ΑΝΤΩΝΗΣ ΚΟΛΟΚΟΥΡΗΣ ANAΠΛΗΡΩΤΗΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΦΑΡΜΑΚΟΧΗΜΕΙΑΣ

Transcript

1 ΑΝΤΩΝΗΣ ΚΟΛΟΚΟΥΡΗΣ ANAΠΛΗΡΩΤΗΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΦΑΡΜΑΚΟΧΗΜΕΙΑΣ

2 Aρωµατικές Ενώσεις (1) Βενζόλιο κσι Αρωµατικότητα Ονοµατολογία αρωµατικών ενώσεων Χηµεία του βενζολίου: Ηλεκτρονιόφιλη αρωµατική υποκατάσταση

3 Aρωµατικές Ενώσεις (2) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: πορεία προς το βενζόλιο ΠΡΙΝ ΤΟΝ 19º ΑΙΩΝΑ (ΓΕΝΝΗΣΗ ΟΡΓΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ) αρωµατικές ενώσεις : ενώσεις µε ευχάριστη οσµή 3 βενζόλιο (απόσταγµα λιθανθρακόπισσας) βενζαλδεΰδη (κεράσια, ροδάκινα, αµύγδαλα) τολουόλιο (βάλσαµο δέντρου τολού) ΑΡΧΕΣ ΤΟΥ 19º ΑΙΩΝΑ 1825: Ο φυσικός-χηµικός Michael Faraday (γνωστός για τη µεγάλη συµβολή του στον ηλεκτρισµό) αποµονώνει το βενζόλιο από το ελαιώδες υπόλειµµα του φωταερίου που χρησιµοποιούσαν στις λάµπες για το φωτισµό των δρόµων του Λονδίνου και διαπιστώνει ότι ο αριθµός ατόµων και Η είναι ίδιος (η ονοµασία της ρίζας φαινύλιο (phenyl) ή φ - προέρχεται σε ανάµνηση του γεγονότος από το ρήµα φαίνω). 1834: Ο Mitscherlich καθορίζει τον ΜΤ 6 6

4 Aρωµατικές Ενώσεις (3) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: πορεία προς το βενζόλιο ΜΕΣΑ ΤΟΥ 19º ΑΙΩΝΑ βενζόλιο : 6 6 ακόρεστο µόριο µε ασυνήθιστες ιδιότητες σε σχέση µε τα ακόρεστα µόρια βενζόλιο : ασυνήθιστες ιδιότητες προϊόντα υποκατάστασης και όχι προσθήκης 1. ασυνήθιστα σταθερό σε σχέση µε τα αλκένια ίχνη Fe Αugust Kekulé (1865) Fe τρία ισοµερή βενζόλιο : 6 6 1,3,5-κυκλοεξατριένιο

5 Aρωµατικές Ενώσεις (4) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: πορεία προς το βενζόλιο ίχνη Fe Fe τρία ισοµερή τι µπορούσε να εξηγήσει το κυκλοεξατριένιο του Kekulé δύο 1,2-διβρωµοκυκλοεξατριένια Αugust Kekulé (1865) 1,3-διβρωµο κυκλοεξατριένιο ένα µονοβρωµοπαράγωγο 1,4-διβρωµο κυκλοεξατριένιο ερµηνεία Kekulé: ταχέως

6 Aρωµατικές Ενώσεις (5) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: πορεία προς το βενζόλιο Αugust Kekulé ( ) Aρχικά σπούδασε αρχιτεκτονική. Εµπνεύστηκε να σπουδάσει Χηµεία από µια οµιλία του πολύ φηµισµένου Liebig. Ξεκίνησε ως βοηθός του J. Stenhouse στο νοσοκοµείο St Bartholomew, Λονδίνο. Την περίοδο διετέλεσε Λέκτορας στη Χαϊλδεµβέργη, όπου ήρθε σε διαφωνία µε τον W. von Bayer (strain theory), και στη συνέχεια εκλέχτηκε καθηγητής στο Ghent (1858) και Βοnn (1867). Δεν υπήρξε καλός πειραµατιστής και δάσκαλος. Την εποχή του οι περισσότεροι πίστευαν ότι η δοµή των µορίων ήταν αδύνατο να προσδιοριστεί εξαιτίας των τυχαίων µεταβολών στις αντιδράσεις. Οραµατίστηκε για πρώτη φορά το 1858 ότι: τα ανθρακοάτοµα συνδέονται µεταξύ τους σχηµατίζοντας αλυσίδες το σθένος του είναι πάντα τέσσερα µελετώντας τα προϊόντα µιας αντίδρασης λαµβάνεται πληροφορία για τη δοµή των αντιδρώντων Δεν ανέπτυξε συστηµατικά τη θεωρία του περί δοµής των οργανικών ενώσεων µε εξαίρεση το πρόβληµα της δοµής του βενζολίου (1865)

7 Aρωµατικές Ενώσεις (6) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: πορεία προς το βενζόλιο τι δε µπορούσε να εξηγήσει το κυκλοεξατριένιο του Kekulé 1. ασυνήθιστα σταθερό σε σχέση µε τα αλκένια γιατί το βενζόλιο δίνει αντιδράσεις υποκατάστασης και όχι προσθήκης όπως τα αλκένια; KMn KMn 4 2 κυκλοεξένιο 3 + l αιθέρας l βενζόλιο 3 + l αιθέρας δεν αντιδρά

8 Aρωµατικές Ενώσεις (7) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: πορεία προς το βενζόλιο τι δε µπορούσε να εξηγήσει το κυκλοεξατριένιο του Kekulé θερµότητες υδρογόνωσης κυκλικών αλκενίων αντιδρών προϊόν ΔΗ υδρογ κυκλοεξένιο κυκλοεξάνιο Kcal mol -1 1,3-κυκλοεξαδιένιο κυκλοεξάνιο Kcal mol -1 βενζόλιο ( κυκλοεξατριένιο ) κυκλοεξάνιο Kcal mol -1? αναµενόµενη τιµή για το κυκλοεξατριένιο ~ Kcal mol -1

9 Aρωµατικές Ενώσεις (8) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: πορεία προς το βενζόλιο τι δε µπορούσε να εξηγήσει το κυκλοεξατριένιο του Kekulé

10 Aρωµατικές Ενώσεις (9) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: πορεία προς το βενζόλιο τι δε µπορούσε να εξηγήσει το κυκλοεξατριένιο του Kekulé µήκος δεσµού - στο βενζόλιο: 1.39 Å (ακτίνες-χ) µήκος απλού δεσµού - : 1.54 Å µήκος διπλού δεσµού - : 1.34 Å? Å κανονικό εξάγωνο

11 Aρωµατικές Ενώσεις (10) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: θεωρία συντονισµού 1,5 δεσµός κατά µέσο όρο ή ισοδύναµες δοµές Kekulé: δοµές συντονισµού βενζολίου δοµές συντονισµού 1. υποθετικές και όχι πραγµατικές 2. διαφέρουν µόνο ως προς τις θέσεις των ηλεκτρονίων 3. οι διαφορετικές δοµές συντονισµού δεν είναι απαραίτητα ισοδύναµες 4. όσες περισσότερες δοµές συντονισµού τόσο σταθερότερο το µόριο

12 Aρωµατικές Ενώσεις (11) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: θεωρία συντονισµού ισοδύναµες δοµές Kekulé: δοµές συντονισµού βενζολίου ή υποδεικνύει την αρωµατικότητα αλλά όχι τον αριθµό των π ηλεκτρονίων αναπαράσταση βενζολίου βενζόλιο Kekulé

13 Aρωµατικές Ενώσεις (12) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: θεωρία συντονισµού άλλες δοµές που προτάθηκαν για το βενζόλιο στα τέλη του 19 ου αιώνα βενζόλιο Landeburg (1879) βενζόλιο Dewar To πρισµάνιο ή βενζόλιο Landeburg συντέθηκε το 1973 στο πανεπιστήµιο olumbia.

