| English | 意味 |
|---|---|
| halogenoarene/ˈheɪləʊdʒnɔːren/ | ハロゲンアレン |
| aryl halide/ˈɑːrɪl ˈhælaɪd/ | アリルハライド |
| nucleophilic substitution/ˌnjuːklɪəˈfɪlɪk ˌsʌbstɪˈtjuːʃn/ | 求核置換反応 |
| persistent/pəˈsɪstənt/ | 残留性 |
| pesticide/ˈpestɪsaɪd/ | 農薬 |
| bioaccumulate/ˌbaɪəʊəˈkjuːmjʊleɪt/ | 生物蓄積 |
環上のハロゲン
- ハロゲンアレン（アリルハライド）とは、ベンゼン環にハロゲンが結合した化合物である。
- これは求電子置換反応によって合成される。
- ハロゲンアルカンに比べて反応性が非常に低い。
ハロゲンアレン実験
ハロゲンアレンとハロゲンアルカンを比較する。
ハロゲンアレン中のC–ハロゲン結合は、ハロゲンアルカン中よりも反応性が低い。
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環の共役電子が結合を強化する。
合成方法
- アレンを $\text{Cl}_2$ または $\text{Br}_2$ と$\text{AlCl}_3$/$\text{AlBr}_3$ を触媒として用いて反応させると、ハロゲンが環上の水素と置き換わる。
- ベンゼン → クロロベンゼン；メチルベンゼン → 2-および4-クロロメチルベンゼン。
ベンゼン + Cl₂（AlCl₃触媒存在下）→ 求電子置換反応によりクロロベンゼンを生成
ハロゲンアレンは、アレンをハロゲンと反応させて作られ、さらに：
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ハロゲンキャリア触媒は、環の水素の求電子置換を可能にする。
各用語とその意味を対応させてください。
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各項目は用語を正しい意味と結びつける。
ベンゼンは触媒 AlCl₃ を用いて Cl₂ と反応し、____ を生成する。
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求電子置換反応により、環上の水素が塩素に置き換わる。
反応性が高い理由
ハロゲンアルカンは極性のあるC–Cl結合により求核置換反応を起こしやすい。しかし、ハロゲンアレンは次の2つの理由により反応しない。
- ハロゲンの非共有電子対が脱局在化した環と重なり合い、C–Cl結合に二重結合性を帯びる — 短く強固となるため、切断されにくい。
- 電子密度の高い環が接近してくる求核試薬を反発させる。
したがって、クロロベンゼンは通常条件下では $\text{OH}^-$ と反応しないのに対し、クロロエタンは反応する。
ハロゲンアレンがハロゲンアルカンに比べてなぜ反応性が低いのか
ハロゲンアレンが求核剤に対して不活性なのは partly because:
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非共有電子対の重なり合いにより部分的な二重結合性が生じ、C–Cl結合は短く強くなる。
ハロゲンアレンが求核剤に抵抗するもう一つの理由は、環が：
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共役した電子豊富な環は、電子豊富な求核剤を反発する。
通常の条件下で、OH⁻を用いると：
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ハロゲンアルカン（クロロエタン）は求核置換を受け、ハロゲンアレン（クロロベンゼン）は受けられない。
非共有電子対の環との重なりにより、クロロベンゼン中の C–Cl 結合は切断されやすくなる。
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重なりにより二重結合性を帯びるため、結合長は短くなり、結合は強くなる。
通常の実験室条件下で、水溶液の OH⁻ による加水分解を受けやすいのはどちらか？
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塩化エチルは求核置換反応を起こす。アリルC–Cl結合は環との重なりによって強化される。
有用だが環境に残留する
- その安定性はハロゲンアレンを有用にする — 農薬（例：DDT）、染料、多くの合成中間体などにおいて。
- 反応性がないため、環境中で分解されない。
- そのため食物連鎖を通じて蓄積・生体濃縮され、DDTを含むいくつかの物質が禁止されている。
多くの農薬や除草剤はハロゲンアレンである — ベンゼン環に結合した塩素原子。
理解できましたか
- ハロゲンアレンは求電子置換反応（アレン + Cl₂/AlCl₃）によって合成される
- 求核試薬に対して不活性である：Clの非共有電子対がC–Cl結合を強化し、環が求核試薬を反発するため
- クロロベンゼンは OH⁻ と反応せず、クロロエタンは反応する
- この安定性が有用（農薬、染料）である一方で環境に残留する汚染物質となり（DDTは禁止された）、問題となっている