad ained nagu tsingitolm ja leelis või naatriumvesiniksulfit muudavad selle antrahüdrokinooniks (9,10-dihüdroksüantratseen), valgeks aineks, mis lahustub leelises, moodustades verepunaseid lahuseid. Tina ja vesinikkloriidhape redutseerivad ühe ketorühma metüleeniks, moodustades antrooni. Nitreerimine rangetes tingimustes annab peamiselt a(1)-derivaadi koos märgatava koguse 1,5- ja 1,8-dinitroantrakinoonidega. Väävelhappega sulfoonimisel tekib peamiselt b(2)-sulfoonhape, kuid väikese koguse elavhõbesulfaadi juuresolekul on põhiproduktiks a-sulfoonhape. Disulfaadil elavhõbesulfaadi juuresolekul saadakse peamiselt 1,5- ja 1,8-disulfoonhapped. Elavhõbeda puudumisel tekivad 2,6- ja 2,7-disulfoonhapped. Antrakinoonsulfoonhapetel on suur tähtsus, kuna neist saadakse leeliselise sulatamise teel hüdroksüantrakinoone, millest paljud on väärtuslikud värvained. Niisiis, b-sulfoonhappe oksüdatiivne leeliseline sulatamine annab värvaine alisariini (1,2-dihüdroksüantrakinooni), mida looduslikult leidub rüpes juurtes. Antrakinoonis olevaid sulfoonhapperühmi saab samuti vahetult asendada aminorühmadega, moodustades aminoantrakinoonid, mis on väärtuslikud värvained. Selles reaktsioonis töödeldakse sulfoonhappe naatriumisoola ammoniaagiga temperatuuril 175-200 °C moodustunud sulfiti hävitamiseks lisatud nõrga oksüdeeriva aine (nt naatriumarsenaat) juuresolekul.
2. Fenantreen ja selle derivaadid. Looduses leidub fenantreeni kivisöetõrvas. Seda ennast ja selle derivaate saab saada o-nitrostilbeenkarboksüülhappest, mis tekib o-nitrobensaldehüüdi ja fenüüläädikhappe kondenseerimisel Pschorri meetodil:

Kaksikside positsioonis 9,10 on väga reaktsioonivõimeline; see lisab kergesti broomi ja vesinikku ning oksüdeerub esmalt 9,10-fenantrakinooniks ja seejärel difeenhappeks

Asendusreaktsioonid fenantreenis lähevad tavaliselt positsioonidesse 2, 3, 6 ja 7.
3. Kõrgemad polünukleaarsed süsivesinikudäratasid tähelepanu peamiselt nende kõrge kantserogeense aktiivsuse tõttu. siin on mõned näidised:

Värvained pürantroon, idantreenkollane ja violantroon on komplekssete polünukleaarsete süsivesinike ketoderivaadid.

• - lõhnavad eeterlikud õlitaimed., millel on b. või m. tugev lõhn taimedes või nende osades sisalduvast eeterlikust õlist, mida kasutatakse meditsiinis ja tööstuses ...

  Põllumajandussõnastik-teatmik

• - tugeva lõhnaga eeterlikud õlitaimed ...

  Botaanikaterminite sõnastik

• - karbotsükliline. Comm., ei sisalda benseeni tuumasid, kuid mida iseloomustab aromaatsus. Nende hulka kuuluvad näiteks annuleen, tropüüliumi ühendid, tropoloonid, tsüklopentadieniidi anioon...

  Keemia entsüklopeedia

• - ühendid, mille molekule iseloomustab aromaatse sidemete süsteemi olemasolu. Kitsamas tähenduses hõlmavad aromaatsed süsivesinikud benseeni ja sellel põhinevaid polütsüklilisi ühendeid ...

  Kaasaegse loodusteaduse algus

• - Iidsetel aegadel kasutati religioossetes rituaalides ja igapäevaelus meeldiva aroomiga taimseid tooteid, nagu viiruk, mürr, kassia, kaneel ja lavendel ...

