AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od...
Transcript of AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od...
![Page 1: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/1.jpg)
AROMATSKI KARBOHIDROGENI
Benzaldehid
(iz višanja, breskvi, badema)
Toluen
(iz Tolu balzama)
![Page 2: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/2.jpg)
Benzen, C6H6, –
Michael Faraday,
1825. London
izoliran iz uljnog ostatka
gasa za osvjetljenje
1791-1867
![Page 3: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/3.jpg)
Friedrich August Kekulé
(1829-1896)
Kekuléov originalni model benzena.
![Page 4: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/4.jpg)
C
C
C
C
C
CH
H
H
H
H
H
C
C
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
C
C
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
Kekuleove rezonantne forme
ili ili
![Page 5: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/5.jpg)
Struktura benzena – hibridne orbitale
![Page 6: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/6.jpg)
..O
HO
HO
NCH3
C
O OCH2CH2N(CH2CH3)2 N
N
Cl
O
Estron Morfin
Diazepam (Valium)
Prirodni.....i
...sintetski aromatski spojevi...kao lijekovi..
Prokain
![Page 7: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/7.jpg)
...sintetski aromatski spojevi...kao lijekovi..
![Page 8: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/8.jpg)
Neki aromatski spojevi nađeni u katranu uglja
![Page 9: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/9.jpg)
NOMENKLATURA AROMATSKIH
SPOJEVA
MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi
- benzen osnova imena.
Sam benzen je dobio ime prema
benzojevoj kiselini koja je izolirana iz tzv.
benzoa smole, a iz koje se može dobiti
benzen.
![Page 10: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/10.jpg)
MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi
Brombenzen Nitrobenzen Propilbenzen
Fluorbenzen (1,1-Dimetiletil)benzen
(terc-Butilbenzen)
![Page 11: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/11.jpg)
MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi
Alkilsupstituirani benzeni (Areni)– alkilna
grupa u bočnom lancu ima 6 C-atoma ili
manje
CH2CH3
Etilbenzen
![Page 12: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/12.jpg)
Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa
ima više od 6 C-atoma
MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi
CHCH2CH2CH2CH2CH3
CH3CH2CH2
CH2CH2CH2
Fenilna grupa
1,3-Difenilpropan
2-Fenilheptan
4-Fenilnonan
![Page 13: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/13.jpg)
Benzilna grupa je drugi naziv za
monosupstituirani metilbenzen (toluen)
MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi
Benzilna grupa Benzilbromid
Br
Difenileter Dibenzileter
![Page 14: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/14.jpg)
DISUPSTITUIRANI BENZENI
Mogu se imenovati na dva načina. Obje
metode opisuju odnos dva supstituenta na
šesteročlanom aromatskom prstenu:
Sistematsko numerisanje aromatskog
prstena (IUPAC)
Korištenje prefiksa orto-, meta- ili para-.
![Page 15: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/15.jpg)
DISUPSTITUIRANI BENZENI
Br
Br
NO2
NO2
CH3
CH3
o-dibrombenzen m-dinitrobenzen p-dimetilbenzen
1,2-dibrombenzen 1,3-dinitrobenzen 1,4-dimetilbenzen
orto = o- = 1,2-disupstitucija
meta = m- = 1,3-disupstitucija
para = p- = 1,4-disupstitucija
![Page 16: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/16.jpg)
DISUPSTITUIRANI aromatski spojevi
1,2-Dihlorbenzen 1-Brom-3-nitrobenzen 1-Etil-4-(1-metiletil)benzen
(o-Dihlorbenzen) (m-Bromnitrobenzen) (p-Etilizopropilbenzen)
![Page 17: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/17.jpg)
Postoje brojna nesistematska (trivijalna)
imena za monosupstituirane i
disupstituirane derivate benzena koje
dozvoljava IUPAC:
Metilbenzen 1,2-Dimetilbenzen 1,3,5-Trimetilbenzen Etenilbenzen Metoksibenzen
(Toluen) (o-Ksilen) (Mezitilen) (Stiren) (Anisol)
![Page 18: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/18.jpg)
OH NH2 CN C OCH3
CH3
CH3 OH
CH3
Fenol Anilin Benzonitril Acetofenon
Krezol
CH(CH3)2 CH CH2 OCH3 COOH CH(CH3)2 CH CH2 OCH3 COOH
Kumen Benzojeva kiselina
Nesistematska (trivijalna) imena
![Page 19: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/19.jpg)
POLISUPSTITUIRANI BENZENI
imenuju se označavanjem broja položaja
svakog supstituenta u prstenu tako da
imaju što je moguće manji broj, a navode
se abecednim redom ispred osnovnog
imena – benzen, odnosno dozvoljenog
trivijalnog imena koje se uzima za osnovu.
