Как из бензола получить гексахлоран. Большая энциклопедия нефти и газа
ГЕКСАХЛОРЦИКЛОГЕКСАН (син.: гексахлоран , гексид, 666, ГХЦГ ) - органическое соединение, один из наиболее эффективных инсектицидов.
Препарат Г.- сложная смесь, основную часть к-рой составляют стереоизомеры Г. Технический Г. состоит из 5 изомеров: альфа-гексахлорциклогексан - 50-70%, бета-гексахлорциклогексан - 5-6% , гамма-гексахлорциклогексан - 9-13%, дельта-гексахлорциклогексан-6-8% , епселон-гексахлорциклогексан - 3-5% и побочные продукты - 5-10%.
Впервые Г. получен Фарадеем (М. Faraday) в 1825 г. В СССР в качестве инсектицида испытан в 1940- 1941 гг. и внедрен в широкую мед. практику в 1945 г.
Активно действующим началом Г. является его гамма-изомер - белое кристаллическое вещество с t°пл 111,8- 111,2°. Изомеры Г. почти нерастворимы в воде, растворимы в различных органических растворителях (спирт, керосин, бензин и др.).
Г. устойчив к воздействию света, различных окислителей и концентрированных кислот.
Технический Г.- маслянистый на ощупь, образующий комки продукт, обладает (за счет примесей) неприятным долго сохраняющимся запахом, напоминающим запах плесени, начинает разлагаться при t° 120°. Все изомеры Г. горькие на вкус. Согласно ГОСТ к препарату Г. предъявляют следующие требования: содержание технического Г.- 95% (гамма-изомера не менее 10%), кислоты в пересчете на HCl - не более 0,05% , влаги - не более 5% .
При анализе Г. обычно определяют влагу, свободную кислотность, изомеры Г. и содержание гамма-изомера.
Г. принадлежит к контактным ядам, но обладает также и выраженными фумигационными свойствами. При изготовлении различных препаратов из Г. расчет активно действующего вещества ведут по сумме изомеров. При изготовлении концентрированных эмульсий Г. в качестве растворителя применяют скипидар, хлорбензол и др. Один из рецептов концентрированной эмульсии: гексахлорциклогексана- 25% , уайт-спирита-35% , эмульгатора - 40%. Для приготовления водной эмульсии с содержанием 2% чистого Г. берут 0,5-1 вес. ч. концентрата, 9-9,5 вес. ч. теплой воды и тщательно перемешивают. Дусты из Г. готовят, смешивая Г. с тальком, трепелом, каолином или золой с электрофильтров. Наполнитель должен быть хорошо измельчен (проходить через сито № 90 с 4900 отверстиями в 1 см 2), остаток на сите не должен превышать 3% . В мед. практике рекомендуют применять дусты 6% концентрации.
В виде аэрозолей Г. применяют для борьбы с летающими насекомыми из расчета 0,1-0,2 г на 1 м3. Аэрозоли получают непосредственной возгонкой технического Г., сжиганием (тлением) материалов, пропитанных этим инсектицидом (гексахлорановая бумага), распылением растворов и др. Гексахлорановое мыло содержит 3-5% Г. Для уничтожения вшей препарат используют очень редко.
При уничтожении мух обрабатывают Г. надворные постройки (из расчета 2 г на 1 м 2) и мусор (6-10 г на 1 м 2). Для уничтожения блох, клопов, тараканов Г. обрабатывают только места их гнездования из расчета 1-2 г чистого препарата на 1 м 2 . При использовании Г. для уничтожения клещей препарат наносят на поверхность растительного покрова из расчета 0,25 г на 1 м 2 .
Благодаря высокой токсичности для многих вредителей растений (саранча, проволочный червь и др.) Г. применяют при с.-х. дезинсекции.
В целях повышения активности препарата из технического Г. готовится обогащенный Г., содержащий 23% и более гамма-изомера. За рубежом выпускается так наз. линдан, или гаммексан, в к-ром содержание гамма-изомера доведено до 90-99%.
Несмотря на появление большого числа фосфорорганических и других инсектицидов, Г. не потерял полностью своего значения, в частности в борьбе с тараканами и комарами.
Г. токсичен для теплокровных животных при введении через рот, в дыхательные пути, действует на ц. н. с. Степень токсичности для разных животных различна: DL для кошек - 500 мг/кг, для кроликов - 2 г/кг. Человек также чувствителен к этому препарату: известны случаи отравления парами Г. при его применении в большом количестве в закрытом рабочем помещении при температуре ок. 28°. гамма-Изомер Г. примерно в 10 раз токсичнее технического Г. Поэтому дезинфекторы обязательно должны работать в респираторах, резиновых перчатках и одежде, защищающей кожу. После применения Г. помещение необходимо проветрить.
При отравлении Г. появляется неприятный вкус во рту, раздражение слизистой оболочки глаз, головная боль, головокружение, общая слабость, тошнота, рвота. При хрон, отравлении возникает раздражительность, дрожание конечностей, боли в области сердца и в правом подреберье.
Первая помощь при отравлениях
При остром отравлении пострадавшего выводят (выносят) из зоны обработки, снимают загрязненную препаратом спецодежду, дают прополоскать рот кипяченой водой и создают полный покой. При раздражении слизистой оболочки верхних дыхательных путей дают пить небольшими глотками теплое молоко с содой или с боржомом, назначают содовую ингаляцию. Если препарат попал в глаза, их промывают 2% раствором соды, а при болезненности вводят в конъюнктивальный мешок 2% раствор новокаина или сульфацил-натрий. В случае заглатывания препарата промывают желудок водой или 2% раствором соды, дают пострадавшему активированный уголь, затем солевое слабительное. Полезны кислое молоко или молочная сыворотка. Жиры и алкоголь строго противопоказаны. При последующем лечении в больнице проводится противовоспалительная и десенсибилизирующая терапия. При хрон, отравлениях лечение симптоматическое.
Библиография: Безобразов Ю. Н., Молчанов А. В. и Никифоров А. М. Гексахлоран и его применение для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур, М., 1948; Вашков В. И. Дезинфекция, дезинсекция* дератизация, с. 300 и др., М., 1956; В а гаков В. И. и др. Инсектициды и их применение в медицинской практике, с. 16, М., 1965.
Вступление
Органические соединения хлора или хлорированные углеводороды включают: ДДТ (дихлордифенилтрихлорэтан), гексахлоран (гексахлорцикдогексан), γ-изомер гексахлорциклогексана, ДДД, гептахлор, хлориндан, полихлорпинен, хлортен, пертан, метоксихлор, эфирсульфонат, натриевую соль 2,4-Д и др. К хлорорганическим пестицидам относятся и препараты дневного синтеза: алдрин, эндрин, дилдрин, хлордан и др. Хлорорганические препараты наиболее устойчивы во внешней среде и более продолжительно сохраняются в ее объектах (почве, воде, растительном покрове и др.); отличаются выраженными кумулятивными свойствами; обладают способностью выделяться с молоком лактирующих животных и кормящих матерей. Они отличаются сродством к жирам, в связи с чем, поступая в организм, избирательно накапливаются в жировой ткани, в ряде случаев достигая в ней заметной концентрации.
