Б) Хлорирование толуола

Толуол хлорируется в ядро и в боковую цепь. Различие заключается в условиях проведения реакций.

1. В присутствии катализатора происходит галогенирование толуола в ядро по механизму SE2

Метильная группа толуола, являясь ориентантом 1-го рода, обогащает бензольное ядро π-электронной плотностью, локализуя частично отрицательные заряды в орто- и пара-положениях кольца относительно метила. Именно, эти положения бензольного ядра атакуются электрофилом, в результате чего получаются орто- и пара-продукты реакции замещения:

 

H

H–C–H CH3 CH3

δ– δ– FeCl3 Cl

2 + 2Cl2 + + 2HCl

δ–

+I, +M(σ-π) Cl

толуол о-хлортолуол п-хлортолуол


FeCl3 + Clδ+ ׃ Clδ– FeCl4 + Cl+

 

СH3 CH3 CH3 CH3

H Cl

+ Cl+ Cl+ + Cl + H+

 

толуол π-комплекс σ-комплекс о-хлорбензол

FeCl4 + Н+ FeCl3 + HCl

 

2. Галогенирование толуола в боковую цепь происходит по механизму SR.

Галогенирование толуола в боковую цепь осуществляется при нагревании и облучении солнечным светом или искусственным освещением в отсутствии катализатора. Механизм реакции был подробно изучен Бейльштейном в 1868 г.

В зависимости от условий реакции происходит последовательное замещение хлором водородных атомов метильной группы:

 

CH3 CH2Cl CHCl2 CCl3

hυ hυ,Cl2 hυ,Cl2

+ Cl2 –HCl –HCl –HCl

толуол бензохлорид бензодихлорид бензотрихлорид

(хлористый бензил) (хлористый бензилиден) (хлористый бензин)

Механизм реакции SR:

При облучении света молекула хлора гомолитически расщепляется с образованием радикалов хлора. Полученные радикалы хлора начинают взаимодействовать с атомами водорода метильной группы, вызывая также гомолитический разрыв связи С–Н. Из двух образованных радикалов С6Н5СН2• (бензильный радикал) и •Н (радикал водорода) радикал хлора по закону наименьших энергий взаимодействует с радикалом водорода, образуя хлороводород, как побочный продукт реакции. То есть если есть выбор частиц, с которыми будет взаимодействовать реагент, то предпочтение отдается той, при взаимодействии с которой будет затрачена наименьшая энергия. Этой частицей является радикал водорода, а не радикал бензила, состоящий из нескольких атомов, которые к тому же занимают большое пространство, что создает дополнительные энергетические затраты при взаимодействии. Полученный радикал бензила реагирует в дальнейшем с молекулой хлора, в результате чего образуется первый продукт реакции – хлористый бензил, который также будет подвергаться атаке радикалом хлора, который образуется в результате хлорирования. Реакция заканчивается, когда все атомы водорода в метильной группе будут замещены на атомы хлора.

Cl ׃ Cl 2Cl


Cl + H ׃ CH2 – C6H5 C6H5 – CH2 + HCl


C6H5 – CH2 + Cl ׃ Cl C6H5 – CH2Cl + Cl и так далее.

 

Бензохлорид с выходом до 85% легко образуется при хлорировании толуола хлоридом сульфурила (SO2Cl2) в присутствии перекиси бензоила (Караш, 1938 г.).






Дата добавления: 2017-01-16; просмотров: 6685; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2022 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.028 сек.