Олімпіадна задача №1. Ароматичні вуглеводні
Ароматичні вуглеводні за властивостями відрізняються від циклоалкенів з такими ж розмірами кілець.
1. Які з перелічених нижче ознак відповідають ароматичним вуглеводням, а які – циклоалкенам? Відповідь підтвердіть рівняннями реакцій та прикладами сполук.
I) схильність до реакцій електрофільного приєднання;
II) схильність до реакцій електрофільного заміщення;
III) схильність до реакцій радикального заміщення;
IV) sp2-гібридизація всіх атомів у молекулі;
V) sp2-гібридизація всіх атомів у кільці;
VI) sp3-гібридизація всіх атомів у молекулі;
VII) плоска форма кільця;
VIII) плоска форма всієї молекули;
IX) наявність цис-, транс-ізомерії.
2. З урахуванням механізму реакцій заміщення в ароматичному ядрі та електронних ефектів замісників розташуйте наведені нижче речовини у порядку збільшення виходу п-ізомеру при дії на них брому у присутності залізних ошурок:
І) пропілбензол; II) нітробензол; III) бензолсульфокислота; IV) толуол; V) хлорбензол.
1. Для ароматичних вуглеводнів характерні ознаки II, V, VII, ІІІ (за певних умов). Для циклоалкенів – I, III (за певних умов), IX.
2. Нітро- та сульфогрупи – орієнтанти ІІ роду, причому нітрогрупа – більш сильний орієнтант. Тому у випадку бензолсульфокислоти вихід п-ізомеру буде вище. Інші замісники у бензольному ядрі – орієнтанти І роду. Внаслідок стеричних перешкод у випадку пропілбензолу вихід п-ізомеру вище, ніж при бромуванні толуолу, а найвищий вихід п-ізомеру буде при бромуванні хлорбензолу, оскільки атом хлору володіє від’ємним індуктивним ефектом, який найсильніше проявляється саме в о-положенні.