По своим токсикологическим свойствам хлорорганические пестициды относятся к политропным ядам с преимущественным действием на центральную нервную систему и паренхиматозные органы (печень, почки). Они характеризуются нейротропностью, по-видимому, связанной с быстрым проникновением яда в жировую часть нервной ткани. По степени токсичности хлорорганические пестициды различны.
Основная часть
ДДТ (дихлордифенилтрихлорэтан) известен в разных странах под различными названиями - ДДТ, гезарол, гуезарол, неоцид, дикофан и др.
Вместе с тем ежегодное в течение трех десятилетий применение ДДТ во все возрастающих масштабах привело к значительному накоплению его во внешней среде и резко повысило концентрацию этого пестицида в почве, воде, растительных и животных организмах, в том числе и в организме человека.
Имеются сведения, что ДДТ сохраняется в почве в течение 10 лет и более. Рядом исследований было установлено, что через 7 лет после обработки почвы в ней сохранилось до 80% введенного ДДТ. Микроорганизмы почвы не разрушают ДДТ и не включают его в цикл своих превращений. Наиболее высокая концентрация ДДТ отмечается в верхних слоях почвы (0-30 см), где сосредоточено развитие всех продовольственных культур (корне- и клубнеплодов).
ДДТ в организме человека. Одной из важных сторон неблагоприятных свойств ДДТ является его способность выделяться с молоком кормящих матерей.
Молоко кормящих женщин не свободно от пестицидов, и в ряде случаев концентрация ДДТ в женском молоке достигает заметных уровней. ДДТ, как и некоторые другие хлорорганические пестициды, обладает выраженной способностью кумулироваться в жировой ткани животных и людей. Исследования в разных странах показали, что ДДТ и его метаболиты достаточно часто обнаруживаются в жировой ткани людей, не имеющих непосредственного контакта с этим пестицидом
Судьба ДДТ в организме человека. В связи со способностью ДДТ накапливаться и длительно задерживаться в нем, большой интерес представляет вопрос, какова судьба ДДТ в организме человека. Не менее важен и вопрос о влиянии накопленного в жировой ткани ДДТ на здоровье людей, заболеваемость, рождаемость, продолжительность жизни и др. , т. е. каков характер хронического отравления ДДТ.
Установлено, что ДДТ в организме не является стабильным и покоящимся. Он подвергается ряду превращений и постепенно распадается с образованием менее токсичных метаболитов - ДДЕ (2,2-дихлорэтилен), ДДД , ДДУ (4,4-дихлор-дифенилуксусная кислота) и др. Может образовываться ДДЕ 50% и более. Мнения о высвобождении ДДТ из жировой ткани и токсическом проявлении действия пестицида в организме разноречивы. В период стрессовых состояний, болезни и других неблагоприятных для организма состояний, связанных с его ослаблением, возможен расход жировой ткани, сопровождаемый высвобождением ДДТ и последующим отравлением им. Имеются и противоположные данные. В решении вопроса об опасности для здоровья населения накопления в жировой ткани людей ДДТ или его метаболитов необходимы дополнительные данные.
Установлено, что кумулированный в жировой ткани ДДТ не оказывает влияния на продолжительность жизни. Не установлено также зависимости содержания ДДТ в жировой ткани и причиной смерти. Опасность перехода накопленного в жировой ткани ДДТ в кровь и органы, богатые жиром (головной мозг и др.), и возникновение интоксикации экспериментально не подтвердились. .
Прежде всего необходимо исключить опасность ДДТ в канцерогенном отношении. Проведенное изучение не выявило канцерогенных свойств ДДТ. Какой-либо связи количественного содержания ДДТ в жировой ткани людей с развитием новообразований не установлено. У животных при длительном нанесении растворов ДДТ на кожу не наблюдали образования опухоли.
Хроническая интоксикация ДДТ. Проявление хронической интоксикации ДДТ может протекать в виде следующих синдромов: 1) астено-вегетативного, 2) полиневритического, 3) сердечно-сосудистого и 4) печеночного. При хронической интоксикации малыми дозами ДДТ может возникнуть ряд функциональных нарушений пищеварительной системы. При этом нарушается секреторная и кислотообразующая функция желудка по типу гипацидного гастрита.
ДДТ является одним из наиболее типичных представителей хлорорганических пестицидов и многое сказанное о нем может быть отнесено в той или иной степени к другим пестицидам этой группы.
Согласно существующему санитарному законодательству, остаточное содержание ДДТ в овощах и фруктах допускается в количестве 0,5 мг/кг. Во всех остальных продуктах питания ДДТ быть не должно.
Гексахлорциклогексан
Гексахларциклогексан (ГХЦГ) открыт одновременно с ДДТ и также получил широкое распространение. Известны два его производные - гексахлоран и линдан. 
Гексахлоран содержит 10-15% инсектицидноактивного гамма-изомера гексахлорциклогексана. Он обладает отрицательным свойством сообщать обрабатываемым продуктам стойко удерживаемый неприятный затхлый запах и вкус.
В связи с этим применение гексахлорана регламентируется не только с точки зрения его токсических свойств, но и по органолептическим показателям.
Линдан не обладает отрицательными свойствами гексахлорана, не изменяет органолептических свойств обрабатываемых культур, в связи с чем получил преимущественное использование в сельскохозяйственной практике.
Кроме того, линдан более активен в инсектицидном действии, чем ДДТ. В отличие от ДДТ линдан способен проникать внутрь растений и распространяться по растительным тканям.
Линдан обладает высокой острой токсичностью в отношении теплокровных животных. Летальная доза его для человека при оральном поступлении составляет 150-200 мг/кг веса тела или 10-14 г. для человека весом 70 кг.
Линдан не обладает канцерогенным действием. Обладает всеми свойствами, присущими хлорорганическим пестицидам. Однако большинство отрицательных свойств у линдана выражены слабее, чем у ДДТ. Токсическое действие линдана и гексахлорана направлено преимущественно на центральную нервную систему и паренхиматозные органы.
Линдан сравнительно легко метаболизирует и быстро выводится из организма. Он не накапливается в жировой ткани людей в значительных концентрациях, не задерживается в организме на продолжительное время и удаляется из организма в течение двух недель.
При использовании линдана исключается опасность массивного накопления его в организме человека. Однако небольшие количества могут обнаруживаться в жировой ткани животных и человека. Гексахлоран реже других хлорорганических препаратов обнаруживается в тканях людей. В пищевых продуктах линдан также находится в небольшой концентрации в составе остаточных количеств пестицидов.
Высокие концентрации линдана могут создаваться в корнеплодах.
В почве линдан сохраняется менее продолжительное время по сравнению с ДДТ и таким образом в меньшей степени накапливается в ней.