14 Aρωµατικές Ενώσεις (13) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: µοριακά τροχιακά κάθε τροχιακό p επικαλύπτεται εξίσου καλά και µε τα δύο γειτονικά p, ώστε τα έξι ηλεκτρόνια π είναι πλήρως απεντοπισµένα τελικά κάθε π ηλεκτρόνιο έλκεται από έξι πυρήνες (aντί τους δύο σε ένα τυπικό δ.δ.) ηλεκτρονιακό νέφος βενζολίου

15 Aρωµατικές Ενώσεις (14) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: ερευνώντας την αρωµατικότητα το βενζόλιο 1. είναι κυκλικό, συζυγιακό µόριο 2. είναι ασυνήθιστα σταθερό ΔΗº υδρογ.βενζ kcal mol -1 = ΔΗº υδρογ.κυκλοεξ. 3. είναι κανονικό εξάγωνο. 4. υφίσταται αντιδράσεις υποκατάστασης (που διατηρούν τη συζυγία) και όχι προσθήκης (που καταστρέφουν τη συζυγία) 5. είναι υβρίδιο συντονισµού

16 Aρωµατικές Ενώσεις (15) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: ερευνώντας την αρωµατικότητα µια ένωση είναι αρωµατική όταν 1. είναι συζυγιακή (ένα τροχιακό p σε κάθε άτοµο) 2. είναι κυκλική (γραµµικά συστήµατα δεν είναι αρωµατικά) 3. είναι επίπεδη (ώστε να υπάρχει καλή επικάλυψη τροχιακών p) 4. να ισχύει ο κανόνας του ückel της ύπαρξης 4n+2 ηλεκτρονίων π (n=ακέραιος:0,1,2 ) 4n+2 = 2, 6, 10, 14, 18. το βενζόλιο είναι αρωµατικό σύστηµα γιατί ισχύουν τα 1-3 και επιπλέον 6e π = 4n+2, όπου n=1

17 Aρωµατικές Ενώσεις (16) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: ερευνώντας την αρωµατικότητα κανόνας του Ηückel και µοριακά τροχιακά π* αιθυλένιο p p π βενζόλιο p p p p p p ψ 4 ψ 6 ψ 5 κβαντικός αριθµός p E ψ 2 ψ 3 ψ Η αρωµατικότητα οφείλεται στη συµπλήρωση των δεσµικών τροχιακών (όπως συµβαίνει σε ατοµικό επίπεδο µρ την πλήρωση των στοιβάδων των ευγενών αερίων)

18 Aρωµατικές Ενώσεις (17) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: ερευνώντας την αρωµατικότητα κανόνας του Ηückel και µοριακά τροχιακά ο απεντοπισµός µπορεί να οδηγήσει σε άυξηση της ενέργειας όταν η ένωση είναι αντιαρωµατική δηλαδή όταν 1. είναι συζυγιακή (ένα τροχιακό p σε κάθε άτοµο) 2. είναι κυκλική (γραµµικά συστήµατα δεν είναι αρωµατικά) 3. είναι επίπεδη (ώστε να υπάρχει καλή επικάλυψη τροχιακών p). 4. Ο αριθµός των ηλεκτρονίων π είναι 4n (n=ακέραιος), 4n = 4, 8, 12, 16. το κυκλοβουταδιένιο είναι αντιαρωµατικό σύστηµα γιατί ισχύουν τα 1-3 (που ισχύουν και για ένα αρωµατικό µόριο) αλλά κυκλοβουταδιένιο 4e π = 4n, όπου n=1 ερµηνεία του αντιαρωµατικού αριθµού 4n δι-ρίζα ψ 4 ψ 2 ψ 3 ψ 1

19 Aρωµατικές Ενώσεις (18) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: ερευνώντας την αρωµατικότητα συντακτικός τύπος κυκλοοκτατετραενίου κανόνας του Ηückel και µοριακά τροχιακά KMn 4 (aq.) 2 l αιθέρας αντιδρά συζυγιακή ένα τροχιακό p σε κάθε κυκλική ναι επίπεδη? (4n) π e 8πe (n=2) κυκλοοκτατετραένιο: συντέθηκε τo 1911 από τον Γερµανό Richard Willstäter (Νοbel χηµείας 1915) µη επίπεδη ένωση: δεν υπάρχει επαρκής επικάλυψη των τροχιακών p.. αφού δεν ισχύουν όλα τα (1-4) η ένωση είναι µη αρωµατική

20 Aρωµατικές Ενώσεις (19) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: ερευνώντας την αρωµατικότητα Εrich ückel ( ) διδακτορικό µε τον Debye καθηγητής φυσικής στη Στουτγάρδη και Marburg : θεωρία Debye ückel (ηλεκτρολυτικά διαλύµατα) : θεωρία αρωµατικότητας των οργανικών µορίων (κανόνας 4n+2 ηλεκτρονίων π) 3. Μετά από αυτή την ενασχόληση δηµοσίευσε µόνο περιστασιακά µε αντικείµενο διάφορα θέµατα φυσικής.

21 Aρωµατικές Ενώσεις (20) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: ερευνώντας την αρωµατικότητα Rowland Pettit ( ) διδακτορικό µε τον Dewar καθηγητής χηµείας στο Texas προσπάθεια παρασκευής κυκλοβουταδιενίου στους -78º χωρίς επιτυχία αποµόνωσης + κυκλοβουταδιένιο Diels-Alder

22 Aρωµατικές Ενώσεις (21) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: ερευνώντας την αρωµατικότητα κανόνας του Ηückel αρωµατικά ιόντα συζυγιακές κυκλικές επίπεδες (4n+2) π e - - κυκλοπενταδιένιο -. pka=16 µε pka υδρογ. ~ κυκλοπενταδιενυλικό κατιόν: 4π e κυκλοπενταδιενυλική ρίζα: 5π e κυκλοπενταδιενυλικό ανιόν: 6π e αντιαρωµατικό αρωµατικό

23 Aρωµατικές Ενώσεις (22) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: ερευνώντας την αρωµατικότητα κανόνας του Ηückel αρωµατικά ιόντα συζυγιακές κυκλικές επίπεδες (4n+2) π e - - κυκλοεπτατριένιο κυκλοεπτατριενυλικό κατιόν: 6π e αρωµατικό κυκλοεπτατριενυλική ρίζα: 7π e κυκλοεπτατριενυλικό ανιόν: 8π e αντιαρωµατικό

24 Aρωµατικές Ενώσεις (23) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: ερευνώντας την αρωµατικότητα κανόνας του Ηückel αρωµατικά ιόντα κυκλοπενταδιενυλικό ανιόν συζυγιακές κυκλικές επίπεδες (4n+2) π e κυκλοεπτατριενυλικό κατιόν αρωµατικά ιόντα: 6π e

25 Aρωµατικές Ενώσεις (24) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: ερευνώντας την αρωµατικότητα θεωρία συντονισµού θεωρία µοριακών τροχιακών.. κανόνας του Ηückel και µοριακά τροχιακά αρωµατικά ιόντα: κυκλοπενταδιενυλικό ανιόν δοµές συντονισµού υβρίδιο συντονισµού ψ 4 ψ 5 ψ 4 ψ 5 ή.. ψ 2 ψ 3 ψ 1 sp 2 ψ 2 ψ 3 ψ 1 ανιόν: αρωµατικό κατιόν: αντιαρωµατικό sp 2 τροχιακή εικόνα : 6π e, 5 τροχιακά p sp 2 µοριακή γεωµετρία sp 2 sp 2

26 Aρωµατικές Ενώσεις (25) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: ερευνώντας την αρωµατικότητα θεωρία συντονισµού κανόνας του Ηückel και µοριακά τροχιακά αρωµατικά ιόντα: κυκλοεπτατριενυλικό κατιόν θεωρία µοριακών τροχιακών 2 sp sp 2. sp 2.. δοµές συντονισµού τροχιακή εικόνα: 6π e, 7 τροχιακά p.. sp 2 sp 2 ψ 6 ψ 7 ψ 4 ψ 5 ή υβρίδιο συντονισµού ψ 6 ψ 7 ψ 4 ψ 5. sp 2 ψ 2 ψ 3 ψ 2 ψ 3 ψ 1 ψ 1 sp 2 κατιόν: αρωµατικό ανιόν: αντιαρωµατικό

27 Aρωµατικές Ενώσεις (26) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: ερευνώντας την αρωµατικότητα κανόνας του Ηückel και µοριακά τροχιακά αρωµατικές ετεροκυκλικές ενώσεις: πυριδίνη και πυρρόλιο Ṇ. πυριδίνη N υβριδισµός Ν: sp 2 µονήρες ζεύγος e σε τροχιακό sp 2 τροχιακή εικόνα : 6π e, 6 τροχιακά p µοριακή γεωµετρία N πυρρόλιο.... τροχιακή εικόνα : 6π e, 5 τροχιακά p N µονήρες ζεύγος e σε τροχιακό p υβριδισµός Ν: sp 2 µοριακή γεωµετρία

