Часть II
   На главную I. Теоретические основы II. Углеводороды III. Кислородсодержащие соединения IV. Азотсодержащие соединения V. Высокомолекулярные соединения VI. Решение задач
Часть II. УГЛЕВОДОРОДЫ
 Оглавление (Часть II)
Замещение в алкилбензолах

Гомологи бензола (алкилбензолы) более активно вступают в реакции замещения по сравнению с бензолом.
Например, при нитровании толуола С6Н5CH3 может происходить замещение не одного, а трех атомов водорода с образованием 2,4,6-тринитротолуола:

Нитрование толуола

Здесь ярко проявляется взаимное влияние атомов в молекуле на реакционную способность вещества.

С одной стороны, метильная группа СH3 (за счет +I-эффекта) повышает электронную плотность в бензольном кольце в положениях 2, 4 и 6:

+I-Эффект группы СН3

и облегчает замещение именно в этих положениях.

В общем случае направление электрофильного замещения в молекулах производных бензола C6H5X определяется взаимным влиянием атомов и распределением электронной плотности в бензольном кольце в соответствии с правилами ориентации:


С другой стороны, под влиянием бензольного кольца метильная группа СH3 в толуоле становится более активной в реакциях окисления и радикального замещения по сравнению с метаном СH4 (Алканы. Реакции замещения).

Толуол, в отличие от метана, окисляется в мягких условиях (обесцвечивает подкисленный раствор KMnO4 при нагревании):

Окисление толуола

Легче, чем в алканах, протекают реакции радикального замещения в боковой цепи алкилбензолов:

Замещение в боковой цепи

Это объясняется тем, что на лимитирующей стадии легко (при невысокой энергии активации) образуются устойчивые промежуточные радикалы. Например, в случае толуола образуется радикал бензил ĊH2-C6H5. Он более стабилен, чем алкильные свободные радикалы (ĊН3, ĊH2R), так как его неспаренный электрон делокализован за счет взаимодействия с π-электронной системой бензольного кольца:

Делокализация электронов