![Page 20: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/20.jpg)
POLISUPSTITUIRANI BENZENI
1-Brom-2,3-dimetilbenzen 1,2,4-Trinitrobenzen 1-Etenil-3-etil-5-etinilbenzen
2-Brom-4-hlor-1-nitrobenzen 4-Brom-1-hlor-2-nitrobenzen 1-Brom-4-hlor-2-nitrobenzen
![Page 21: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/21.jpg)
4-Brom-1,2-dimetilbenzen 2,5-Dimetilfenol 2,4,6-Trinitrotoluen (TNT)
POLISUPSTITUIRANI BENZENI
5-Brom-2-nitrotoluen 3-Brom-4-hlorfenol 2-Etil-4-jodanilin
![Page 22: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/22.jpg)
CH3
NO2
Cl
Br
NO2
CH2CH3
OH
Br
Cl
POLISUPSTITUIRANI BENZENI
4-Brom-2-etil-1-nitrobenzen 5-brom-2-hlorfenol 4-hlor-2-nitrotoluen
NE
1-brom-3-etil-4-nitrobenzen
![Page 23: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/23.jpg)
POLICIKLIČKI AROMATSKI
KARBOHIDROGENI
Naftalen Antracen
Tetracen Fenantren
(Naftacen)
![Page 24: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/24.jpg)
Struktura naftalena
![Page 25: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/25.jpg)
Karcinogeni benzenoidni karbohidrogeni
Benzo[a]piren Benz[a]antracen
Dibenz[a,h]antracen
![Page 26: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/26.jpg)
Enzimatska konverzija benzo[a]pirena, nađenog u čađi
dimnjaka, sušenom mesu i duhanskom dimu, u konačni
karcinogen:
![Page 27: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/27.jpg)
Metabolit benzo[a]pirena vezuje se za DNA.
![Page 28: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/28.jpg)
Hückelovo pravilo aromatičnosti:
Da bi spoj bio aromatičan, mora:
biti cikličan
biti planaran
imati jednu p orbitalu na svakom atomu u prstenu
imati delokalizovan, konjugirani sistem
imati 4n + 2 p elektrona (za n = 0, 1, 2, itd.)
Hückelov broj elektrona = 2, 6, 10, 14, 18, itd.
Erich Hückel
1896 –1980,
![Page 29: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/29.jpg)
AROMATSKI SISTEMI:
H
HH
# p e = 6 2 6 6
NE-AROMATSKI SISTEMI:
HH
H
# p e = 4 8 4 10
![Page 30: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/30.jpg)
Some Non-Aromatic SystemsSome Non-Aromatic Systems
HH
H
# # pp e = 4e = 4 88 44 10 10
(not planar!)(not planar!)NE-AROMATSKI SISTEMI:
HH
H
nije planaran!
# p e = 10
![Page 31: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/31.jpg)
HETEROAROMATSKI SISTEMI:
N
N
N
H
N
H
Piridin Pirol Imidazol
(ima 1p u sp2 (1p je u p orbitali) (ima 1p u sp2, i
hibridnoj orbitali) 1p u p orbitali)
![Page 32: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/32.jpg)
DOBIVANJE AROMATSKIH
UGLJIKOVODIKA
iz katrana kamenog uglja (odvajanje frakcionom
destilacijom)
najveće količine se dobivaju iz alkana u nafti
katalitičko reformiranje ili platforming:
CH3(CH2)4CH3Pt
400oC+ 4 H2
n-heksan benzen
![Page 33: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/33.jpg)
(NE) REAKTIVNOST BENZENA
Visok stepen nezasićenosti (SN = 4; prsten
i 3 C=C veze), a ipak ne adira Br2 kao
alkeni
Reaguje sa Br2 u prisustvu FeBr3
katalizatora u reakciji SUPSTITUCIJE, a
ne adicije.
Benzen Brombenzen
(supstitucioni produkt)
(Adicioni produkt)
ne nastaje
![Page 34: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/34.jpg)
Bromiranje benzena – supstitucija SE
![Page 35: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/35.jpg)
STABILNOST BENZENA
Rezonantna energija benzena računata iz toplote hidrogenacije – DH.
Benzen je za 150 kJ/mol (36 kcal/mol) stabilniji nego što bi se moglo
očekivati za “cikloheksatrien”!
![Page 36: AROMATSKI KARBOHIDROGENI za organsku... · Fenilsupstituirani alkani – alkilna grupa ima više od 6 C-atoma MONOSUPSTITUIRANI aromatski spojevi CHCH2CH2CH2CH 2 CH3 CH3CH2CH2 CH2CH2CH2](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022063014/5fcf53957e447967c1590b04/html5/thumbnails/36.jpg)
Supstitucija elektrofila na benzenu - SE
Y+
Y
Opšti mehanizam elektrofilne aromatske supstitucije:
sporo
: B
brzo