Высокой токсичностью отличаются препараты диенового синтеза - алдрин, дилдрин, эндрин, изодрин, хлордан, гептахлор и др. Применение этих инсектицидов строго регламентируется и ограничивается вплоть до полного исключения их из сельскохозяйственной практики.
Имеется ряд малотоксичных, но достаточно активных в инсектицидном отношении хлорорганических препаратов. К ним относятся пертан, ДДД, метоксихлор - DL50 превышает 4000 мг/кг; эфирсульфонат (овотран) - DL50 2650 мг/кг; натриевая соль, 2,4-Д - DL50 1400 мг/кг и др.
Все эти препараты широко применяются сейчас и имеют перспективу дальнейшего использования в практике сельскохозяйственного производства.
Размер: px
Начинать показ со страницы:
Транскрипт
1 Лекция 10 Арены Химические свойства и использование Реакции присоединения Арены вступают в реакции присоединения с большим трудом Для этого требуются высокие температуры, ультрафиолетовое облучение и катализаторы К ним относятся: Галогенирование: УФ гексахлорциклогексан (гексахлоран) Гексахлоран используется в качестве инсектицида Гидрирование: 3H 2 Ni циклогексан Реакции замещения наиболее характерны для аренов Они протекают в сравнительно мягких условиях Особенно легко вступают в реакции замещения гомологи бензола Галоидирование В зависимости от условий галоидирования можно получить продукты различной степени замещения: H Fe Al 3 хлорбензол о-дихлорбензол H S 3 H S 3 H H 2 бензолсульфокислота Сульфирование Концентрированная серная кислота легко замещает водород на остаток серной кислоты с образованием сульфокислоты Эта реакция протекает количественно и может служить одним из способов определения содержания аренов в нефтяных фракциях
2 2NaH C 6 H 5 S 3 H NA 2 S 3 H C 6 H 5 NaH Из бензолсульфокислоты и хлорбензола сплавлением их со щёлочью получают фенол Основная область применения фенола - производство фенолформальдегидных смол Нитрование При действии на бензол смесью концентрированных азотной и серной кислот получается нитробензол: H H N 2 H 2 S 4 N 2 Восстановлением нитробензола получают анилин: N 2 NH 2 H 2 H 2 S 4 3H 2 2H 2 анилин Большая часть анилина используется для производства полиуретановых пенопластов При полном нитровании толуола получают взрывчатое вещество тротил (2,4,6-тринитротолуол): N 2 HN 3 N 2 H 2 S 4 N 2 2,4,6-тринитротолуол Алкилирование В присутствии таких катализаторов как Аl 3, HF, H 2 S 4, H, BF 3 арены вступают в реакцию алкилирования с алкенами, спиртами, галоидзамещёнными алканами Таким способом в промышленности получают этилбензол и изопропилбензол: CH 2 CH 2 Al3,H CH 2 этилбензол Каталитическим дегидрированием из этилбензола получают стирол, а из изопропилбензола - -метилстирол - ценные мономеры, используемые в производстве каучуков и пластмасс:
3 CH Fe Cr NaH стирол CH CH 2 Алкилированием бензола хлоралканами и дальнейшим сульфированием и нейтрализацией образующихся продуктов получают алкиларилсульфонаты - синтетические поверхностно-активные вещества Эти вещества с некоторыми добавками называют сульфонолами: C 6 H R H 6 RC 6 H 2 S 4 5 RC 6 H 4 S 2 H NaH H RC 6 H 4 S 2 Na H 2 H2 Деалкилирование и гидродеалкилирование В связи с тем, что наибольшее значение имеет бензол, его в настоящее время получают деалкилированием или гидродеалкилированием толуола: Ni C 6 H 5 C 6 H 6 C 2H , H 2 Mo, Co, Cr C 6 H C 6 H 6 CH 4 Конденсация с формальдегидом В присутствии концентрированной серной кислоты арены конденсируются с формальдегидом с образованием нерастворимого осадка бурого цвета: R n (n - 1)CH 2 (CH 2) n (n-1) H 2 Эту реакцию применяют для аналитического определения аренов в нефтяных фракциях Окисление Арены (кроме бензола, нафталина и других голоядерных гомологов) легко вступают в реакции окисления В ряду алкилпроизводных аренов устойчивость к окислению падает с увеличением длины и степени разветвления боковой цепи При этом образуются кислые соединения Эти свойства аренов широко используются в промышленности для получения кислородсодержащих производных: п-ксилол 2 кат-р CH CH терефталевая кислота R о-ксилол О 2 кат-р R C C фталевый ангидрид
4 ,Cu CH() 2 H фенол C ацетон С целью получения терефталевой кислоты разработаны также различные процессы окисления толуола Наиболее устойчивыми к окислению кислородом воздуха являются бензол и нафталин Однако и они в очень жёстких условиях (высокая температура, катализатор) окисляются с разрывом бензольного кольца: C 2 V 2 5, C малеиновый ангидрид 2 V 2 5 C C фталевый ангидрид Терефталевая кислота - полупродукт для производства синтетического полиэфирного волокна - лавсана (терилена) Фталевый ангидрид применяется для производства алкидных и полиэфирных смол, пластификаторов, репеллентов Малеиновый ангидрид используется в производстве полиэфирных смол и присадок к смазочным маслам Образование комплексов с пикриновой кислотой Полициклические арены (нафталин, антрацен и их гомологи) легко образуют комплексные соединения с пикриновой кислотой (2,4,6 - тринитрофенол) пикраты Бензол и его гомологи не образуют стабильных комплексов и могут служить растворителями при комплексообразовании Пикраты ароматических углеводородов представляют собой твёрдые кристаллические вещества жёлтого цвета, имеющие чёткие температуры плавления Каждому полициклическому углеводороду соответствует пикрат с определённой температурой плавления По температуре плавления пикрата модно идентифицировать полициклический ароматический углеводород Комплексообразование с пикриновой кислотой используется как метод выделения полициклических ароматических углеводородов Пикраты легко разлагаются горячей водой Пикриновая кислота растворяется в воде, а полициклические ароматические углеводороды выделяются в свободном виде Углеводороды смешанного стороения Высококипящие фракции нефти главным образом состоят в основном из углеводородов смешанного (гибридного) строения Это полицикличекие
5 углеводороды, молекулы которых содержат циклоалкановые структуры, конденсированные с аренами В керосино-газойлевых фракциях содержатся простейшие гибридные бициклические углеводороды и их гомологи: индан тетралин флуорен аценафтен Ареновые циклы гибридных углеводородов имеют преимущественно короткие (метильные или этильные) заместители, циклоалкановые кольца один или два довольно длинных алкильных заместителя Особенно много гибридных углеводородов в масляных фракциях Строение их изучено мало Гибридные углеводороды являются нежелательными компонентами смазочных масел, поскольку они ухудшают вязкостные свойства и уменьшают стабильность их против окисления Арены нефти, влияние на свойства нефтепродуктов, применение Общее содержание аренов в нефтях составляет % масс, а в ароматических нефтях их содержание доходит до 35% Наиболее богаты аренами молодые нефти Общим для всех нефтей является повышение содержания аренов с температурой выкипания нефтяных фракций Содержание моноциклических производных ряда бензола в бензиновых фракциях колеблется от 5 до 25 % в зависимости от месторождения исходной нефти В этих фракциях присутствуют все метилзамещённые изомеры бензола до С 10 включительно Толуол, м-ксилол и 1,2,4 - триметилбензол представляют основные компоненты нефти Среди дизамещённых гомологов бензола преобладают 1,3-, среди триалкилбензолов -1,3,5 и 1,2,4-изомеры В керосиновых и газойлевых фракциях содержится от 15 до 35 % аренов Кроме гомологов бензола здесь обнаружены нафталин, бифенил, бифенилэтан и их метилпроизводные Нафталин присутствует в очень небольших количествах, подтверждая общую закономерность, в соответствии с которой первые члены гомологических рядов всегда находятся в нефтях в меньших концентрациях по сравнению с вышестоящими гомологами В более высококипящих фракциях присутствуют полициклические арены, такие как антрацен, фенантрен, пирен, флуорен, хризен, перилен и их алкильные (главным образом, метильные) производные Арены являются желательными компонентами карбюраторных топлив, так как обладают высокими октановыми числами (толуол -103, этилбензол - 98)
