|
|
|
Глава 5. Углеводороды
§ 18. Ароматические углеводороды (арены). Бензол Какие соединения называются циклическими? Приведите примеры.
Название «ароматические соединения» возникло давно, на ранних этапах развития органической химии. К ним относили соединения, получающиеся из природных смол, эфирных масел, бальзамов, обладающих приятным запахом. Впоследствии оказалось, что существует еще много веществ, которые по строению и химическим свойствам схожи с «ароматическими соединениями», но не имеют приятного запаха. Но исторически сложившееся название так и осталось. При изучении строения «ароматических соединений» выяснилось, что в основе их лежит ядро углеводорода — бензола. Бензол С6Н6 является самым типичным и простейшим представителем ароматических углеводородов. Большинство ароматических углеводородов опасны для жизни человека, они токсичны, и работа с ними требует строгого соблюдения мер безопасности. Так, бензол является ядовитым веществом, действует на почки, при длительном контакте изменяет формулу крови может нарушать структуру хромосом. Строение бензолаРассмотрим строение родоначальника аренов — бензола. Из молекулярной формулы бензола С6Н6 видно, что это ненасыщенный углеводород — не хватает 8 атомов водорода до полного насыщения — С6Н14. Для ненасыщенных углеводородов характерно обесцвечивание раствора перманганата калия и бромной воды. Проверим это на опыте с бензолом. Демонстрационный опыт. В двух пробирках находится бензол. В одну пробирку прильем бромную воду, в другую — раствор перманганата калия. Наблюдая за тем, что происходит в пробирках, мы заметим, что бензол не обесцвечивает бромную воду и раствор перманганата калия. Проблема. Какие можно сделать предположения о строении бензола? Опыт позволяет предположить, что бензол не образует прямую или разветвленную цепь, в которой находятся двойные или тройные связи. Это же самое доказывает и реакция гидрирования бензола. Экспериментально также установлено, что молекула бензола (1 моль) присоединяет только три молекулы водорода (3 моль), в результате чего получается циклическое соединение — циклогексан:
Из этого следует, что бензол — углеводород циклического строения. Значительно позже русским ученым Н.Д. Зелинским была проведена обратная реакция — каталитическое дегидрирование циклогексана. В результате этой реакции был получен бензол.
Немецкий химик Ф. А. Кекуле в 1865 г. высказал предположение о циклическом строении бензола с чередованием простых (одинарных) и двойных (кратных) связей и предложил выразить это структурной формулой следующим образом:
Часто пользуются той структурной формулой бензола, в которой не указываются атомы углерода и водорода, а записывается только бензольное кольцо, где чередуются двойные и одинарные связи.
|
|
|