28 Aρωµατικές Ενώσεις (27) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: ερευνώντας την αρωµατικότητα συζυγιακές κυκλικές επίπεδες (4n+2) π e κανόνας του Ηückel πολυκυκλικές αρωµατικές ενώσεις: ναφθαλένιο και ανθρακένιο ναφθαλένιο: (4n+2)πe=10πe, n=2 ή aνθρακένιο: (4n+2)πe=14πe, n=3

29 Aρωµατικές Ενώσεις (28) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: ερευνώντας την αρωµατικότητα συζυγιακές κυκλικές επίπεδες (4n+2) π e κανόνας του Ηückel πολυκυκλικοί αρωµατικοί υδρογονάνθρακες DNA N N N N N δακτύλιος γουανίνης βενζο[a]πυρένιο (4n)πe=20πe, n=5 αντιαρωµατικό εποξειδική διόλη

30 Aρωµατικές Ενώσεις (29) φουλερένια συζυγιακές κυκλικές επίπεδες κανόνας του Ηückel (4n+2) π e πολυκυκλικοί αρωµατικοί υδρογονάνθρακες ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: ερευνώντας την αρωµατικότητα 60

31 Aρωµατικές Ενώσεις (30) ΒΕΝΖΟΛΙΟ ΚΑΙ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ: ερευνώντας την αρωµατικότητα ποιες ενώσεις είναι αρωµατικές; κανόνας του Ηückel συζυγιακές κυκλικές επίπεδες (4n+2) π e φαινανθρένιο αζουλένιο φαινυλο ανιόν βενζο[a]πυρένιο κορωνένιο Ṅ. N πυραζίνη κυκλοπροπενυλο κατιόν Ṅ. N πυριδαζίνη [18]αννουλένιο Ọ. Ȯ. κατιόν πυρυλίου Ṡ. φουράνιο θειοφαίνιο N ινδόλιο [17]αννουλένιο N N N ιµιδαζόλιο N N πουρίνη N

32 Aρωµατικές Ενώσεις (31) Βενζόλιο κσι Αρωµατικότητα Ονοµατολογία αρωµατικών ενώσεων Χηµεία του βενζολίου: Ηλεκτρονιόφιλη αρωµατική υποκατάσταση

33 Aρωµατικές Ενώσεις (32) ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΑΡΩΜΑΤΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ: ονοµασίες σηµαντικών αρωµατικών ενώσεων κατά ΙUPA και A 3 N 2 Η IUPA βρωµοβενζόλιο A τολουόλιο φαινόλη (µεθυλοβενζόλιο) (βενζολόλη) = Η Ο aνιλίνη (βενζολαµίνη) Η 3 2 Η 5 6 Η 5 βενζαλδεΰδη βενζοϊκό οξύ ακετοφαινόνη (1-φαινυλαιθανόνη) προπιοφαινόνη (1-φαινυλοπροπανόνη) βενζοφαινόνη (διφαινυλο µεθανόνη)

34 Aρωµατικές Ενώσεις (33) ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΑΡΩΜΑΤΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ: ονοµασίες σηµαντικών αρωµατικών ενώσεων κατά ΙUPA και A N 2 N S 3 νιτροβενζόλιο βενζονιτρίλιο βενζολοσουλφονικό οξύ κουµένιο (1-µεθυλαιθυλοβενζόλιο) 3 ο-ξυλόλιο (o-διµεθυλοβενζόλιο) στυρένιο (αιθενυλοβενζόλιο)

35 Aρωµατικές Ενώσεις (34) ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΑΡΩΜΑΤΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ: δισ-υποκατεστηµένα βενζόλια X oρθο (ο-) oρθο (ο-) µετα (m-, µ-) µετα (m-, µ-) παρα (p-, π-) ο-υδροξυβενζοϊκό οξύ (2-υδροξυβενζοϊκό οξύ) l 3 = l ο-διχλωροβενζόλιο (1,2-διχλωροβενζόλιο) N 2 3 l m-διµεθυλοβενζόλιο (1,3-διµεθυλοβενζόλιο) π-χλωροβενζαλδεΰδη (4-χλωροβενζαλδεΰδη ) µ-αµινοφαινόλη (3-αµινοφαινόλη)

36 Aρωµατικές Ενώσεις (35) ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΑΡΩΜΑΤΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ: πολυ-υποκατεστηµένα βενζόλια µικρότερο άθροισµα αριθµών αλφαβητική σειρά και όχι ως παράγωγα σηµαντικών αρωνατικών ενώσεων. N N l βρωµο-1,2- διµεθυλοβενζόλιο 1,4-δινιτρο-2- χλωροβενζόλιο 2 N N N 2 2,4,6-τρινιτροτολουόλιο (ΤΝΤ) 2,6-διβρωµοφαινόλη

37 Aρωµατικές Ενώσεις (36) ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΑΡΩΜΑΤΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ: aρένια ή αλκυλο-υποκατεστηµένα παράγωγα βενζολίου R R- ( n 2n+1 -): n=1-6 αλκυλο-υποκατεστηµένο βενζόλιο R- ( n 2n+1 -): n 6 φαινυλο-υποκατεστηµένο αλκάνιο µεθυλοπροπυλοβενζόλιο (δευτ.βουτυλοβενζόλιο) 2-φαινυλοεπτάνιο

38 Aρωµατικές Ενώσεις (37) ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΑΡΩΜΑΤΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ: ονοµατολογία διακλαδώσεων αρωµατική ένωση άτοµο Η (αρωµατικό): αρύλιο Αr- (πχ φαινυλο-, ναφθυλο) φαινύλιο φαινυλο-3-µεθυλο-2-βουτανόνη αρένιο άτοµο Η (αλειφατικό): αραλκύλιο (πχ βενζυλο-) ή βενζύλιο βενζυλική αλκοόλη N 2 Ν-βενζυλοπιπεριδίνη

39 Aρωµατικές Ενώσεις (38) Βενζόλιο κσι Αρωµατικότητα Ονοµατολογία αρωµατικών ενώσεων Χηµεία του βενζολίου: Ηλεκτρονιόφιλη αρωµατική υποκατάσταση

40 Aρωµατικές Ενώσεις (39) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ: αντιδράσεις ηλεκτρονιόφιλης αρωµατικής υποκατάστασης αλογόνωση, νίτρωση, σουλφονίωση, αλκυλίωση, ακετυλίωση γενική αντίδραση E E + καταλύτης X R aλογόνωση (Χ=l,, I) N 2 S 3 ακυλίωση R νίτρωση σουλφονίωση αλκυλίωση

41 Aρωµατικές Ενώσεις (40) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ: µηχανισµός ηλεκτρονιόφιλης αρωµατικής υποκατάστασης γενική αντίδραση µηχανισµός οξύ Lewis-ηλεκτρονιόφιλο που σχηµατίζεται παρουσία καταλύτη + E + βενζόλιο (βάση Lewis-πυρηνόφιλο) στάδιο (1): προσθήκη + E + καταλύτης κατιόν βενζενωνίου E E E :B (ή :B) + :B (ή :B + ) στάδιο (2): aπόσπαση υποκατεστηµένο βενζόλιο E E E

42 Aρωµατικές Ενώσεις (41) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ: µηχανισµός ηλεκτρονιόφιλης αρωµατικής υποκατάστασης ηλεκτρονιόφιλη αρωµατική υποκατάσταση Α) προσθήκη στο βενζόλιο: αργό στάδιο προσθήκη απόσπαση προσθήκη στο διπλό δεσµό αλκενίου + + :: - >> ΔG # (αλκενίου) ΔG #( βενζολίου)>> προσθήκη στο αρωµατικό σύστηµα βενζολίου + + στάδιο (1): προσθήκη ηλεκτρονιόφιλο που σχηµατίζεται µόνο παρουσία καταλύτη

43 Aρωµατικές Ενώσεις (42) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ: µηχανισµός ηλεκτρονιόφιλης αρωµατικής υποκατάστασης προσθήκη ηλεκτρονιόφιλη αρωµατική υποκατάσταση απόσπαση Β) απόσπαση κατιόντος βενζενωνίου: ταχύ στάδιο προσθήκη στο καρβοκατιόν: σχηµατισµός κορεσµένου προϊόντος :: - + απόσπαση κατιόντος βενζενωνίου: αποκατάσταση αρωµατικού συστήµατος - : στάδιο (2): aπόσπαση +:

44 Aρωµατικές Ενώσεις (43) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ: αλογόνωση βενζολίου: βρωµίωση γενική αντίδραση + 2 Fe 3 + µηχανισµός σχηµατισµός δραστικού ηλεκτρονιόφιλου - δράση καταλύτη ηλεκτρονόφιλη προσθήκη: βραδέως βενζόλιο βρωµοβενζόλιο (80%) ή 4 + Fe 3 Fe 3 δ + δ - βρώµιο (ασθενές ηλεκτρονιόφιλο) + + πολωµένο βρώµιο (ισχυρό ηλεκτρονιόφιλο) + Fe 4 - απόσπαση: ταχέως - + Fe 4 αρωµατοποίηση µη αρωµατικό ενδιάµεσο: κατιόν βενζενωνίου Fe 3

45 Aρωµατικές Ενώσεις (44) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ: αλογόνωση βενζολίου: χλωρίωση, ιωδίωση γενική αντίδραση + l 2 Fel 3 l + l βενζόλιο χλωροβενζόλιο (86%) I ul 2 ή + Ι I βενζόλιο ενισχυτής (promoter): ένα οξειδωτικό µέσο µηχανισµός ιωδίωσης σχηµατισµός δραστικού ηλεκτρονιόφιλου: δράση ενισχυτή ιωδοβενζόλιο (65%) Ι 2 + 2u 2+ 2''Ι + '' + 2u + ηλεκτρονόφιλη προσθήκη - απόσπαση + ''Ι + '' (Ι 2 + ul 2 ) βραδέως I + κατιόν βενζενωνίου I ταχέως I + -I

46 Aρωµατικές Ενώσεις (45) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ: νίτρωση βενζολίου γενική αντίδραση βενζόλιο µηχανισµός νίτρωσης σχηµατισµός ηλεκτρονιόφιλου - δράση καταλύτη ηλεκτρονόφιλη προσθήκη - απόσπαση N N π. 2 S 4 + N 3 (πυκνό) (ή ΝΟ + 2 ΒF - 4 ) νιτροβενζόλιο N S 3 N - + S N 2+ N + κατιόν βενζενωνίου κατιόν νιτρωνίου N N 2 N ταχέως βραδέως N 2 +

47 Aρωµατικές Ενώσεις (46) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ: σουλφονίωση βενζολίου γενική αντίδραση + S 3 π. 2 S 4 S 3 βενζόλιο µηχανισµός σουλφονίωσης σχηµατισµός ηλεκτρονιόφιλου - δράση καταλύτη ηλεκτρονόφιλη προσθήκη - απόσπαση κατιόν βενζενωνίου βενζολοσουλφονικό οξύ ηλεκτρονιόφιλιο + S 3 S + S 3 S + - S 3 S + + S S S 3 βραδέως ταχέως + 2 S 4

48 Aρωµατικές Ενώσεις (47) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ: σουλφανυλαµίδια: αµίδια σουλφονικών οξέων µε φαρµακολογική δράση S N 2 2 N π-αµινοβενζοσουλφοναµίδιο (σουλφανυλαµίδια: τα πρώτα αντιβιοτικά) l S N N χλωροπροπαµίδιο (υπογλυκαιµικό φάρµακο κατά του διαβήτη)

49 Aρωµατικές Ενώσεις (48) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ: aντίδραση Friedel-rafts, aλκυλίωση αρωµατικών δακτυλίων γενική αντίδραση + R All 3 R l + l βενζόλιο µηχανισµός αλκυλίωσης Friedel-rafts 3 + All 4 - κατιόν βενζενωνίου αλκυλοβενζόλιο ηλεκτρονιόφιλιο: καρβοκατιόν σχηµατισµός l l ηλεκτρονιόφιλου All 3 3 δράση καταλύτη 3 + l Al l 2-χλωροπροπάνιο (ισοπροπυλοχλωρίδιο) l ηλεκτρονόφιλη προσθήκη - απόσπαση βραδέως ταχέως l + All 3 ισοπροπυλοβενζόλιο(85%)

50 Aρωµατικές Ενώσεις (49) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ: aντίδραση Friedel-rafts, aλκυλίωση αρωµατικών δακτυλίων µηχανισµός µεθυλίωσης Friedel-rafts σχηµατισµός ηλεκτρονιόφιλου - δράση καταλύτη ηλεκτρονόφιλη προσθήκη - απόσπαση δ + δ- 3 l + All 3 χλωροµεθάνιο + 3 l All All 4 - ταχέως 3 l All 3 βραδέως ηλεκτρονιόφιλιο κατιόν βενζενωνίου τολουόλιο 3 + All 4-3 -l + All 3 +

51 Aρωµατικές Ενώσεις (50) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ: aντίδραση Friedel-rafts, aλκυλίωση αρωµατικών δακτυλίων περιορισµοί l Α) τα αρυλαλογονίδια βινυλαλογονίδια δεν αντιδρούν: αρυλαλογονίδιο l βινυλαλογονίδιο Β) δεν γίνεται αντίδραση aλκυλίωσης και ακυλίωσης σε AΠΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΜΕΝΟΥΣ αρωµατικούς δακτύλιους που είναι υποκατεστηµένοι µε ισχυρότερους δέκτες ηλεκτρονίων από τα αλογόνα ή όταν είναι υποκατεστηµένοι µε αµινοµάδα Y + All 3 R l ΕΝ αντιδρά Υ=-ΝR 3+, -N 2, -N, -, - 3, -, - 3, -S 3 -N 2, -NR, -NR 2 απογυµνώνουν τον πυρήνα (πυρηνόφιλο) από ηλεκτρονιακό νέφος δεσµεύουν τον καταλύτη

52 Aρωµατικές Ενώσεις (51) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ: aντίδραση Friedel-rafts, aλκυλίωση αρωµατικών δακτυλίων περιορισµοί Γ) αναδιατάξεις αλκυλοµάδων λόγω µετάθεσης καρβοκατιόντων l All 3, πρωτοταγές βούτυλο καρβοκατιόν! όλα τα πρωτοταγή καρβοκατιόντα µετατίθενται σε δευτεροταγή (εκτός φυσικά του αιθυλίου) η αλκυλίωση Friedel- rafts σπάνια χρησιµοποιείται για τη σύνθεση πρωτοταγών αλκυλοβενζολίων sec-βουτυλοβενζόλιο (65%) βουτυλοβενζόλιο (35%) µετάθεση υδριδίου 3 2 R δευτεροταγές βούτυλο καρβοκατιόν πρωτοταγές καρβοκατιόν µετάθεση υδριδίου R δευτεροταγές καρβοκατιόν

53 Aρωµατικές Ενώσεις (52) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ: aντίδραση Friedel-rafts, aλκυλίωση αρωµατικών δακτυλίων περιορισµοί Γ) αναδιατάξεις αλκυλοµάδων λόγω µετάθεσης καρβοκατιόντων l All ,2-διµεθυλο-1- χλωροπροπάνιο (1,1-διµεθυλοπροπυλο)βενζόλιο ή τριτ.πεντυλοβενζόλιο 3 3 µετάθεση αλκυλίου πρωτοταγές (1º) καρβοκατιόν 3 τριτοταγές (3º) καρβοκατιόν Δ) σχηµατισµός µιγµάτων προϊόντων πολύ-υποκατάστασης

54 Aρωµατικές Ενώσεις (53) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ: aντίδραση Friedel-rafts, aκυλίωση αρωµατικών δακτυλίων γενική αντίδραση βενζόλιο µηχανισµός ακυλίωσης Friedel-rafts R l All 3 R Ȯ. R R l βραδέως All 3 κατιόν βενζενωνίου R + l ακυλοβενζόλιο, R= 3 : ακετοφαινόνη (95%) ηλεκτρονιόφιλιο: ακυλο κατιόν + All 4 - R Ȯ. R Ȯ. ταχέως R R + -l + All 3 l + l Al l l

55 Aρωµατικές Ενώσεις (54) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ: aντίδραση Friedel-rafts, aκυλίωση αρωµατικών δακτυλίων 3 3 l 3 2,2-διµεθυλοπροπανοϋλοχλωρίδιο All 3 l κυκλοπεντανοκαρβονυλοχλωρίδιο All 3 l βενζοϋλοχλωρίδιο tert-βουτυλο φαινυλο κετόνη κυκλοπεντυλο φαινυλο κετόνη N All 3 l 4-κυανοβενζοϋλοχλωρίδιο βενζοφαινόνη 4-κυανοβενζοφαινόνη All 3 N