6 Присутствие аренов в значительных количествах в дизельном и реактивном топливах ухудшает условие сгорания, и поэтому крайне нежелательно Полициклические арены с короткими боковыми цепями ухудшают эксплуатационные свойства масел и поэтому они из них удаляются Арены являются ценным сырьём для нефтехимического синтеза, при производстве синтетических каучуков, пластмасс, синтетических волокон, анилино-красочных и взрывчатых веществ, фармацевтических препаратов Наибольшее значение имеют бензол, толуол, ксилолы, этилбензол, нафталин
Тема 4.5. Характерные химические свойства ароматических углеводородов: бензола и толуола План 4.5.1. Характерные химические свойства бензола. 4.5.2. Характерные химические свойства толуола. Методические
10. ФЕНОЛЫ Это производные ароматических углеводородов, у которых гидроксильная группа связана непосредственно с бензольным ядром. Не следует путать их с ароматическими спиртами, у которых гидроксильная
А Р Е Н Ы. Реакции электрофильного замещения (SE-реакции). Способы получения аренов 1. Получение аренов путем переработки нефти и каменноугольной смолы. 2. Синтетические методы получения. Циклотримеризация
1 8. АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ. АРЕНЫ. Арены - это циклические соединения, в молекулах которых содержатся одно или несколько ядер бензола. Эмпирическая формула бензола С 6 Н 6, а его структурная формула
ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ТЕМА 2. ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 2.3. АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ Это соединения, молекулы которых содержат устойчивые циклические группы атомов
Лекция 6 Химические процессы переработки нефти В результате фракционной разгонки нефти из неё удаётся выделить 5-25 % бензина и до 20 % керосина. Сравнительно малый выход этих продуктов и постоянно возрастающая
ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ТЕМА 4. КИСЛОРОДОСОДЕРЖАЩИЕ СОЕДИНЕНИЯ 4.1. СПИРТЫ И ФЕНОЛЫ 4.1.2. ФЕНОЛЫ ФЕНОЛЫ органические соединения ароматического ряда, в молекулах которых гидроксильные группы связаны с атомами
Лекция 9 Арены и углеводороды смешанного строения Арены, или ароматические углеводороды, - соединения, содержащие в молекуле особую циклическую группировку из шести атомов углерода, которая называется
Задание класс Вариант Концентрированную серную кислоту добавили к кристаллической поваренной соли, в результате чего образовалась кислая соль и выделился газ. Полученный газ ввели в реакцию с раствором
Ароматические углеводороды Бензол С6Н6 родоначальник ароматических углеводородов Все связи С С в бензоле равноценны, их длина равна 0,140 нм, что соответствует промежуточному значению между длиной простой
СОДЕРЖАНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ............................................. 3 ВВОДНАЯ ЧАСТЬ............................................ 6 Краткая характеристика компонентов нефти........... 9 Химическая классификация
Задания В6 по химии 1. Взаимодействие 2-метилпропана и брома при комнатной температуре на свету 1) относится к реакциям замещения 2) протекает по радикальному механизму 3) приводит к преимущественному
АРЕНЫ Ароматические углеводороды Дегтярёва М.О. МОУ ЛНИП С n H 2n-6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ Арены (ароматические углеводороды) это соединения, молекулы которых содержат устойчивые циклические группы атомов (бензольные
Лекция Арены и углеводороды смешанного строения Арены, или ароматические углеводороды, - соединения, содержащие в молекуле особую циклическую группировку из шести атомов углерода, которая называется бензольной
Источники углеводородов Природный газ Попутный нефтяной газ Нефть Каменный уголь } Состав природного газа: СН4 С2Н6 С4Н10 С5Н12 N2 и другие газы 80-97% 0,5-4,0% 0,1-1,0% 0-1,0% 2 13% Преимущества перед
Органическая химия Курс лекций для студентов фармацевтического факультета Бауков Юрий Иванович профессор кафедры химии Белавин Иван Юрьевич профессор кафедры химии Российский национальный исследовательский
1 МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ Кафедра авиатопливообеспечения и ремонта ЛА М.Л. Немчиков ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ПОСОБИЕ по проведению практических занятий для студентов
О ГЛ АВЛЕН И Е ВТОРОЙ КНИГИ Глава XI КЛАССИФИКАЦИЯ КАТАЛИЗАТОРОВ ПО ТИПАМ РЕАКЦИЙ Введение... Селективное действие катализаторов СО со ЧАСТЬ ПЕРВАЯ I. Катализаторы для реакций различных типов Группы катализаторов
АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ (АРЕНЫ) Типичными представителями ароматических углеводородов являются производные бензола, т.е. такие карбоциклические соединения, в молекулах которых имеется особая циклическая
Задания А27 по химии 1. Полимер, имеющий формулу получают из 1) толуола 2) фенола 3) пропилбензола 4) стирола Стирол (винилбензол или фенилэтен) - это производное бензола, у которого есть непредельный
Производные бензола - арены бензол С 6 6 1 История открытия бензола и установления его строения 1825 г. М. Фарадей открыл бензол в конденсате светильного газа 1834 г. Э. Митчерлих установил эмпирическую
Лабораторная работа 4 АРЕНЫ Опыт 1. Получение бензола из бензойной кислоты и изучение его свойств 1. Напишите уравнение реакции получения бензола. 2. Какое агрегатное состояние имеет бензол? Сделайте вывод
11. Предельные одноатомные и многоатомные спирты, фенолы Предельные спирты функциональные производные предельных углеводородов, в молекулах которых содержится одна или несколько гидроксильных групп. По
Лекция 3 Азотистые соединения Содержание азота в составе нефтей не превышает 0,3%, а содержание азотистых соединений максимально достигает 10% в высокосмолистых нефтях Содержание азота в нефтях зависит,
Лекция 11 Непредельные углеводороды Непредельные или ненасыщенные углеводороды это углеводороды, в молекуле которых имеются углеводородные атомы, затрачивающие на связь с соседними атомами углерода более
