Néhány aromás alkohol
a benzol
A benzol a legegyszerűbb aromás szénhidrogén. Képlete: C6H6.
Színtelen, jellegzetes szagú folyadék. Vízben oldhatatlan, de korlátlanul
elegyedik a legtöbb szerves oldószerrel. A természetben megtalálható a
kőszénkátrányban. A gyártásának a fő alapanyaga a kőolaj. Főként benzin katalitikus reformálásával állítják elő. Számos vegyület
gyártása benzolból indul ki.Genotoxikus, rákkeltő hatású vegyület. Miközben a gázok cseppfolyósításával kísérletezett, Michael Faraday felfedezte a benzolt 1825-ben. A benzoesav és a mészkeverékének száraz desztillálása útján Mitscherlich nyerte ki először és
benzinnek nevezte; Liebig a nevet benzolra változtatta.Színtelen, könnyen párolgó folyadék, a szaga
kellemetlen. Sűrűsége 20 °C -on 0,880 g/cm³; forráspontja 80,5 °C;
olvadáspontja 6 °C. Vízben alig, apoláris oldószerekben jól oldódik. Gyanták és
zsírok kitűnő oldószere ezenkívül a jódot, a ként és a foszfort is feloldja.
Oldószere a brómnak is. Égése nem tökéletes: kormozó lánggal ég. Tömény kénsavszulfonsavvá
alakítja, a vörös füstölgő salétromsav pedig nitro-benzollá. Származékait benzolszármazékoknak v. aromás vegyületeknek nevezünk. Brómmal is reagál vas katalizátorral.
Brómbenzol lesz belőle amit a gyógyszeriparban hasznosítanak.Számos bonyolultabb összetételű szénvegyület száraz
desztillálásakor képződik. Jelentékeny mennyiségben van a kőszénkátrányban.
C6H6 + 3H2 → C6H12
Erős telítetlensége ellenére legjellemzőbbek
szubsztitúciós reakciói (aromás elektrofil
szubsztitúció).
C6H6 + HNO3 → C6H5NO2 + H2O
C6H6 + Br2 → C6H5Br + HBr
C6H6 + H2SO4 → C6H5–SO3H + H2O
A kőszénkátrány 60 és 200 °C között átdesztilláló
részletéből, az ún. könnyű kátrányolajból készül. E könnyű kátrányolajat előbb
kevés tömény kénsavval elegyítik, amely az organikus bázisokat kioldja, majd
tömény lúggal rázogatják, amely a savtermészetű vegyületeket távolítja el. Majd
a folyadékot újból desztillálva a 85 °C-on átmenő részletet külön felfogják. Az
így kapott termék az árubeli nyers benzol, amely a benzolon kívül, annak
homológjait (toluol, xilol) is tartalmazza. Frakcionált desztillációval is
megtisztítható. Még tisztább úgy lesz, ha a nyers benzolt erősen lehűtik, miközben
a benzol kifagyva kristályosan leválik. A kristályos tömeget kipréselik, ami
által a meg nem fagyott homológjai elválaszthatóak. Igen tiszta benzolt
kalcium-hidroxid és benzoesav elegyének száraz desztillálása révén kaphatunk. A
benzol dehidroaromatizálással és toluol dezalkilezésével is gyártható. A
dehidroaromatizálás során a nyílt szénláncú normál-hexánból indulunk ki, ami
katalizátor (például platina) jelenlétében gyűrűzáródás és dehidrogéneződés
révén benzollá alakul. A dehidroaromatizálással azonban nem csak a benzol,
hanem homológjai is előállíthatóak. Például ha ipari normál-heptánból indulunk
ki, ugyanezzel a módszerrel 90%-os hozammal toluolt kapunk. A toluol
dezalkilezéssel szintén benzollá alakítható. Az eljárás lényege, hogy hidrogéngáz
és toluolgőz keveréke 500-600 °C-on benzollá és metánná alakul:
C6H5CH3 + H2 = C6H6 + CH4
Másik módszer a hexánból való hidrogénelvonás, és az
azutáni aromatizálás (gyűrűvé zárás).
