Benzene evidence and aromatic substitution
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| delocalised/dɪˈlɒkəlaɪzd/ | liên kết phân tán |
| nitronium | ion nitroni |
| intermediate/ˌɪntəˈmiːdɪət/ | trung gian phản ứng |
| curly arrows | mũi tên cong |
Tại sao benzene chống lại thử nghiệm anken?
- Benzene có hệ vòng liên hợp. Phản ứng cộng sẽ phá vỡ sự ổn định này.
- Nó kháng điều kiện cộng brom-nước thông thường. Phản ứng thế có thể thay thế H và sau đó khôi phục lại vòng.
So sánh bằng chứng
- Bằng chứng tia X cho thấy độ dài liên kết carbon–carbon trong benzene nằm giữa độ dài liên kết đơn và liên kết đôi thông thường.
- Hiđrô hóa benzene tỏa ít nhiệt hơn so với dự đoán của ba liên kết đôi độc lập. Điều này hỗ trợ cấu trúc ban đầu có enthalpy thấp hơn do sự phân tán electron.
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.
Tạo electrophile trước
- Axit nitric đặc và axit sunfuric tạo ra NO₂⁺, là electrophile ion nitronium.
- Cặp electron vòng liên kết với NO₂⁺. Trung gian mang điện tích dương có H và NO₂ gắn trên cùng một nguyên tử carbon trong vòng.
Ba phản ứng hiđrô hóa độc lập tại −120 mỗi lần dự đoán tổng là −360; giá trị thực tế của benzene là −208, chênh lệch 152 kJ/mol.
What is the nitrating electrophile?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Concentrated acid mixture generates nitronium, NO₂⁺.
Khôi phục vòng
- Cặp electron liên kết C–H quay trở lại vòng khi H⁺ tách ra. Sự phân tán electron được khôi phục trong nitrobenzen.
- Vẽ mũi tên cong từ cặp electron, không phải từ ion hydro mang điện tích dương.
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.
Chọn điều kiện cho vòng thực tế
- Brom hóa benzene cần chất mang halogen như FeBr₃. Phenol phản ứng với nước brom mà không cần xúc tác đó.
- Phenol tạo thành 2,4,6-tribromophenol màu trắng. Cặp electron tự do của oxy làm tăng mật độ electron trong vòng, giúp tấn công electrophile dễ dàng hơn.
Vòng phân tán không phải là ba liên kết đôi thông thường chuyển vị trí nhanh chóng.
Sử dụng sự phân tán và điều kiện phản ứng để giải thích bằng chứng về tính thơm. Vẽ mũi tên cặp electron và minh họa quá trình vòng mất đi rồi tái tạo lại tính thơm trong phản ứng thế.
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.