Вариант 1. CH 2 =CH-C=CH 2 CH 2 - CH 2 =CH-C- CH 2 CH 2 NO 2 H 3 CH 2 C Cl 2. Напишите для пентадиена-1,3 реакции с: 1) Br 2 ; 2) H 2 /Ni; 3) H 2 O/H + ; 4) полимеризацию. Какие полимерные материалы могут
Календарный план лекций по органической химии для студентов гр. ХЭ-15-08 (группа экологического профиля, направление 08.03.02) в осеннем семестре 2016-2017 учебного года (ч.1 Химия углеводородов.). Объем
10 класс, химия,2014-2015г, базовый уровень п\п количество Дата проведения Тема урока Тема Урок часов План. факт. I Теоретические основы органической химии (3 часа) II III IV 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Тестируемый: Дата: Задание 1 Фенолом является вещество формула которого: Задание 2 К фенолам не относится вещество, формула которого Задание 3 Укажите общую формулу гомологического ряда фенолов: C n H
27 Ароматические углеводороды. Структура. Изомерия. Понятие об ароматичности. Первые представители ароматических углеводородов (аренов), выделенные из природных объектов (приятно пахнущих растительных
10. Химические свойства и способы получения углеводородов Алканы C n H 2n+2 В молекулах алканов атомы углерода находятся в sp 3 -гибридном состоянии и образуют только одинарные (простые) σ-связи. Химические
План занятий Факторы парциальных скоростей Факторы парциальных скоростей; Согласованная и несогласованная ориентация в полизамещенных бензолах; Региохимия замещения в нафталине, антрацене и фенантрене
Полициклические арены Полициклическими ароматическими УВ называют вещества, содержащие в молекуле два или несколько бензольных колец, связанных между собой углерод-углеродной связью Классификация: а) соединения
Четверть 1 Органические вещества это вещества, содержащие углерод. Раздел химии, изучающий соединения углерода, называется органической химией. Вещества, имеющие одинаковый состав и одинаковую молекулярную
Номенклатура Строение Изомерия Физические свойства Химические свойств Получение Углеводороды - органические соединения, в состав которых входят только два элемента: углерод и водород. Углеводороды содержатся
Календарно-тематическое планирование по химии 10 класс (2 ч. в неделю, всего 68 ч.) И.И. Новошинский, Н.С. Новошинская Программа по химии для 8-11 классов общеобразовательных учреждений Москва, «Русское
Лекция 4 Смолисто-асфальтовые вещества Смолисто-асфальтовые вещества - сложная смесь наиболее высокомолекулярных компонентов нефти, содержание которых достигает 10-50 % масс. В высококонцентрированном
1 Алканы: n 2n+2 Способы получения алканов 1. Природные источники природный газ, уголь, нефть. Метан образуется при действии анаэробных (развивающихся без доступа воздуха) микробов на растительные органические
Ароматичность и антиароматичность Своеобразными примерами соединений с делокализованными связями являются ароматические соединения. До средины XX века ароматическими назывались ненасыщенные соединения
Типовой расчет 2 по химии, 10 класс, 2011-12 уч.год Задание 1 - осуществите превращения, укажите условия реакций; - назовите все вещества; - напишите структурные формулы соединений. + H 2 O (H + ; Hg 2+
Дегтярёва М.О. ЛНИП C n H 2n Алкены (этиленовые углеводороды) - непредельные углеводороды, молекулы которых содержат двойную связь SP 2 - гибридизация + S 2 P SP 2 P P Образование связей при SP 2 - гибридизации
Экзаменационные вопросы для докторантов по специальности 6D072100 «Химическая технология органических веществ» 1. Сдвиг равновесия. Принцип Ле-Шателье. 2. Фазовое состояние реагентов и продуктов реакции
Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Молчановская средняя общеобразовательная школа 2» ПРИНЯТО на заседании педагогического совета МАОУ «Молчановская СОШ 2» Протокол 1 31.08.2015г.
Фенолы Дегтярёва М.О. ЛНИП Определение Фенолы гидроксисоединения, в молекулах которых ОН - группы непосредственно связаны с бензольным ядром Взаимное влияние атомов бензольное ядро и ОН-группа влияют друг
ВНМ-15-01,05,07 Защита лабораторных работ 1) Контрольные вопросы к лабораторной работе 1 «Первичная перегонка нефти» 1. Дайте определение понятию «природный газ». Охарактеризуйте состав природного газа.
11. Азотсодержащие органические соединения 11.1. Нитросоединения. Амины Очень важны в народном хозяйстве азотсодержащие органические вещества. Азот может входить в органические соединения в виде нитрогруппы
Окислительно-восстановительные реакции с участием органических веществ Рассмотрим наиболее типичные реакции окисления различных классов органических веществ. При этом будем иметь в виду, что реакция горения
Муниципальное автономное общеобразователь «Средняя общеобразовательная школа Рассмотрена и одобрена на заседании методического объединения учителей естественно-научного цикла Протокол от 07^0^06^ Председатель
ООО «Урал Недра Недра» О.Л. Елин Новые перспективные технологии получения бензола ООО «НовИнТех» 2006 г. Источники ароматических углеводородов мира 72% Риформат Пирол.бензин 4% 24% Сырой бензол коксохимических
1. Железо. Особенности электронного строения атомов. Нахождение в природе. Физические и химические свойства железа. Важнейшие соединения железа: оксиды, гидроксиды, соли Железо является элементом VIII
13. Характерные химические свойства углеводородов: алканов, циклоалканов, алкенов, диенов, алкинов, ароматических углеводородов (бензола и толуола) Алканы СН 4 -С 4 Н 10 газы, С 5 Н 12 -С 15 Н 32 -жидкости,
LXIV МОСКОВСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ХИМИИ 2007/08 уч. год 10 класс ЗАДАНИЯ 1. Приведите уравнения реакций, позволяющие осуществить следующие цепочки превращений (каждая стрелка соответствует одной
Непредельные углеводороды Двойная связь является сочетанием σ- и π-связей (хотя она изображается двумя одинаковыми черточками, всегда следует учитывать их неравноценность). σ-связь возникает при осевом
86 10. ФЕНОЛЫ 10.1. ГОМОЛОГИЧЕСКИЙ РЯД. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. НОМЕНКЛАТУРА И ИЗОМЕРИЯ 1. НАИБОЛЕЕ ПОЛНАЯ И ТОЧНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФЕНОЛОВ. ФЕНОЛЫ ЭТО производные аренов с гидроксильными группами в боковой
Циклоалканы. Номенклатура Строение Изомерия Физические свойства Химические свойств Получение Углеводороды - органические соединения, в состав которых входят только два элемента: углерод и водород. Углеводороды
Примерное тематическое планирование Базовый уровень образования 10 класс (2 ч в неделю, всего 70 ч; из них) урока Дата Название темы Название урока Характеристика основных видов деятельности ученика (на
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра химии
2 Пояснительная записка Программа разработана на основе обязательного минимума содержания среднего (полного) общего образования по химии. Содержание программы 1. Пpедмет и задачи химии. Явления физические
ПРОГРАММА. ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ. (2 ч в неделю; всего 68 ч, из них 3 ч резервное время). ВВЕДЕНИЕ В ОРГАНИЧЕСКУЮ ХИМИЮ (5 ч) Предмет органической химии. Взаимосвязь неорганических и органических веществ.