C6H14 = C6H12 + H2
C6H12 = C6H6 + 3H2
A benzol erősen mérgező, belélegzése eszméletvesztést,
nagyobb mennyisége halált okoz... A benzolt nagy mennyiségben használja fel a vegyipar
oldószerek, gyógyszerek, festékek, robbanóanyagok és növényvédő szerek
előállítására.
A naftalin
A naftalin a legegyszerűbb policiklusos aromás
szénhidrogén, amely két kondenzált benzolgyűrűből áll, azaz két egymás melletti
szénatomjuk közös. Összegképlete C10H8.
A naftalinban – a benzollal ellentétben – a kötések hossza nem
egyforma. Ennek oka az aromás rendszer 5 db kötő π-elektronpályának eltérő
szimmetriájában keresendő. Például a C1–C2 és C2–C3 kötések eltérő hossza
abból ered, hogy a β–β kötéseket két esetben metszi csomósík, azaz az 5 pályából
kettő esetében az eletronpár delokalizációja ezen a ponton megszakad. Az α-β
kötések számára csupán egy ilyen kényes pálya van, amelynek a két csomósíkja
pont az α-széneken (1–4, ill. 5–8, a rajzon függőlegesen) halad át. Tehát az
utóbbi, rövidebb kötés esetén 4 elektronpálya „ereje” adódik össze, míg a
másikat csupán 3 elektronpár „húzza összébb”.A naftalin hidrogénjeinek
reakciókészsége elektrofil szubsztitúció során kétféle, attól függően, hogy a
molekulán α vagy β pozícióban helyezkednek el. Mindkét esetben az egyik gyűrű
aromássága időlegesen megszűnik. Az α esetben azonban a pozitív töltés
delokalizációjának lehetősége kiterjed 3 szénatomra, amelynek két határhelyzete
az ábrán látható. A β esetben a pozitív töltés elszigetelve az 1-es pozícióra
szorul a delokalizáció lehetősége nélkül. Ez energetikailag a kedvezőtlenebb
állapot, ezért nagyobb az aktiválási energiája, mint a 3 szénen eloszló pozitív
töltésnél. Naftalinszulfonsavak esetén ez annyit tesz, hogy szobahőmérsékleten
az α-szubsztitúció a predomináns, míg a β helyzet elérése érdekében 160 °C-on
kell végrehajtani a reakciót (kénsav reagens esetén).A naftalin legnagyobb mennyiségben a kőszénkátrányban
fordul elő, amelyből úgy készítik, hogy a 180-300° között átdesztilláló részt
kikristályosítják; vízzel való ismételt ledesztillálással és szublimálással
tisztítják. Az alkoholból kikristályosított vagy a szublimált naftalin fehér,
fénylő, sajátságos átható szagú levélkékből áll; vízben oldhatatlan, könnyen
oldódik azonban éterben vagy forró alkoholban, 79°-ra hevítve megolvad, és ekkor sok levegőt abszorbeál, de azt a
megmerevedéskor ismét elbocsátja magából; fp. 218°. A levegőn hevítve
meggyullad, és igen erősen kormozó lánggal ég el.
A naftalin kémiai sajátságai igen sok
tekintetben a benzoléhez hasonlók. Klór vagy bróm behatására a megfelelő klór- vagy brómszármazékok
keletkeznek. Salétromsavvalösszehozva
a savnak töménységétől és a hőmérséklettől függően különféle nitronaftalinok,
koncentrált kénsav behatására pedig naftalinszulfonsavak képződnek belőle. Oxidáló anyagok
(salétromsav fölöslege, kálium-permanganát) behatására főleg ftálsav keletkezik belőle.
Megjegyzések
Megjegyzés küldése