  Antiikaja sõnaraamat

• - AROMAATILISED ühendid - orgaanilised ühendid, mille molekulid sisaldavad 6 süsinikuaatomist koosnevaid tsükleid, mis osalevad ühtse konjugeeritud sidemete süsteemi moodustamises. Sisaldab süsivesinikke ja nende derivaate...

  Suur entsüklopeediline sõnastik

• - orgaaniline Comm., molekulid to-rykh sisaldavad 6 süsinikuaatomi tsükleid, mis osalevad ühtse konjugeeritud sidemete süsteemi moodustamises. Nende hulka kuuluvad süsivesinikud ja nende derivaadid ... - Enamik kaasaegseid keemikuid jagab kogu orgaaniliste ainete massi kahte suurde klassi: rasvaühendid ja aromaatsed ... Suur Nõukogude Entsüklopeedia

  Aroomiõlid

  Raamatust Võlujookide retseptid autor Cunningham Scott

  Aroomiõlid

  Raamatust Maagia kodule. Tõhusad tavad autori kodu puhastamiseks ja kaitsmiseks

  Lõhnaõlid Lõhnaõlid levitavad oma lõhna kõige tõhusamalt kuumutamisel, kuid neid ei tohi valada kuumadele esemetele ega sütele. Lõhnalampe, mis koosnevad veekausist ja küünlast, tuleks kasutada mitte ainult puhastamiseks, vaid ka

  aromaatsed ained

  Raamatust Aleksander Suure armee igapäevaelu autor Fort Paul

  Aromaatsed ained Teatavasti asus kuningas paar kuud enne oma surma hoolikalt ette valmistama mereretke ümber Araabia poolsaare. Ta on juba andnud käsu ehitada Eufratile suur laevastik, see varustada, koolitada, õpetada manööverdama, külastanud suudmeala Aromaatsed süsivesinikud Autori raamatust Great Soviet Encyclopedia (AR) TSB

  Aromaatsed lisandid

  Raamatust Harrastuskalastaja suur raamat [värvilise vahetükiga] autor Gorjainov Aleksei Georgijevitš

  Aromaatsed lisandid Otsale või peibutussöödale teatud lõhna andmiseks lisatud lõhnaained võivad kala meelitada või eemale peletada Peaaegu kõiki taimseid söötasid kasutatakse ühe või teise maitselisandiga ning loomasööta

  aromaatsed ained

  Raamatust Keha puhastamine ja õige toitumine autor Malakhov Gennadi Petrovitš

  Aromaatsed ained Puuviljad, köögiviljad ja ürdid sisaldavad aromaatseid aineid, mis annavad neile igale taimeliigile ja -sordile omase unikaalse maitse ja aroomi. Enamik aromaatsetest ainetest on koondunud sellesse taimeossa,

  Aromaatsed jalavannid

  Raamatust Aitame nahal noorem välja näha. Näo ja keha maskid autor Belova Oksana

  Aromaatsed jalavannid Räägime nüüd veidi aroomiteraapiast. Eeterlikel õlidel, nagu ravimtaimedel, on tohutu toime: antiseptiline, antibakteriaalne, seenevastane, põletikuvastane jne. Need teevad protseduuri

  aromaatsed ained

  Raamatust 36 ja 6 tervete hammaste reeglid autor Sudarikova Nina Aleksandrovna

  Aromaatsed ained Kasutatakse hambapasta maitseomaduste parandamiseks, meeldiva aroomi määramiseks. Levinumad maitsed on piparmünt, kaneel, eukalüpt, mis mõjuvad värskendavalt.Kõik meie turul olevad hambapastad jagunevad:

  Aroomid

  Raamatust Kuldsed vuntsid ja vann autor Kornejev Juri 1

  Aroomid Kuumale veele võib auru saamiseks lisada erinevaid ravimeid. Lõhnavaid drooge võib kerisele pritsida saunaskäigu enda ajal. Selline aroom ei aita mitte ainult paremini hingata, vaid mõjub soodsalt ka kehale.Meie

  Aromaatsed vannid

  Raamatust Hüdroteraapia kuldreeglid autor Ivanova O. O.