Содержание Строение атома углерода.............................. 2 Виды гибридизации атома углерода..................... 4 Строение молекулы этилена........................... 6 Строение молекулы ацетилена.........................
РЕШИТЬ ЗАДАЧИ 1. Задание 25 4768. В результате реакции, термохимическое уравнение которой образовавшейся при этом воды (в граммах). О т в е т: 1 1 0 выделилось 1479 кдж теплоты. Вычислите массу 2. Задание
1 Алкены (C n H 2n) Физические свойства алкенов Первые три члена газы (это гомолги этилена С 2 С 4) этилен, пропилен, бутилен. Начиная с пектена и по С 17 жидкости, выше твердые вещества. Гомологи нормального
Банк заданий для промежуточной аттестации по химии 10 класс (базовый уровень) А1. 1. Общая формула алкенов 1) C n H 2n 2) C n H 2n + 2 3) C n H 2n 2 4) C n H 2n 6 2. Общая формула алканов 1) C n H 2n 2
Итоговый тест по органической химии для 10 класса. 1 вариант Часть А Выбрать правильный ответ 1. К алканам относится вещество, имеющее формулу 1) CnH2n 2) CnH2n-2 3) CnH2n+2 4) CnH2n-6 2. Изомером октана
4.2.2. Задания 10 класса Задача 10-1 В результате реакции замещения железо (М= 56 г/моль) вытесняет из сульфата меди (М= 160 г/моль) металлическую медь (М= 64 г/моль), с образованием сульфата железа: Fe
Рабочая программа по химии составлена на основе Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования, утвержденного приказом Минобразования РФ от 5 марта 2004 г. 089 «Об
ПРОГРАММА ПО ХИМИИ ТЕОРИЯ СТРОЕНИЯ ВЕЩЕСТВА. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ХИМИИ Теория строения вещества Атом. Молекула. Химический элемент. Вещество. Молекулярные и структурные формулы. Состав атомных ядер. Строение
Билет 1 1. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева на основе представлений о строении атомов. Значение периодического закона для развития науки. 2. Предельные углеводороды,
Гексахлорциклогексан (ГХЦГ) - один из наиболее важных современных инсектицидов. По масштабам применения уступа-ет разве только ДДТ.
Гексахлорциклогексан (гексахлоран) получают при фитохими-ческом хлорировании бензола:
С 6 Н 6 + ЗС l 2 » С 6 Н 0 С1 6
Реакция носит цепной характер.
Технический продукт представляет собой довольно сложную смесь изомеров гексахлорциклогексана с некоторой примесью гепта- и октахлорциклогексана и других соединений. Все изоме-ры гексахлорана - кристалические вещества с различной тем-пературой плавления и неодинаковой растворимостью в органи-ческих растворителях. Лучшими растворителями для изомеров гексахлорана являются бензол, толуол, ксилолы, метиловый и этиловый спирты, хлороформ, хлористый этилен, ацетон и эфир. Все изомеры гексахлорана устойчивы по отношению к концентрированным серной, азотной и соляной кислотам и окис-лителям.
Наибольшую ценность представляет γ-изомер- линдан, содер-жащий 99-100% γ-изомера ГХЦГ. Используется главным об-разом для борьбы с вредителями растений.
Гамма-изомер - кристаллический продукт. Температура плав-ления 112,8°. Нерастворим в воде и хорошо растворим в органи-ческих растворителях. Запах (особенно при хранении) неприят-ный - напоминающий запах плесени.
ГХЦГ используется как контактный и кишечный инсектицид я как фумигант. Входит в состав протравителей (для семян) комплексного действия: меркуран - смесь уГХЦГ и этилмеркур-хлорида; гексагамма - смесь γГХЦГ и гексахлорбензола; фен-тиурам - смесь уГХЦГ, тетраметилтиурамдисульфида (тиура-ма) и трихлорфенолята меди и др.
ГХЦГ, кроме инсектицидных свойств, обладает способностью стимулировать рост растений.
ЛД 50 ГХЦГ для крыс per os составляет 400 мг/кг; ЛД 50 γ-изомера 200 мг/кг.
Изолирование гексахлорана. Тщательно измельчен-ный исследуемый материал смешивают в колбе емкостью 750- 1000 мл с дистиллированной водой до образования кашицеоб-разной массы, подкисляют до кислой реакции по лакмусу вод-ным раствором щавелевой кислоты и подвергают дистилляции с водяным паром. Дистиллят собирают в количестве 300 мл. Как правило, он содержит твердые частицы белого цвета, на внут-ренней поверхности паровыводящей трубки и холодильника обычно откладываются частицы ГХЦГ.
По окончании дистилляции с водяным паром паровыводящую трубку и внутреннюю поверхность холодильника промывают эфи-ром. Эфирный раствор смешивают с дистиллятом. Дистилляцией с водяным паром удается изолировать гексахлоран при содержа-нии его 25 мг и более в объекте исследования (Рубцов А. Ф.).
Качественное обнаружение. Дистиллят повторно извлекают эфиром, эфирные извлечения соединяют вместе и промывают водой. Эфирный раствор отделяют посредством делительной во-ронки и фильтруют через двойной сухой фильтр. Эфир испаря-ют при комнатной температуре до объема нескольких миллилит-ров и производят следующие реакции.
1. Часть раствора нагревают с водным или спиртовым раство-ром едкой щелочи в течение часа на кипящей водяной бане в колбе, снабженной обратным холодильником.
К жидкости по окончании нагревания (если для реакции при-менялся спиртовой раствор щелочи, то спирт удаляют почти полиостью нагреванием на водяной бане) прибавляют избыток азотной кислоты в разведении 1: 1 до кислой реакции по лакмусу и 10% раствор нитрата серебра. Выделение белого творожисто-го осадка (или белой мути), растворимого в избытке раствора аммиака и вновь выделяющегося при добавлении избытка азот-ной кислоты, является показателем наличия хлорид-иона.
Параллельно ставят контрольный опыт (с теми же реактива-ми, взятыми в тех же количествах). Чувствительность реакции 0,04 мг.
