16. alkyny, areny

Konjugovaný systém:

Pokud řetězec obsahuje víc jak jednu dvojnou vazbu, chovaní těchto vazeb závisí na vzájemné poloze. Pokud jsou mezi nimi alespoň 2 jednoduché vazby, jde o izolované dvojné vazby:
-C=C-C-C=C- jsou tedy izolované dvojné vazby. Pokud je mezi dvojnými vazbami jen jedna jednoduchá vazba, jde o vazby konjugované:
-C=C-C=C- ; konjugované dvojné vazby se často výrazně vzájemně ovlivňují, reagují tedy jinak než izolované dvojné vazby.

Charakteristika

Druhy arenů:

• S jedním aromatickým kruhem – benzen, toluen

• S kondenzovanými aromatickými kruhy, které společně sdílejí 2 uhlíkové atomy – naftalen, anthracen, fenanthren

• S více nekondenzovanými jádry nesdílejícími žádný atom uhlíku – bifenyl

Vazby

- vazby mezi jednotlivými atomy uhlíku nejsou ani jednoduché, ani dvojné, protože pí-elektrony jsou delokalizovány

tzn. rovnoměrně rozloženy po celém řetězci (molekule) nad a pod rovinou kruhu v důsledku střídání vazeb

jsou společné všem šesti uhlíkovým atomům toto rozložení zajišťuje stálost arenů

Vznik delokalizovaného systému je spojen s uvolněním E: -151 kJ/mol, čím je delokalizační E větší, tím je sloučenina stálejší

- rezonanční (mezomerní) vrorce – neustálé střídání svou struktur

- všechny vazby jsou stejně dlouhé delší než u dvojných vazeb, ale kratší než u vazeb jednoduchých

- reakcí na aromatickém jádře se přednostně účastní pí-elektronový systém

Výskyt

- v černouhelném dehtu a ropě

− Černouhelný dehet - vzniká při zpracování černého uhlí bez přístupu vzduchu za vysokých teplot – karbonizace uhlí

o Vzniká taky koks, koksárenský plyn (svítiplyn)

o Destiluje se a získáváme areny (frakční, podílová destilace)

o Obsahuje všechny areny

− Ropa - málo arenů – frakční destilace

o Aromatizace ropy - úprava, abychom zvýšili obsah arenů: 1) cyklizace 2) dehydrogenace

Fyzikální vlastnosti

• Kapaliny – benzen, toluen, xylen, kumen, styren

• Pevné látky – naftalen, anthracen, fenanthren (sublimací rovnou na plynné látky)

- nerozpustné ve vodě, rozpustné v organických rozpouštědlech – protože jsou nepolární

- jsou dobrými rozpouštědly

- typický zápach, jedovaté, karcinogenní

Chemické vlastnosti

- hoří čadivým plamenem za vzniku sazí

- adice nejsou typické

- podobné alkanům

Názvosloví

Reakce

1) SUBSTITUCE (elektrofilní)

NITRACE

CHLORACE

- I. Třídy: usnadňují elektrofilní substituci

- II. Třídy: zpomalují reakci

Indukční efekt – způsoben posunem elektronů v molekulách derivátů uhlovodíků

• Záporný (-I) – vyvolán atomy (s velkou elektronegativitou nebo kladným nábojem, halogeny), které přitahují sigma elektrony vyvolává snížení hustoty na uhlíkovém skeletu

• Kladný (+I) – vyvolán atomy (s nízkou elektronegativitou nebo záporným nábojem, kovy), které odpuzují sigma elektrony vyvolávají zvýšení elektronové hustoty na uhlíkovém skeletu