  Aromaatsed vannid Oma kehale avaldatava toime poolest ei saa ühtki vannitüüpi aromaatsete vannidega võrrelda. Tõepoolest, sel juhul ei toimi mitte ainult temperatuur ja mehaanilised, vaid ka keemilised tegurid, kuna mängu tulevad ka tervendavad jõud.

  Aromaatsed vannid

  Paul Braggi raamatust The Great Encyclopedia of Health autor Moskin A.V.

  Aromaatsed vannid Oma kehale avaldatava toime poolest ei saa ühtki vannitüüpi aromaatsete vannidega võrrelda. Tõepoolest, sel juhul ei toimi mitte ainult temperatuur ja mehaanilised tegurid, vaid ka aromaatsete õlide ja meditsiiniliste infusioonide raviomadused. Nende tegevus

Tsüklilised konjugeeritud süsteemid pakuvad suurt huvi ühendite rühmana, millel on suurem termodünaamiline stabiilsus võrreldes konjugeeritud avatud süsteemidega. Nendel ühenditel on ka teisi eriomadusi, mille terviku ühendab üldkontseptsioon aromaatsus. Nende hulka kuuluvad selliste formaalselt küllastumata ühendite võime astuda pigem asendus- kui liitumisreaktsioonidesse, vastupidavus oksüdeerivatele ainetele ja temperatuur.

Aromaatsete süsteemide tüüpilised esindajad on areenid ja nende derivaadid. Aromaatsete süsivesinike elektroonilise struktuuri tunnused avalduvad selgelt benseeni molekuli aatomiorbitaalmudelis. Benseeni karkassi moodustavad kuus sp 2 hübridiseeritud süsinikuaatomit. Kõik σ-sidemed (C-C ja C-H) asuvad samal tasapinnal. Kuus hübridiseerimata p-AO-d paiknevad risti molekuli tasapinnaga ja üksteisega paralleelselt (joonis 3a). Iga R-AO võib võrdselt kattuda kahe naaberriigiga R-AO. Selle kattumise tulemusena tekib ühtne delokaliseeritud π-süsteem, milles suurim elektrontihedus paikneb σ-skeleti tasandist kõrgemal ja all ning hõlmab kõiki tsükli süsinikuaatomeid (vt joonis 3b). π-elektronite tihedus on ühtlaselt jaotunud kogu tsüklilises süsteemis, mida tähistab tsükli sees olev ring või punktiirjoon (vt joonis 3, c). Kõik sidemed süsinikuaatomite vahel benseenitsüklis on ühepikkused (0,139 nm), üksik- ja kaksiksideme pikkuste vahepealsed.

Kvantmehaaniliste arvutuste põhjal on kindlaks tehtud, et selliste stabiilsete molekulide moodustamiseks peab tasapinnaline tsükliline süsteem sisaldama (4n + 2) π elektronid, kus n= 1, 2, 3 jne. (Hückeli reegel, 1931). Neid andmeid arvesse võttes on võimalik konkretiseerida mõistet "aromaatsus".

Aromaatsed süsteemid (molekulid)- süsteemid, mis reageerivad aromaatsuse kriteeriumid :

1) sp 2 hübridiseeritud aatomitest koosneva lame σ-skeleti olemasolu;

2) elektronide delokaliseerumine, mis viib üheainsa π-elektronipilve tekkeni, mis hõlmab kõiki tsükli (tsüklite) aatomeid;

3) E. Hückeli reegli täitmine, s.o. elektronipilves peaks olema 4n + 2 π-elektroni, kus n = 1,2,3,4 ... (tavaliselt näitab arv tsüklite arvu molekulis);

4) kõrge termodünaamilise stabiilsuse aste (kõrge konjugatsioonienergia).

