ベンゼンの証拠と芳香族置換反応
導入済み| English | 意味 |
|---|---|
| delocalised/dɪˈlɒkəlaɪzd/ | 非局在性 |
| nitronium | ニトロニウムイオン |
| intermediate/ˌɪntəˈmiːdɪət/ | 中間体 |
| curly arrows | 曲矢印 |
Why does benzene resist the alkene test?
- Benzene has a delocalised 离域的 ring system. Addition would destroy that stabilisation.
- It resists ordinary bromine-water addition conditions. Substitution can replace H and then restore the ring.
Compare the evidence
- X-ray evidence shows equal carbon–carbon bond lengths between typical single and double lengths.
- Benzene hydrogenation is less exothermic than three isolated double bonds predict. This supports a lower-enthalpy delocalised starting structure.
3つの独立結合は水素化に −354 kJ/mol を予測するが、ベンゼンは −206 を示す。kJ/mol 単位の安定化エネルギーの大きさを求めよ。
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
安定化エネルギー = (−206) − (−354) = 148 kJ/mol。ベンゼンの始状態は、同じ水素添加生成物に対する仮想的な局在モデルよりもこの分だけ低い位置にある。
共役系を持つベンゼンを支持する2つの観察結果は何か？
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
結合長とエンタルピーの証拠は、構造を独立に制約する。
Generate the electrophile first
- Concentrated nitric and sulfuric acids generate NO₂⁺, the nitronium 硝基正离子 electrophile.
- The ring electron pair forms a bond to NO₂⁺. A positive intermediate 中间体 has H and NO₂ on the same ring carbon.
Three isolated hydrogenations at −120 each predict −360; a benzene value of −208 differs by 152 kJ per mole.
硝酸化反応の求電子体は何か？
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濃酸混合物がニトロニウムイオン NO₂⁺ を生成する。
Restore the ring
- A C–H bond electron pair returns to the ring as H⁺ leaves. Delocalisation is restored in nitrobenzene.
- Draw curly arrows 曲箭头 from electron pairs, not from the positive hydrogen ion.
電子の流れを示すカーブ矢印は、プロトンから始まるべきである。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
環の再形成時のC–H結合対のような電子対から始まる。
Choose conditions for the actual ring
- Benzene bromination needs a halogen carrier such as FeBr₃. Phenol reacts with bromine water without that catalyst.
- Phenol gives white 2,4,6-tribromophenol. Its oxygen lone pair increases ring electron density, making electrophile attack easier.
A delocalised ring is not three ordinary double bonds rapidly changing positions.
Use delocalisation and reaction conditions to explain aromatic evidence. Draw electron-pair arrows and show the ring losing then regaining aromaticity during substitution.
フェノールと臭素水では、_____ の沈殿ができる。
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生成物は白色の 2,4,6-トリブロモフェノールである。