56 Aρωµατικές Ενώσεις (55) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ: aντίδραση Friedel-rafts, aκυλίωση αρωµατικών δακτυλίων πλεονεκτήµατα ακυλίωσης έναντι αλκυλίωσης A) δεν υφίσταται περίπτωση µετάθεσης καρβοκατιόντων Β) σχηµατισµός ενός µονο-ακυλοπαραγώγου εφαρµογές στη σύνθεση R Zn(g) π. Ηl 2 R aναγωγή κατά lemmensen N 2 N 2 -, αλκυλοπαράγωγο aναγωγή κατά Woff-Kishner αρωµατικός δακτύλιος ακυλοπαράγωγο

57 Aρωµατικές Ενώσεις (56) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ: aντίδραση Friedel-rafts, aκυλίωση αρωµατικών δακτυλίων εφαρµογές ακυλίωσης Friedel-rafts στη σύνθεση αλκυλο-υποκατεστηµένων αρωµατικών ενώσεων All All 3 2 l l Zn(g) π. Ηl κύριο προϊόν (1-µεθυλο)βουτυλοβενζόλιο ή sec-πεντυλοβενζόλιο δευτερεύον προϊόν n-πεντυλοβενζόλιο n-βουτυλο φαινυλο κετόνη n-πεντυλοβενζόλιο

58 Aρωµατικές Ενώσεις (57) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ: aντίδραση Friedel-rafts harles Friedel ( ) Καθηγητής ορυκτολογίας στη Σορβόννη (1876) και αργότερα διάδοχος του καθηγητή Adolphe Wurtz (1884). James Mason rafts ( ) Αποφοίτησε από το arvard (1858). Σπούδασε χηµεία συµπληρωµατικά στη Γερµανία (βoηθός του Robert Wilhelm Bunsen) και 4 χρόνια στο Παρίσι (µαθητής του Adolphe Wurtz) πριν γυρίσει πίσω στις ΗΠΑ. Kaθηγητής χηµείας στο ornell και αργότερα στο MIT. Διεξήγαγε την έρευνα του µεταξύ ΗΠΑ και Σορβόννης, Γαλλία. Συνεργάστηκε στο Παρίσι µε τον Friedel.

59 Aρωµατικές Ενώσεις (58) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ: aντίδραση Friedel-rafts

60 Aρωµατικές Ενώσεις (59) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ: aντίδραση Friedel-rafts

61 Aρωµατικές Ενώσεις (60) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ: aντίδραση Friedel-rafts

62 Aρωµατικές Ενώσεις (61) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΣΕ ΥΠΟΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΟΥΣ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΥΣ ΔΑΚΤΥΛΙΟΥΣ: επίδραση των υποκαταστατών X + E + καταλύτης X E X + + E X E o- m- p- δυνατά δισ-υποκατεστηµένα προϊόντα

63 Aρωµατικές Ενώσεις (62) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΣΕ ΥΠΟΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΟΥΣ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΥΣ ΔΑΚΤΥΛΙΟΥΣ: επίδραση των υποκαταστατών σχετική δραστικότητα βενζολικού δακτυλίου Χ=ενεργοποιητής, απενεργοποιητής l N 2 X x10-8 σχετική ταχύτητα νίτρωσης κατεύθυνση-προσανατολισµός υποκατάστασης (τρία δυνατά ισοµερή: ο-, m-, p-) ενεργοποιητές ο-, p- απενεργοποιητές ο-, p- απενεργοποιητές m-

64 Aρωµατικές Ενώσεις (63) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΣΕ ΥΠΟΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΟΥΣ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΥΣ ΔΑΚΤΥΛΙΟΥΣ: επίδραση των υποκαταστατών φαινόµενα που καθορίζουν τη σχετική δραστικότητα του βενζολικού δακτυλίου και τον προσανατολισµό της υποκατάστασης: επαγωγικό - συζυγιακό Α) επαγωγικό φαινόµενο : έλξη ή προσφορά ηλεκτρονίων µέσω σ-δεσµών -Ι φαινόµενο (δέκτες ηλεκτρονίων) A δ - X δ + δ - δ + N δ - N S ä + Χ=F,l,,I,,R,N 2,ΝR 2,ΝR 3 + R,NR κοκ +Ι φαινόµενο (δότες ηλεκτρονίων) A=,R,l,NR 2, R, Η, R κοκ δ + δ - R R=αλκύλια

65 Aρωµατικές Ενώσεις (64) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΣΕ ΥΠΟΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΟΥΣ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΥΣ ΔΑΚΤΥΛΙΟΥΣ: επίδραση των υποκαταστατών επαγωγικό συζυγιακό φαινόµενο Β) συζυγιακό φαινόµενο : έλξη (-R) ή προσφορά (+R) ηλεκτρονίων µέσω π-δεσµών -R φαινόµενο (δέκτες ηλεκτρονίων) βενζαλδεΰδη δ - δ + Z Y δ - δ + A N δ + δ - δ + N δ - S A=,R,l,NR 2, R,, R κοκ δακτύλιοι υποκατεστηµένοι από οµάδα που έλκει ηλεκτρόνια µέσω συντονισµού (-R)

66 Aρωµατικές Ενώσεις (65) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΣΕ ΥΠΟΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΟΥΣ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΥΣ ΔΑΚΤΥΛΙΟΥΣ: επίδραση των υποκαταστατών επαγωγικό συζυγιακό φαινόµενο Β) συζυγιακό φαινόµενο : έλξη (-R) ή προσφορά (+R) ηλεκτρονίων µέσω π-δεσµών +R φαινόµενο (δότες ηλεκτρονίων) χλωροβενζόλιο Ẏ. l l l. Ẋ l R NR 2 Χ=F,l,,I R N R δακτύλιοι υποκατεστηµένοι από οµάδα που παραχωρεί ηλεκτρόνια µέσω συντονισµού (+R)

67 Aρωµατικές Ενώσεις (66) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΣΕ ΥΠΟΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΟΥΣ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΥΣ ΔΑΚΤΥΛΙΟΥΣ: επίδραση των υποκαταστατών

68 Aρωµατικές Ενώσεις (67) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΣΕ ΥΠΟΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΟΥΣ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΥΣ ΔΑΚΤΥΛΙΟΥΣ: επίδραση των υποκαταστατών Α) ENEΡΓΠIΣΗ ΑΠΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ ΒΕΝΖΟΛΙΚΟΥ ΔΑΚΤΥΛΙΟΥ Y X E + E + E + Y (δότης ηλεκτρονίων): σταθεροποίηση ενδιαµέσου κατιόντος βενζενωνίου ο βενζολικός δακτύλιος γίνεται δραστικότερος Y Y=,R,NR 2,R,NR (+R>-I) Y=R (+I) E δραστικότητα E X E Χ (δέκτης ηλεκτρονίων): αποσταθεροποίηση ενδιαµέσου κατιόντος βενζενωνίου ο βενζολικός δακτύλιος γίνεται λιγότερο δραστικός X=(=)R,(=)R,N,N 2,S 3 (-R,-I) X=F,l,,I (+R<-I) X=NR 3+ (-I)

69 Aρωµατικές Ενώσεις (68) ΗΛΕΚΤΡ/ΛΗ ΑΡΩΜ. ΥΠΟΚΑΤ/ΣΗ ΥΠΟΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΩΝ ΑΡΩΜ. ΔΑΚΤΥΛΙΩΝ: επίδραση υποκαταστατών: ενεργοποίηση-απενεργοποίηση, προσανατολισµός υποκατάστασης Α) ο-, π-, κατευθυντήριοι ενεργοποιητές: αλκυλοµάδες oρθο 63% N 2 N 2 N 2 σταθερότερο µετα 3% N 2 N 2 N παρα 34% N 2 N 2 N 2 σταθερότερο

70 Aρωµατικές Ενώσεις (69) ΗΛΕΚΤΡ/ΛΗ ΑΡΩΜ. ΥΠΟΚΑΤ/ΣΗ ΥΠΟΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΩΝ ΑΡΩΜ. ΔΑΚΤΥΛΙΩΝ: επίδραση υποκαταστατών: ενεργοποίηση-απενεργοποίηση, προσανατολισµός υποκατάστασης B) ο-, π-, κατευθυντήριοι ενεργοποιητές: -ΟΗ, -ΝΗ 2 και παράγωγα -ΟR, -ΟR NR 2 -ΝΗR N 2 N 2 N 2 N 2 oρθο µετα 0% 50% σταθερότερο παράγωγα : παρα N 2 N 2 50% N 2 N 2 N 2 N 2 σταθερότερο N 2