Riis. 3. Benseeni molekuli aatomiorbitaalmudel (vesinikuaatomid on välja jäetud; vt selgitust tekstist)

Seotud süsteemide stabiilsus. Konjugeeritud ja eriti aromaatse süsteemi moodustumine on energeetiliselt soodne protsess, kuna suureneb orbitaalide kattumise määr ja toimub delokalisatsioon (hajutamine). R-elektronid. Sellega seoses on konjugeeritud ja aromaatsed süsteemid suurendanud termodünaamilist stabiilsust. Need sisaldavad väiksemat kogust siseenergiat ja omavad põhiolekus madalamat energiataset võrreldes konjugeerimata süsteemidega. Nende tasemete erinevust saab kasutada konjugeeritud ühendi termodünaamilise stabiilsuse kvantifitseerimiseks, st selle konjugatsiooni energia (delokaliseerimisenergia). Butadieen-1,3 puhul on see väike ja moodustab umbes 15 kJ/mol. Konjugeeritud ahela pikkuse suurenemisega suureneb konjugatsioonienergia ja vastavalt ka ühendite termodünaamiline stabiilsus. Benseeni konjugatsioonienergia on palju suurem ja ulatub 150 kJ/mol.

Mittebensenoidsete aromaatsete ühendite näited:

püridiin meenutab elektrooniliselt benseeni. Kõik süsinikuaatomid ja lämmastikuaatom on sp 2 hübridisatsiooni olekus ning kõik σ-sidemed (C-C, C-N ja C-H) asuvad samal tasapinnal (joonis 4a). Lämmastikuaatomi kolmest hübriidorbitaalist osalevad tekkes kaks

Riis. 4. Püridiini lämmastikuaatom (aga), (b) ja konjugeeritud süsteem püridiini molekulis (c) (C-H sidemed on joonise lihtsustamiseks välja jäetud)

σ-sidemed süsinikuaatomitega (näidatud on ainult nende orbitaalide teljed) ja kolmas orbitaal sisaldab üksikut elektronide paari ega osale sidemete moodustamises. Sellise elektroonilise konfiguratsiooniga lämmastikuaatomit nimetatakse püridiin.

Tänu hübridiseerimata p-orbitaalis paiknevale elektronile (vt joonis 4, b) osaleb lämmastikuaatom üksiku elektronpilve tekkes koos R-viie süsinikuaatomi elektronid (vt joonis 4, c). Seega on püridiin π,π-konjugeeritud süsteem ja vastab aromaatsuse kriteeriumidele.

Suurema elektronegatiivsuse tulemusena võrreldes süsinikuaatomiga vähendab püridiini lämmastikuaatom elektrontihedust aromaatse ringi süsinikuaatomitel, mistõttu püridiini lämmastikuaatomiga süsteeme nimetatakse nn. π- ebapiisav. Lisaks püridiinile on selliste süsteemide näiteks pürimidiin, mis sisaldab kahte püridiini lämmastikuaatomit.

pürrool kehtib ka aromaatsete ühendite kohta. Selles sisalduvad süsiniku- ja lämmastikuaatomid, nagu ka püridiinis, on sp2 hübridisatsiooni olekus. Kuid erinevalt püridiinist on pürrooli lämmastikuaatomil erinev elektrooniline konfiguratsioon (joon. 5, a, b).

Riis. viis. Pürrooli lämmastikuaatom (aga), elektronide jaotus orbiitidel (b) ja konjugeeritud süsteem pürrooli molekulis (c) (C-H sidemed on joonise lihtsustamiseks välja jäetud)

Hübridiseerimata R- lämmastikuaatomi orbitaal on üksik elektronide paar. Ta osaleb ühenduse loomisel R-neljast süsinikuaatomist koosnevad elektronid ühe kuueelektroonilise pilve moodustumisega (vt joon. 5, c). Kolm sp 2 -hübriidorbitaali moodustavad kolm σ-sidet – kaks süsinikuaatomitega, üks vesinikuaatomiga. Selles elektroonilises olekus lämmastikuaatomit nimetatakse pürrool.

Kuueelektroniline pilv pürroolis tänu p, lk-konjugatsioon on delokaliseerunud viiele tsükliaatomile, seega on pürrool π-ülejääk süsteem.