2. Вторую часть (равную по объему первой) эфирного извле-
чения помещают в колбу и смешивают с несколькими милли-
литрами этилового спирта. Колбу закрывают пробкой, снабжен-
ной обратным холодильником, нагревают на кипящей водяной
бане. В колбу через холодильник периодически вносят металли-
ческий натрий. Нагревание и прибавление металлического нат-
рия производят в течение (не менее) 30 минут. По окончании на-
гревания основное количество спирта удаляют на водяной бане.
Остаток растворяют в нескольких миллилитрах дистиллирован-
ной воды и прибавляют избыток (по лакмусу) азотной кислоты
в разведении 1: 1 и 10% раствор нитрата серебра - выделяется
осадок белого цвета.
Объем осадка хлорида серебра при этом должен быть прибли-зительно в 2 раза больше объема осадка, полученного при про-ведении реакции отщепления хлора с раствором едкой щелочи. Соотношение этилового спирта и металлического натрия должно быть 1:1.
Уравнение реакции отщепления хлора;
С 6 Н 3 С1 6 + 6Н = С 6 Н 6 + 6HC1
3. Фильтрат после отделения осадка хлорида серебра (см.
реакцию 1) осторожно концентрируют, смешивают с 2 мл кон-
центрированной серной кислоты и 0,1 г нитрата натрия и нагре-
вают при температуре 125-130° в течение 10 минут. Продукт
нитрования извлекают эфиром. Остаток по испарении эфира ис-
следуют реакцией со спиртовым раствором щелочи в присутствии
ацетона. Красно-фиолетовая или розовая окраска указывает на
наличие продуктов нитрования. Реакцией удается обнаруживать
3-4 мг вещества в пробе. Вместо ацетона иногда для этой же
цели рекомендуется метилэтилкетон в присутствии едкого ка-
ли - фиолетовое окрашивание.
Совокупность положительных результатов трех реакций позво-ляет сделать заключение о наличии гексахлорана в исследуемом объекте.
Количественное определение. Количество гексахлорана опре-деляют аргентометрическим способом (индикатор - железо-ам-монийные квасцы) по количеству хлорид-иона, образовавшегося при нагревании гексахлорана на кипящей водяной бане в тече-ние 2 часов с 0,3 н. раствором едкого натра.
Грамм-эквивалент гексахлорана = М/3.
При исследовании порошка ГХЦГ или его дустов целесообраз-но производить отщепление органически связанного хлора дву-мя способами в количественной модификации: при нагревании с раствором едкого натра и при нагревании с металлическим натрием в присутствии этилового спирта. Теоретически при на-
гревании с металлическим натрием в присутствии этилового спирта должны отщепляться все 6 атомов хлора, и соотношение отщепленного хлора должно составлять 1: 2. Практически пол-ного отщепления 6 атомов хлора не достигается и, по данным А. Ф. Рубцова, это соотношение составляет 1: 1,8-1: 1,9.
Колориметрическое и спектрофотометрическое определение ГХЦГ в биологическом материале основано на отщеплении 6 атомов хлора, дальнейшем переведении полученного бензола в мета-динитробензол, который в сильно щелочной среде дает с метилэтилкетоном красно-фиолетовое окрашивание. Последнее колориметрируется или спектрофотометрируется.
Для определения ГХЦГ в крови, моче и каловых массах опи-сана другая методика. Она основана на экстракции пестицида из объекта исследования органическим растворителем (эфир, бензол), хроматографическом отделении от мешающих опреде-лению примесей, восстановлении (после удаления растворителя) ГХЦГ цинком в уксуснокислой среде до бензола, нитровании по-следнего и определении полинитропроизводных по характерной окраске со щелочью в эфирно-спиртовом растворе. Обнаружи-вается 0,01 мг в пробе.
Токсикологическое значение. Токсикологическое значение ГХЦГ определяется широким применением его как инсектицида против большого количества разнообразных насекомых - вре-дителей сельского хозяйства, бытовых вредителей и переносчи-ков болезней, а также против сорных растений. ГХЦГ токсичен при приемах внутрь как для теплокровных животных, так и для человека. Особенно ядовиты масляные растворы гексахлорана. Из изомеров гексахлорана особенно токсичны γ- и γ-изомеры.
Признаки отравления у животных (в эксперименте): возбуж-денное состояние, учащенное дыхание, затем угнетение, некоор-динированные движения, парез задних конечностей, в некоторых случаях судороги и отдельные подергивания. Смерть происходит от остановки дыхания.
Различные животные проявляют разную чувствительность. Кошки и лошади особенно чувствительны к ГХЦГ. Общетокси-ческое действие у людей проявляется головной болью, голово-кружением, общей слабостью, тошнотой. В тяжелых случаях наступают обмороки, утрачиваются двигательная и чувствитель-ная функции нервной системы. Индивидуальная чувствитель-ность к препарату различна у разных людей. Описаны случаи отравлений как производственного, так и бытового характера со смертельным исходом. Смерть наступает, вероятно, в результате поражения центральной нервной и сердечно-сосудистой систем. При вскрытии характерных признаков не наблюдается. Отмеча-ются отеки слизистой оболочки пищевода, желудка, кишечника, полнокровие оболочек мозга, печени, почек, сердца, селезенки и других органов. Смертельная доза гексахлорана для человека не установлена. При повторных введениях отмечается кумуляимя. Из организма гексахлоран выделяется медленно. Судьба его в организме животных в достаточной степени еще не изучена.
Физические свойства
Бензол и его ближайшие гомологи – бесцветные жидкости со специфическим запахом. Ароматические углеводороды легче воды и в ней не растворяются, однако легко растворяются в органических растворителях – спирте, эфире, ацетоне.
Бензол и его гомологи сами являются хорошими растворителями для многих органических веществ. Все арены горят коптящим пламенем ввиду высокого содержания углерода вих молекулах.
Физические свойства некоторых аренов представлены в таблице.
Таблица. Физические свойства некоторых аренов
|
Название |
Формула |
t°.пл., |
t°.кип., |
|
Бензол |
C 6 H 6 |
5,5 |
80,1 |
|
Толуол (метилбензол) |
С 6 Н 5 СH 3 |
95,0 |
110,6 |
|
Этилбензол |
С 6 Н 5 С 2 H 5 |
95,0 |
136,2 |
|
Ксилол (диметилбензол) |
С 6 Н 4 (СH 3) 2 |
||
|
орто- |
25,18 |
144,41 |
|
|
мета- |
47,87 |
139,10 |
|
|
пара- |
13,26 |
138,35 |
|
|
Пропилбензол |
С 6 Н 5 (CH 2) 2 CH 3 |
99,0 |
159,20 |
|
Кумол (изопропилбензол) |
C 6 H 5 CH(CH 3) 2 |
96,0 |
152,39 |
|
Стирол (винилбензол) |
С 6 Н 5 CH=СН 2 |
30,6 |
145,2 |
Бензол – легкокипящая ( t кип = 80,1°С), бесцветная жидкость, не растворяется в воде
Внимание! Бензол – яд, действует на почки, изменяет формулу крови (при длительном воздействии), может нарушать структуру хромосом.
Большинство ароматических углеводородов опасны для жизни, токсичны.