71 Aρωµατικές Ενώσεις (70) ΗΛΕΚΤΡ/ΛΗ ΑΡΩΜ. ΥΠΟΚΑΤ/ΣΗ ΥΠΟΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΩΝ ΑΡΩΜ. ΔΑΚΤΥΛΙΩΝ: επίδραση υποκαταστατών: ενεργοποίηση-απενεργοποίηση, προσανατολισµός υποκατάστασης Γ) ο-, π-, κατευθυντήριοι απενεργοποιητές: αλογόνα (-F,-l,-,-I) l l l l N 2 N 2 N 2 N 2 l oρθο 35% σταθερότερο l l l µετα 0% παρα N 2 N 2 64% l l l N 2 l N 2 N 2 N 2 σταθερότερο N 2

72 Aρωµατικές Ενώσεις (71) ΗΛΕΚΤΡ/ΛΗ ΑΡΩΜ. ΥΠΟΚΑΤ/ΣΗ ΥΠΟΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΩΝ ΑΡΩΜ. ΔΑΚΤΥΛΙΩΝ: επίδραση υποκαταστατών: ενεργοποίηση-απενεργοποίηση, προσανατολισµός υποκατάστασης Δ) m-κατευθυντήριοι απενεργοποιητές: -=,-(=)R,-(=)R,- N,-N 2,-S 3,-NR + 3 oρθο 19% = l = l = l ασταθέστερο = = = µετα 72% l l l = = = παρα 9% l l ασταθέστερο l

73 Aρωµατικές Ενώσεις (72) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΣΕ ΔΙΣ-ΥΠΟΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΟΥΣ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΥΣ ΔΑΚΤΥΛΙΟΥΣ: επίδραση των υποκαταστατών - προσθετικότητα φαινοµένων υποκαταστατών X X + E + καταλύτης E Y Y η θέση του νέου υποκαταστάτη Ε (κύριο προϊόν) καθορίζεται από το φαινόµενο του ισχυρότερου ενεργοποιητή σύγκριση φαινοµένων υποκαταστατών Χ, Υ: 1>2>3>4 1. ισχυροί ενεργοποιητές ο-, p-κατευθυντές (-ΝR 2, NR, -ΟR, R) 2. ασθενείς ενεργοποιητές ο-, p-κατευθυντές (αλκυλοµάδες) 3. ασθενείς απενεργοποιητές ο-, p-κατευθυντές (αλογόνα) 4. ισχυροί απενεργοποιητές m-κατευθυντές (Ν 2, R, R, N, S 3, NR 3+ )

74 Aρωµατικές Ενώσεις (73) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΣΕ ΔΙΣ-ΥΠΟΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΟΥΣ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΥΣ ΔΑΚΤΥΛΙΟΥΣ: επίδραση των υποκαταστατών - προσθετικότητα φαινοµένων υποκαταστατών X X + E + καταλύτης E Y Y Α) τυχαία ταύτιση κατευθυντήριων επιδράσεων των δύο οµάδων 3 3 π. ΗΝΟ 3 N 2 π. Η 2 SΟ 4 N 2 π-νιτροτολουόλιο N 2 2,4-δινιτροτολουόλιο επικρατεί ούτως ή άλλως το φαινόµενο της αλκυλοµάδας έναντι της ΝΟ 2 ως ισχυρότερου ενεργοποιητή

75 Aρωµατικές Ενώσεις (74) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΣΕ ΔΙΣ-ΥΠΟΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΟΥΣ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΥΣ ΔΑΚΤΥΛΙΟΥΣ: επίδραση των υποκαταστατών - προσθετικότητα φαινοµένων υποκαταστατών X X + E + καταλύτης Y Β) διαφορετικές κατευθυντήριες επιδράσεις δύο οµάδων SΟ 3 π. Η 2 SΟ 4 E Y S 3 3 π-µεθυλοφαινόλη (π-κρεσόλη) 3 5-µεθυλο-2-υδροξυ βενζολοσουλφονικό οξύ επικρατεί το φαινόµενο της υδροξυλοµάδας έναντι του αλκυλίου ως ισχυρότερου ενεργοποιητή

76 Aρωµατικές Ενώσεις (75) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΣΕ ΔΙΣ-ΥΠΟΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΟΥΣ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΥΣ ΔΑΚΤΥΛΙΟΥΣ: επίδραση των υποκαταστατών - προσθετικότητα φαινοµένων υποκαταστατών X X + E + καταλύτης E Β) διαφορετικές κατευθυντήριες επιδράσεις δύο οµάδων Y l 2 Fel 3 N 2 l + l N 2 N 2 Y m-νιτροβρωµοβενζόλιο 4-βρωµο-1-χλωρο- 2-νιτροβενζόλιο 2-βρωµο-1-χλωρο- 4-νιτροβενζόλιο επικρατεί το φαινόµενο του βρωµίου έναντι της νιτρο-οµάδας ως ασθενέστερου απενεργοποιητή 3 N 3 2 Fe 3 µίγµα προϊόντων οι υποκαταστάτες είναι και οι δύο ισχυροί ενεργοποιητές

77 Aρωµατικές Ενώσεις (76) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟΦΙΛΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΗ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΣΕ ΔΙΣ-ΥΠΟΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΟΥΣ ΑΡΩΜΑΤΙΚΟΥΣ ΔΑΚΤΥΛΙΟΥΣ: επίδραση των υποκαταστατών - στερεοχηµικοί παράγοντες A E ο-στερεοχηµική παρεµπόδιση που αποσταθεροποιεί το ενδιάµεσο κατιόν βενζενωνίου ο-κατιόν βενζενωνίου τολουόλιο SΟ 3 3 π. Η 2 SΟ S 3 ο-µεθυλοσουλφονικό οξύ 3 S 3 π-µεθυλοσουλφονικό οξύ π. ΗΝΟ 3 tert.βουτυλοβενζόλιο π. Η 2 SΟ 4 N 2 π-νιτρο(τριτ.βουτυλοβενζόλιο)

78 Aρωµατικές Ενώσεις (77) ANTIΔΡΑΣΕΙΣ ΠΛΕΥΡΙΚΩΝ ΑΛΥΣΙΔΩΝ ΑΛΚΥΛΟΒΕΝΖΟΛΙΩΝ: βρωµίωση, χλωρίωση (l) R R' R R' aρένιο µε a- + 2 (l 2 ) θέρµανση ή φως + - (-l) αιθυλοβενζόλιο θέρµανση ή φως (1-βρωµοαιθυλο) βενζόλιο N Ν-βρωµοσουκινιµίδιο (ΝΒS) προπυλοβενζόλιο (Ph 2 ) 2, l 4 βενζοϋλο-υπεροξείδιο (1-βρωµοπροπυλο) βενζόλιο

79 Aρωµατικές Ενώσεις (78) ANTIΔΡΑΣΕΙΣ ΠΛΕΥΡΙΚΩΝ ΑΛΥΣΙΔΩΝ ΑΛΚΥΛΟΒΕΝΖΟΛΙΩΝ: µηχανισµός αλογόνωσης πλευρικής αλυσίδας-σταθεροποίηση βενζυλικής ρίζας hν R R' R R' R R' R R'. + βενζυλική ρίζα σταθεροποίηση βενζυλικής ρίζας λόγω συντονισµού κατά 19 kcal mol -1 G R R' R R' R R' R R' πορεία αντίδρασης σταθεροποίηση βενζυλικής ρίζας µε συντονισµό

80 Aρωµατικές Ενώσεις (79) ANTIΔΡΑΣΕΙΣ ΠΛΕΥΡΙΚΩΝ ΑΛΥΣΙΔΩΝ ΑΛΚΥΛΟΒΕΝΖΟΛΙΩΝ: βρωµίωση, χλωρίωση p-(τριτ.βουτυλο)αιθυλοβενζόλιο N, (Ph 2 ) 2, l 4 ή 2, hν NBS (1-βρωµοαιθυλο) p-(τριτ.βουτυλο)βενζόλιο NaN 3, DMF N LiAl 4, TF N 2 3 K/Et reflux NaN, DMS N 3 1. LiAl 4, TF N 2 3