IN furaan Ja tiofeen aromaatne sekstett hõlmab ka vastavalt hapniku või väävli hübridiseerimata p-AO üksikut elektronide paari. IN imidasool Ja pürasool kaks lämmastikuaatomit aitavad delokaliseeritud elektronipilve moodustumisel erinevalt kaasa: pürrooli lämmastikuaatom varustab π-elektronide paari ja püridiini aatom ühte p-elektroni.

Sellel on ka aromaatne puriin, mis on kahe heterotsükli – pürimidiini ja imidasooli – kondenseeritud süsteem.

Puriini delokaliseeritud elektronipilv sisaldab 8 kaksiksideme π-elektroni ja N=9 aatomi üksikut elektronide paari. Konjugatsioonis olevate elektronide koguarv, mis on võrdne kümnega, vastab Hückeli valemile (4n + 2, kus n = 2).

Heterotsüklilistel aromaatsetel ühenditel on kõrge termodünaamiline stabiilsus. Pole üllatav, et need on kõige olulisemate biopolümeeride - nukleiinhapete - struktuuriüksused.

AROMAATSED SÜSIVESIINID

Aromaatsete ühendite jaoks või areenid, viitab suurele rühmale ühendeid, mille molekulid sisaldavad eriliste füüsikaliste ja keemiliste omadustega stabiilset tsüklilist rühma (benseenitsükkel).

Need ühendid hõlmavad peamiselt benseeni ja selle paljusid derivaate.

Mõistet "aromaatne" kasutati algselt loodusliku päritoluga toodete kohta, millel oli aromaatne lõhn. Kuna nende ühendite hulgas oli palju benseeniringe, hakati terminit "aromaatne" kasutama kõigi benseenitsüklit sisaldavate ühendite (kaasa arvatud ebameeldiva lõhnaga) kohta.

Benseen, selle elektrooniline struktuur

Benseeni valemi C 6 H 6 järgi võib eeldada, et benseen on tugevalt küllastumata ühend, mis sarnaneb näiteks atsetüleeniga. Benseeni keemilised omadused seda eeldust aga ei toeta. Seega ei anna benseen normaalsetes tingimustes küllastumata süsivesinikele iseloomulikke reaktsioone: see ei astu liitumisreaktsioonidesse vesinikhalogeniididega, ei muuda värvi kaaliumpermanganaadi lahust. Samal ajal astub benseen asendusreaktsioonidesse sarnaselt küllastunud süsivesinikega.

Need faktid näitavad, et benseen on osaliselt sarnane küllastunud, osaliselt küllastumata süsivesinikega ja samal ajal erineb mõlemast. Seetõttu toimusid teadlaste vahel pikka aega elavad arutelud benseeni struktuuri küsimuses.

60ndatel. Möödunud sajandil aktsepteeris enamik keemikuid benseeni tsüklilise struktuuri teooriat, mis põhineb asjaolul, et monoasendatud benseeni derivaatidel (näiteks bromobenseenil) ei ole isomeere.

Tuntuim benseeni valem, mille pakkus välja 1865. aastal saksa keemik Kekule, milles kaksiksidemed benseeni süsinikuaatomite ringis vahelduvad lihtsatega ning Kekule hüpoteesi kohaselt liiguvad liht- ja kaksiksidemed pidevalt:

Kuid Kekule valem ei suuda selgitada, miks benseen ei avalda küllastumata ühendite omadusi.

Kaasaegsete kontseptsioonide kohaselt on benseeni molekulil lame kuusnurkne struktuur, mille küljed on üksteisega võrdsed ja on 0,140 nm. See kaugus on keskmiselt vahemikus 0,154 nm (üksiksideme pikkus) kuni 0,134 nm (kaksiksideme pikkus). Mitte ainult süsinikuaatomid, vaid ka nendega seotud kuus vesinikuaatomit asuvad samal tasapinnal. Sidemete H - C - C ja C - C - C poolt moodustatud nurgad on 120 °.