Получение аренов (бензола и его гомологов)
В лаборатории
1. Сплавление солей бензойной кислоты с твёрдыми щелочами
C 6 H 5 -COONa + NaOH t → C 6 H 6 + Na 2 CO 3
бензоат натрия
2. Реакция Вюрца-Фиттинга : (здесь Г – галоген)
С 6 H 5 -Г + 2 Na + R -Г → C 6 H 5 - R + 2 Na Г
С 6 H 5 -Cl + 2Na + CH 3 -Cl → C 6 H 5 -CH 3 + 2NaCl
В промышленности
- выделяют из нефти и угля методом фракционной перегонки, риформингом;
- из каменноугольной смолы и коксового газа
1. Дегидроциклизацией алканов с числом атомов углерода больше 6:
C 6 H 14 t , kat →C 6 H 6 + 4H 2
2. Тримеризация ацетилена (только для бензола) – р. Зелинского :
3С 2 H 2 600° C , акт. уголь →C 6 H 6
3. Дегидрированием циклогексана и его гомологов:
Советский академик Николай Дмитриевич Зелинский установил, что бензол образуется из циклогексана (дегидрирование циклоалканов
C 6 H 12 t, kat →C 6 H 6 + 3H 2
C 6 H 11 -CH 3 t , kat →C 6 H 5 -CH 3 + 3H 2
метилциклогексантолуол
4. Алкилирование бензола (получение гомологов бензола) – р Фриделя-Крафтса .
C 6 H 6 + C 2 H 5 -Cl t, AlCl3 →C 6 H 5 -C 2 H 5 + HCl
хлорэтан этилбензол
Химические свойства аренов
I . РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ
1. Горение (коптящее пламя):
2C 6 H 6 + 15O 2 t →12CO 2 + 6H 2 O + Q
2. Бензол при обычных условиях не обесцвечивает бромную воду и водный раствор марганцовки
3. Гомологи бензола окисляются перманганатом калия (обесцвечивают марганцовку):
А) в кислой среде до бензойной кислоты
При действии на гомологи бензола перманганата калия и других сильных окислителей боковые цепи окисляются. Какой бы сложной ни была цепь заместителя, она разрушается, за исключением a -атома углерода, который окисляется в карбоксильную группу.
Гомологи бензола с одной боковой цепью дают бензойную кислоту:
Гомологи, содержащие две боковые цепи, дают двухосновные кислоты:
5C 6 H 5 -C 2 H 5 + 12KMnO 4 + 18H 2 SO 4 → 5C 6 H 5 COOH + 5CO 2 + 6K 2 SO 4 + 12MnSO 4 +28H 2 O
5C 6 H 5 -CH 3 + 6KMnO 4 + 9H 2 SO 4 → 5C 6 H 5 COOH + 3K 2 SO 4 + 6MnSO 4 +14H 2 O
Упрощённо:
C 6 H 5 -CH 3 + 3O KMnO4 →C 6 H 5 COOH + H 2 O
Б) в нейтральной и слабощелочной до солей бензойной кислоты
C 6 H 5 -CH 3 + 2KMnO 4 → C 6 H 5 COO К + K ОН + 2MnO 2 + H 2 O
II . РЕАКЦИИ ПРИСОЕДИНЕНИЯ (труднее, чем у алкенов)
1. Галогенирование
C 6 H 6 +3Cl 2 h ν → C 6 H 6 Cl 6 (гексахлорциклогексан - гексахлоран)
2. Гидрирование
C 6 H 6 + 3H 2 t , Pt или Ni →C 6 H 12 (циклогексан)
3. Полимеризация
III . РЕАКЦИИ ЗАМЕЩЕНИЯ – ионный механизм(легче, чем у алканов)
1. Галогенирование -
a ) бензола
C 6 H 6 + Cl 2 AlCl 3 → C 6 H 5 -Cl + HCl (хлорбензол)
C 6 H 6 + 6Cl 2 t ,AlCl3 →C 6 Cl 6 + 6HCl ( гексахлорбензол )
C 6 H 6 + Br 2 t,FeCl3 → C 6 H 5 -Br + HBr ( бромбензол )
б) гомологов бензола при облучении или нагревании
По химическим свойствам алкильные радикалы подобны алканам. Атомы водорода в них замещаются на галоген по свободно-радикальному механизму. Поэтому в отсутствие катализатора при нагревании или УФ-облучении идет радикальная реакция замещения в боковой цепи. Влияние бензольного кольца на алкильные заместители приводит к тому, что замещается всегда атом водорода у атома углерода, непосредственно связанного с бензольным кольцом (a -атома углерода).
1) C 6 H 5 -CH 3 + Cl 2 h ν → C 6 H 5 -CH 2 -Cl + HCl
в) гомологов бензола в присутствии катализатора
C 6 H 5 -CH 3 + Cl 2 AlCl 3 → (смесь орта, пара производных) +HCl
2. Нитрование (с азотной кислотой)
C 6 H 6 + HO-NO 2 t, H2SO4 →C 6 H 5 -NO 2 + H 2 O
нитробензол - запах миндаля !
C 6 H 5 -CH 3 + 3HO-NO 2 t, H2SO4 → С H 3 -C 6 H 2 (NO 2) 3 + 3H 2 O2,4,6-тринитротолуол (тол, тротил)
Применение бензола и его гомологов
Бензол C 6 H 6 – хороший растворитель. Бензол в качестве добавки улучшает качество моторного топлива. Служит сырьем для получения многих ароматических органических соединений – нитробензола C 6 H 5 NO 2 (растворитель, из него получают анилин), хлорбензола C 6 H 5 Cl, фенола C 6 H 5 OH, стирола и т.д.
Толуол C 6 H 5 –CH 3 – растворитель, используется при производстве красителей, лекарственных и взрывчатых веществ (тротил (тол), или 2,4,6-тринитротолуол ТНТ).
Ксилолы C 6 H 4 (CH 3) 2 . Технический ксилол – смесь трех изомеров (орто -, мета - и пара -ксилолов) – применяется в качестве растворителя и исходного продукта для синтеза многих органических соединений.
Изопропилбензол C 6 H 5 –CH(CH 3) 2 служит для получения фенола и ацетона.
Хлорпроизводные бензола используют для защиты растений. Так, продукт замещения в бензоле атомов Н атомами хлора – гексахлорбензол С 6 Сl 6 – фунгицид; его применяют для сухого протравливания семян пшеницы и ржи против твердой головни. Продукт присоединения хлора к бензолу – гексахлорциклогексан (гексахлоран) С 6 Н 6 Сl 6 – инсектицид; его используют для борьбы с вредными насекомыми. Упомянутые вещества относятся к пестицидам – химическим средствам борьбы с микроорганизмами, растениями и животными.
Стирол C 6 H 5 – CH = CH 2 очень легко полимеризуется, образуя полистирол, а сополимеризуясь с бутадиеном – бутадиенстирольные каучуки.
ВИДЕО-ОПЫТЫ