81 Aρωµατικές Ενώσεις (80) ANTIΔΡΑΣΕΙΣ ΠΛΕΥΡΙΚΩΝ ΑΛΥΣΙΔΩΝ ΑΛΚΥΛΟΒΕΝΖΟΛΙΩΝ: οξείδωαη - Αr-R Αr- aρένιο αρυλο καρβοξυλικό οξύ R R' - K + X KMn 4, X αραιό Ηl X aρένιο µε a- R καρβοξυλικό άλας καρβοξυλικό οξύ 2 R 1 R 3 X KMn 4, τριτ. υποκατεστηµένιο βενζολικό παράγωγο: aρένιο χωρίς Η a-θέσης

82 Aρωµατικές Ενώσεις (81) ANTIΔΡΑΣΕΙΣ ΠΛΕΥΡΙΚΩΝ ΑΛΥΣΙΔΩΝ ΑΛΚΥΛΟΒΕΝΖΟΛΙΩΝ: οξείδωαη - Αr-R Αr KMn 4, N 2 m-νιτροτολουόλιο ( 3 ) N 2 1. KMn 4, N ισοπροπυλο-2- νιτρο- 4- (τριτ.βουτυλο)βενζόλιο KMn 4, m-νιτροβενζοϊκό οξύ ( 3 ) 3 N 2 p-(τριτ.βουτυλο) βενζολοκαρβοξυλικό οξύ o-ξυλένιο = m-µεθυλοβενζαλδεΰδη ο-βενζολοδικαρβοξυλικό οξύ 1. KMn 4, m-βενζολο δικαρβοξυλικό οξύ

83 Aρωµατικές Ενώσεις (82) ANAΓΩΓΗ ΑΡΩΜΑΤΙΚΏΝ ΕΝΩΣΕΩΝ R 2 R Zn(g), π. Ηl R LiAl 4 R ή 2, Pd/ 3 2, Pd/ ή NaB N 2 2, Ni 3 N 2 αναγωγή αρωµατικού δακτυλίου 2,Ni-πίεση 2,Ni 2,Ni -5.8 kcal mol kcal mol kcal mol -1 αργά κυκλοεξαδιένιο γρήγορα κυκλοεξένιο γρήγορα κυκλοεξάνιο tbu tbu ο-ξυλόλιο 3 3 2,Pt-2000 psi Εt, ,2-διµεθυλοκυκλοεξάνιο p-τερτ.βουτυλοφαινόλη 2,Rh/-1 Atm Εt, τερτ.βουτυλοκυκλεξανόλη

84 Aρωµατικές Ενώσεις (83) 2 ΣΥΝΘΕΣΗ ΥΠΟΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΩΝ ΒΕΝΖΟΛΙΩΝ συνθετικό πρόβληµα: Α) αντίστροφη ανάλυση p-βρωµοβενζοϊκό οξύ ή Β) συνθετική πορεία 2, Fe 3 3 l, All l, All 3 3 2, Fe 3 1. KMn 4, διαχωρισµός ισοµερών o-, p-

85 Aρωµατικές Ενώσεις (84) ΣΥΝΘΕΣΗ ΥΠΟΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΩΝ ΒΕΝΖΟΛΙΩΝ συνθετικό πρόβληµα: l αντίστροφη ανάλυση l l N 2 l N 2 1-νιτρο-2-προπυλο- 4-χλωροβενζόλιο N 2 l N 2 l l M.X.A (F.G.I)

86 Aρωµατικές Ενώσεις (85) ΣΥΝΘΕΣΗ ΥΠΟΚΑΤΕΣΤΗΜΕΝΩΝ ΒΕΝΖΟΛΙΩΝ συνθετικό πρόβληµα: l συνθετική πορεία N 2 1-νιτρο-2-προπυλο- 4-χλωροβενζόλιο 3 2 l l 2, All 3 All 3 l προπιοφαινόνη l l Zn(g), l π. ΗΝΟ 3 ή Pd/, π. Η 2 S 4 2 m-χλωροπροπιοφαινόνη m-προπυλοχλωροβενζόλιο N 2 1-νιτρο-2-προπυλο- 4-χλωροβενζόλιο

87 Aρωµατικές Ενώσεις (86) AΡΥΛΑΜΙΝΕΣ X N 2 µοριακό πρότυπο ανιλίνης

88 Aρωµατικές Ενώσεις (87) AΡΥΛΑΜΙΝΕΣ: αναγωγή νιτροενώσεων καταλυτική αναγωγή N 2 2 /Pt N 2 Εt ( 3 ) 3 ( 3 ) 3 p-τερτ.βουτυλονιτροβενζόλιο p-τερτ.βουτυλοανιλίνη (100%) N 2 N + 3 l - N 2 αναγωγή µε όξινα υδατικά διαλύµατα µετάλλων ή αλάτων Fe, l Na, 2 µετάλλων N 2 N + 3 l - N ,4-δινιτροτολουόλιο τολουολο-2,4-διαµίνη ή N 2 N 2 2,4-διαµινοτολουόλιο(74%) 1. Snl 2, 3 + εκλεκτική αναγωγή 2. Na, 2 = m-νιτροβενζαλδεΰδη = m-aµινοβενζαλδεΰδη(90%)

89 Aρωµατικές Ενώσεις (88) AΡΥΛΑΜΙΝΕΣ: βασικότητα βασικότητα 3 N N µεθυλαµίνη N 2 κατιόν µεθυλαµµωνίου + N pk a =10.66 ανιλίνη κατιόν ανιλινίου N 2 N 2 N 2 N 2 N 2 N 3 + N 3 +

90 Aρωµατικές Ενώσεις (89) AΡΥΛΑΜΙΝΕΣ: βασικότητα - επίδραση του υποκαταστάτη Y N Y N βασικότητα Y pk a -N l N 1.74 N ενεργοποιές οµάδες: δότες e απενεργοποιές οµάδες: δέκτες e δότες e, σταθεροποιούν το κατιόν (συζυγές οξύ), αυξάνουν τη βασικότητα

91 Aρωµατικές Ενώσεις (90) AΡΥΛΑΜΙΝΕΣ: ηλεκτρονιόφιλη αρωµατική υποκατάσταση αλογόνωση: αυξηµένη δραστικότητα!!! N 2 N 2 πολύ ισχυρός ενεργοποιητής 2 2 ανιλίνη 2,4,6-τριβρωµοανιλίνη αντίδραση Friedel- rafts: δέσµευση καταλύτη N 2 αλκυλίωση ή ακυλίωση All 3 N All 3

92 Aρωµατικές Ενώσεις (91) AΡΥΛΑΜΙΝΕΣ: ηλεκτρονιόφιλη αρωµατική υποκατάσταση αλογόνωση N 2 ( 3 ) 2 pyridine αµιδοποίηση: ακετυλίωση αµινοµάδας N 3 2 N 3 Na 2, N N-ακετυλο p-τολουϊδίνη ή αραιό Ηl! p-τολουϊδίνη Friedel-rafts N 2 N 3 N 3 N 2 ΝΗR, ισχυρός ενεργοποιητής: λιγότερο ισχυρός της ΝΗ 2 2-βρωµο-4-µεθυλο ανιλίνη (79%) ανιλίνη ( 3 ) 2 pyridine 6 5 l All 3 Na 2, 4-αµινοβενζοφαινόνη (80%)

93 Aρωµατικές Ενώσεις (92) AΡΥΛΑΜΙΝΕΣ: ηλεκτρονιόφιλη αρωµατική υποκατάσταση αµιδοποίηση: ακετυλίωση αµινοµάδας σουλφονίωση N 3 N 3 N 3 N 2 S 2 l 2 N 3 2 Na 2 ακετανιλίδιο S S S l N 2 N 2 σουλφανιλαµίδιο

94 Aρωµατικές Ενώσεις (93) AΡΥΛΑΜΙΝΕΣ: αρενοδιαζωνιακά άλατα Αr- + Ν Ν Χ - σχηµατισµός διαζωνιακών αλάτων N 2 αντιδράσεις αντικατάστασης διαζωνιακής οµάδας κατιόν διαζωνίου - N N S 4 X + N S 4 ~ X αρωµατικές αµίνες ΝαΝΟ 2 -Η 2 S 4 (ή ΝαΝΟ 2 -Ηl) αρενοδιαζωνιακό άλας R N + N S R N N S 4 R + - S 4 + N N αλειφατικές αµίνες αλκυλοδιαζωνιακό άλας: ασταθές ενδιάµεσο καρβοκατιόντα αντιδράσεις προσθήκης σταθερότερα καρβοκατιόντα αντιδράσεις απόσπασης

