Benzene evidence and aromatic substitution
مُقدَّم| English | المعنى |
|---|---|
| delocalised/dɪˈlɒkəlaɪzd/ | غير محدد الموضع |
| nitronium | أيون النيترونيوم |
| intermediate/ˌɪntəˈmiːdɪət/ | متوسط تفاعلي |
| curly arrows | الأسهم المنحنية |
لماذا يقاوم البنزين اختبار الألكين؟
- البنزين يحتوي على نظام حلقي غير موضعي. الإضافة ستدمر تلك الاستقرار.
- يقاوم ظروف إضافة溴-الماء العادية. الاستبدال يمكن أن يحل محل H ويعيد بناء الحلقة.
قارن الأدلة
- تُظهر الأدلة الشعاعية X تساوي أطوال الروابط بين الكربون-كربون، وهي قيم تقع بين الطول النموذجي للرابطة الأحادية والطول النموذجي للرابطة المزدوجة.
- إن氢genation البنزين أقل طردًا للحرارة مما تتوقعه ثلاث روابط مزدوجة معزولة. وهذا يدعم بنية أولية موزعة ذات إنثالبي أقل.
Three isolated bonds predict hydrogenation −354 kJ per mole; benzene gives −206. Find stabilisation magnitude in kJ per mole.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Stabilisation magnitude = (−206) − (−354) = 148 kJ per mole. The benzene starting structure lies this much below the hypothetical localised model for the same hydrogenation products.
Which two observations support delocalised benzene?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Bond-length and enthalpy evidence constrain the structure independently.
توليد الكاشف الكهربائي أولاً
- يولد حمض النيتريك والحمض الكبريتيك المركز أيون NO₂⁺، وهو الكاشف الكهربائي نيترونيوم.
- تكون زوج إلكترونات الحلقة رابطة مع NO₂⁺. يتكون وسيط موجب يحتوي على H و NO₂ على نفس ذرة الكربون في الحلقة.
تتوقع ثلاث عمليات hydrogenation معزولة عند −120 لكل منها قيمة −360؛ بينما القيمة الفعلية للبنزين هي −208، مما يمثل فرقاً قدره 152 kJ لكل مول.
What is the nitrating electrophile?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Concentrated acid mixture generates nitronium, NO₂⁺.
استعادة الحلقة
- يعود زوج إلكترونات الرابطة C–H إلى الحلقة مغادرة H⁺. يتم استعادة خاصية التوزع في硝基بنzene (نيتروبينزين).
- ارسم الأسهم المنحنية من أزواج الإلكترونات، وليس من أيون الهيدروجين الموجب.
A curly arrow showing electron flow should start at a proton.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
It starts at an electron pair, such as the C–H bond pair during ring restoration.
اختيار الظروف للحلقة الفعلية
- يتطلب برومنة البنزين ناقل هالوجين مثل FeBr₃. أما الفينول فيتفاعل مع ماء البروم دون الحاجة لهذا المحفز.
- يعطي الفينول مركب أبيض هو 2,4,6-تريبروموphenol (تريبروموفينول). تزيد زوج الإلكترونات الحر على الأكسجين كثافة الإلكترونات في الحلقة، مما يسهل هجوم الكاشف الكهربائي.
الحلقة الموزعة ليست مجرد ثلاث روابط مزدوجة عادية تنتقل بسرعة بين المواقع.
استخدم خاصية التوزع وظروف التفاعل لتفسير الأدلة الأروماتية. ارسم أسهم أزواج الإلكترونات وأظهر الحلقة أثناء فقدانها واستعادتها الخاصية الأروماتية خلال عملية الاستبدال.
Phenol with bromine water gives a _____ precipitate.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
The product is white 2,4,6-tribromophenol.