Benseeni süsinikuaatomid on sp 2 hübridisatsioonis, st. süsinikuaatomi neljast orbitaalist on hübridiseerunud vaid kolm (üks 2s- ja kaks 2p-), mis osalevad süsinikuaatomite vaheliste σ-sidemete moodustamises. Neljas 2 p-orbitaali kattub kahe naabersüsinikuaatomi (paremal ja vasakul) 2 p-orbitaaliga, moodustab kuus delokaliseeritud π-elektroni, mis paiknevad hantlikujulistes orbitaalides, mille teljed on risti benseenitsükli tasapinnaga. ühtne stabiilne suletud elektrooniline süsteem.

Kõigi kuue süsinikuaatomi poolt suletud elektroonilise süsteemi moodustumise tulemusena toimub üksik- ja kaksiksideme "joondumine", s.o. benseeni molekulis puuduvad klassikalised kaksik- ja üksiksidemed. π-elektronide tiheduse ühtlane jaotus kõigi süsinikuaatomite vahel on benseeni molekuli kõrge stabiilsuse põhjuseks. Benseeni molekuli π-elektronite tiheduse ühtluse rõhutamiseks kasutatakse järgmist valemit:

Benseeni seeria aromaatsete süsivesinike nomenklatuur ja isomeeria

Benseeni homoloogse seeria C n H 2 n -6 üldvalem.

Benseeni esimene homoloog on metüülbenseen või tolueen, C7H8

ei sisalda positsiooniisomeere, nagu kõik teised monoasendatud derivaadid.

Teine homoloog C 8 H 10 võib esineda neljas isomeerses vormis: etüülbenseen C 6 H 5 - C 2 H 5 ja kolm dimetüülbenseeni või ksüleen, CbH4 (CH3)2 (orto-, meta- Ja paar-ksüleenid või 1,2-, 1,3- ja 1,4-dimetüülbenseenid):

Benseeni radikaali (jääki) C 6 H 5 - nimetatakse fenüül; benseeni homoloogide radikaalide nimetused tuletatakse vastavate süsivesinike nimedest, lisades juure sufiksi - muda(tolüül, ksülüül jne) ja tähed (o-, m-, p-) või numbritega külgkettide asukoht. Kõigi aromaatsete radikaalide üldnimetus arüülid sarnane pealkirjaga alküülid alkaani radikaalide jaoks. Radikaali C6H5-CH2- nimetatakse bensüül.

Keerulisemate benseeni derivaatide nimetamisel valitakse võimalike nummerdamisjärjestuste hulgast selline, milles asendusarvude numbrite summa on väikseim. Näiteks struktuuriga dimetüületüülbenseen

tuleks nimetada 1,4-dimetüül-2-etüülbenseeniks (numbrite summa on 7), mitte 1,4-dimetüül-6-etüülbenseeniks (numbrite summa on 11).

Benseeni kõrgemate homoloogide nimed ei tulene sageli mitte aromaatse tuuma nimest, vaid kõrvalahela nimest, see tähendab, et neid peetakse alkaanide derivaatideks:

Benseeni seeria aromaatsete süsivesinike füüsikalised omadused

Benseeni homoloogse seeria alumised liikmed on iseloomuliku lõhnaga värvitud vedelikud. Nende tihedus ja murdumisnäitaja on palju kõrgemad kui alkaanidel ja alkeenidel. Sulamistemperatuur on samuti märgatavalt kõrgem. Suure süsinikusisalduse tõttu põlevad kõik aromaatsed ühendid väga suitsuse leegiga. Kõik aromaatsed süsivesinikud on vees lahustumatud ja enamikus orgaanilistes lahustites hästi lahustuvad: paljud neist on kergesti auruga destilleeritavad.

Benseeni seeria aromaatsete süsivesinike keemilised omadused

Aromaatsete süsivesinike puhul on kõige tüüpilisemad reaktsioonid vesiniku asendamine aromaatses ringis. Aromaatsed süsivesinikud astuvad rasketes tingimustes liitumisreaktsioonidesse. Benseeni eripäraks on selle märkimisväärne vastupidavus oksüdeerivatele ainetele.