95 Aρωµατικές Ενώσεις (94) AΡΥΛΑΜΙΝΕΣ: αρενοδιαζωνιακά άλατα Αr- + Ν Ν Χ - αντιδράσεις αντικατάστασης διαζωνιακής οµάδας: Ar N N S 4 - Ar X (X=l,, I, N) 3 N 2 N N N2 - u ή ul S 4 ð. 2 S ~ p-µεθυλοανιλίνη όξινο θειϊκό p- µεθυλοβενζολοδιαζώνιο N 2 N N N2 - S 4 π. 2 S 4 NaI ανιλίνη ~0-5 0 ιωδοβενζόλιο (67%) (l) p-βρωµοτολουόλιο ή p-χλωροτολουόλιο (73%) I

96 Aρωµατικές Ενώσεις (95) AΡΥΛΑΜΙΝΕΣ: αρενοδιαζωνιακά άλατα Αr- + Ν Ν Χ - αντιδράσεις αντικατάστασης διαζωνιακής οµάδας: Ar N N S 4 - Ar X (X=l,, I, N) N 2 N N S 4 - N 3 N2 3 π. 2 S 4 ~0-5 0 ο-µεθυλοανιλίνη όξινο θειϊκό ο- µεθυλοβενζολοδιαζώνιο un, KN ο-µεθυλοβενζονιτρίλιο ο-µεθυλοβενζοϊκό οξύ η κατεργασία του ΑrN 2+ µε άλας u(i) ονοµάζεται αντίδραση Sandmeyer: ΑrN 2+ Αr, Αrl, ΑrN

97 Aρωµατικές Ενώσεις (96) AΡΥΛΑΜΙΝΕΣ: αρενοδιαζωνιακά άλατα Αr- + Ν Ν Χ - αντιδράσεις αντικατάστασης διαζωνιακής οµάδας: Ar N N S 4 - Ar - N 2 N N S 4 N S 4 N 2 ~0-5 0 N 2 N 2 m-νιτροανιλίνη m-νιτροφαινόλη

98 Aρωµατικές Ενώσεις (97) AΡΥΛΑΜΙΝΕΣ: αρενοδιαζωνιακά άλατα Αr- + Ν Ν Χ - αντιδράσεις αντικατάστασης διαζωνιακής οµάδας: Ar N N S 4 - προσωρινή εισαγωγή αµινοαµάδας σε πορείες σύνθεσης N 2 N 2 N N 2 N 2 - S 3 P S ~ p-µεθυλοανιλίνη Ar µη επιθυµητός προσανατολισµός!!! 3 3,5-διβρωµοτολουόλιο Fe Fe 33 2,4-διβρωµοτολουόλιο

99 Aρωµατικές Ενώσεις (98) ΦΑΙΝΟΛΕΣ: οξύτητα - οξύτητα φαινόλη pk a =9.89 ανιόν φαινοξειδίου αλκοόλη ανιόν αλκοξειδίου pk a =16 :: : : : : : : : : :

100 Aρωµατικές Ενώσεις (99) ΦΑΙΝΟΛΕΣ: οξύτητα - οξύτητα φαινόλη pk a =9.89 ανιόν φαινοξειδίου αλκοόλη pk a =16 ανιόν αλκοξειδίου Na /2 2 - Na + + Na(aq) + 2

101 Aρωµατικές Ενώσεις (100) ΦΑΙΝΟΛΕΣ: οξύτητα - επίδραση του υποκαταστάτη οξύτη τα pk a Οξικό οξύ ,4,6-τρινιτροφαινόλη 0.60 p-νιτροφαινόλη 7.15 o-νιτροφαινόλη 7.17 m-νιτροφαινόλη 8.28 p-ιωδοφαινόλη 9.30 p-βρωµοφαινόλη 9.35 p-χλωροφαινόλη 9.38 φαινόλη 9.89 p-µεθυλοφαινόλη p-µεθοξυφαινόλη p-αµινοφαινόλη αιθανόλη Y :: οµάδες δέκτες e (ΕWG) σταθεροποιούν το ανιόν (συζυγής βάση), αυξάνουν την οξύτητα EWG Y :: EDG οµάδες δότες e (ΕRG) aποσταθεροποιούν το ανιόν (συζυγής βάση), ελαττώνουν την οξύτητα

102 Aρωµατικές Ενώσεις (101) ΦΑΙΝΟΛΕΣ: οξύτητα - επίδραση του υποκαταστάτη οξύτη τα pk a Οξικό οξύ ,4,6-τρινιτροφαινόλη 0.60 p-νιτροφαινόλη 7.15 o-νιτροφαινόλη 7.17 m-νιτροφαινόλη 8.28 :: : : : : : : : : : : : N + : : : : N + : N + : : : N + N + : : : N + :

103 Aρωµατικές Ενώσεις (102) ΒΕΝΖΟΪΚΑ ΟΞΕΑ: οξύτητα - επίδραση του υποκαταστάτη Y + 2 Y οξύτητα Y pk a -ΟΗ l N 3.55 N οµάδες δότες e (ΕRG) οµάδες δέκτες e (ΕWG) δότες e, αποσταθεροποιούν το ανιόν (συζυγής βάση), ελαττώνουν τη οξύτητα Y Y - - δέκτες e, σταθεροποιούν το ανιόν (συζυγής βάση), αυξάνουν τη οξύτητα

104 Aρωµατικές Ενώσεις (103) οξύτητα, βασικότητα - επίδραση του υποκαταστάτη Τύπος ένωσης Επίδραση οµάδας Υ Y δέκτης ηλεκτρονίων: αυξηµένη οξύτητα δότης ηλεκτρονίων: ελαττωµένη οξύτητα (σταθεροποίηση προϊόντος-αρνητικότερο ΔG ) Y δέκτης ηλεκτρονίων: αυξηµένη οξύτητα δότης ηλεκτρονίων: ελαττωµένη οξύτητα (οξύτητα: φαινόλες>αλκοόλες σταθεροποίηση προϊόντος-αρνητικότερο ΔG ) Y N 2 δέκτης ηλεκτρονίων: ελαττωµένη βασικότητα δότης ηλεκτρονίων: αυξηµένη βασικότητα (βασικότητα: αρυλαµίνες<αλειφατικές αµίνες σταθεροποίηση αντιδρώντος-θετικότερο ΔG )

105 Aρωµατικές Ενώσεις (104) ΦΑΙΝΟΛΕΣ: παρασκευές S 3 S 3 π. 2 S 4 1. Na, τολουόλιο p-τολουολοσουλφονικό p-µεθυλοφαινόλη (72%) οξύ N 2 N 2 π. 2 S 4 3 ~ βρωµο-4-µεθυλοανιλίνη N N - S βρωµο-4-µεθυλοφαινόλη (92%)

106 Aρωµατικές Ενώσεις (105) ΦΑΙΝΟΛΕΣ: αντιδράσεις αντιδράσεις ΟΗ l φαινόλη Et 3 N, ether βενζοϊκό φαινύλιο (96%) Na(aq) - Na l ο-χλωροφαινόλη προπυλο ο-χλωροφαινυλο αιθέρας (84%) N 2 K 2 3 acetone ο-νιτροφαινόλη: µεγαλύτερη οξύτητα l - K + N l N 2 βουτυλο ο-νιτροφαινυλο αιθέρας (80%)

107 Aρωµατικές Ενώσεις (106) ΦΑΙΝΟΛΕΣ: αντιδράσεις ηλεκτρονιόφιλη αρωµατική υποκατάσταση π. N3 1) LiAl4 π. 2S 4 2) N 2 p-µεθυλοφαινόλη 3 + N S N 3 3 N 2 4-µεθυλο-1,2-διϋδροξυβενζόλιο N 2 π. 2 S 4 ~0-5 0

108 Aρωµατικές Ενώσεις (107) ΦΑΙΝΟΛΕΣ: αντιδράσεις ηλεκτρονιόφιλη αρωµατική υποκατάσταση ενεργοποίηση οµάδας Ο - > οµάδας ΟΗ τα ανιόντα φαινοξειδίου ειναι δραστικότερα των φαινολών :: : : : : : : : : :