Lisamisreaktsioonid

Vesiniku lisamine

Mõnel harvadel juhtudel on benseen võimeline liituma. Hüdrogeenimine, st vesiniku lisamine, toimub vesiniku toimel karmides tingimustes katalüsaatorite (Ni, Pt, Pd) juuresolekul. Sel juhul lisab benseeni molekul kolm vesiniku molekuli, et moodustada tsükloheksaani:

Halogeenide lisamine

Kui kloorilahus benseenis puutub kokku päikesevalguse või ultraviolettkiirgusega, lisatakse radikaalselt kolm halogeeni molekuli, et moodustada heksaklorotsükloheksaani stereoisomeeride komplekssegu:

Heksaklorotsükloheksaid (kaubanduslik nimetus heksakloraan) on praegu kasutusel insektitsiidina – ained, mis hävitavad põllumajanduse kahjuritest putukaid.

Oksüdatsioonireaktsioonid

Benseen on oksüdeerivate ainete suhtes veelgi vastupidavam kui küllastunud süsivesinikud. Seda ei oksüdeeri lahjendatud lämmastikhape, KMnO 4 lahus jne. Benseeni homoloogid oksüdeeruvad palju kergemini. Kuid isegi neis on benseeni tuum suhteliselt vastupidavam oksüdeerivate ainete toimele kui sellega seotud süsivesinikradikaalid. Kehtib reegel: iga ühe kõrvalahelaga benseeni homoloog oksüdeeritakse ühealuseliseks (bensoehappeks):

Mitme ja mis tahes keerukusega külgahelaga benseeni homoloogid oksüdeeritakse, moodustades mitmealuselisi aromaatseid happeid:

Asendusreaktsioonid

1. Halogeenimine

Normaaltingimustes aromaatsed süsivesinikud halogeenidega praktiliselt ei reageeri; benseen ei eemalda broomivett värvi, kuid katalüsaatorite (FeCl 3, FeBr 3, AlCl 3) juuresolekul veevabas keskkonnas reageerivad kloor ja broom toatemperatuuril jõuliselt benseeniga:

Nitreerimisreaktsioon

Reaktsiooniks kasutatakse kontsentreeritud lämmastikhapet, sageli segatuna kontsentreeritud väävelhappega (katalüsaator):

Asendamata benseenis on kõigi kuue süsinikuaatomi reaktsioonivõime asendusreaktsioonides ühesugune; asendajad võivad kinnituda mis tahes süsinikuaatomiga. Kui benseeni tuumas on juba asendaja, siis selle mõjul tuuma olek muutub ja asend, kuhu iga uus asendaja siseneb, sõltub esimese asendaja olemusest. Sellest järeldub, et iga asendaja benseeni tuumas avaldab teatud suunavat (orienteerivat) toimet ja aitab kaasa uute asendajate sissetoomisele ainult teatud positsioonides enda suhtes.

Juhtiva mõju järgi jagunevad erinevad asendajad kahte rühma:

a) esimest tüüpi asendajad:

Nad suunavad iga uue asendaja enda suhtes orto- ja para-asendisse. Samal ajal vähendavad peaaegu kõik need aromaatse rühma stabiilsust ja hõlbustavad nii asendusreaktsioone kui ka benseenitsükli reaktsioone:

b) teist tüüpi asendajad:

Nad suunavad iga uue asendaja enda suhtes metapositsioonile. Need suurendavad aromaatse rühma stabiilsust ja takistavad asendusreaktsioone:

Seega väljendub benseeni (ja teiste areenide) aromaatsus selles, et see ühend, olles koostiselt küllastumata, avaldub paljudes keemilistes reaktsioonides piirava ühendina, seda iseloomustab keemiline stabiilsus, lisamise raskus. reaktsioonid. Ainult eritingimustes (katalüsaatorid, kiiritamine) käitub benseen nii, nagu oleks selle molekulis kolm kaksiksidet.