Реакции присоединения
Присоединение водорода (реакция гидрирования).
Как уже было упомянуто, бензол присоединяет 6 атомов водорода, при этом получается циклогексан:
СН CН2
НС СН t Н2С СН2
+ 3Н2 ¾¾®
НС СН Ni, Pt Н2С СН2
СН СН2
Реакция протекает в присутствии мелкораздробленного никеля при нагревании (Сабатье и Сандеран, 1901). Гидрированию подвергаются и другие ароматические соединения ряда бензола, превращаясь в производные циклогексана.
Присоединение галогенов
Если действовать хлором или бромом на бензол при освещении УФ-лучами или прямым солнечным светом, происходит присоединение шести атомов галогена и образуются галогенпроизводные циклогексана. Например:
СН CНCl
НС СН hn ClНС СНCl
+ 3Cl2 ¾¾®
НС СН ClНС СНCl
СН СНCl
Продукт присоединения хлора – гексахлорциклогексан – в прошлом производился в больших количествах и находил широкое применение как инсектицид; в продажу выпускался под названием гексахлоран. Среднетоксичен. В настоящее время практически не используется.
Действие окислителей
Бензол еще более стоек к действию окислителей, чем предельные углеводороды. Он не окисляется разбавленной HNO3 , раствором KMnO4 и т.д. Гомологи бензола окисляются значительно легче. Но и в них бензольное ядро относительно более устойчиво к действию окислителей, чем соединенные с ним углеводородные радикалы.
В условиях очень энергичного окисления, например кислородом воздуха при температуре 350-400 оС в присутствии катализатора V2O5, кольцо бензола разрывается и образуется малеиновый ангидрид:
НС—С=О
+ 4,5О2 ¾¾® II O +2CО2 + 2Н2О
V2O5 НС—С=О
Малеиновый ангидрид легко присоединяет молекулу воды, превращаясь в двухосновную непредельную кислоту:
НС—С=О НС—СООН
II О + Н2О ¾® II
НС—С=О НС—СООН малеиновая кислота
Обычно в первую очередь окисляются боковые цепи, а бензольное ядро не изменяется. Как бы ни была сложна боковая цель, она при действии сильных окислителей разрушается, и лишь углерод, непосредственно связанный с ядром, не отрывается от него и превращается в карбоксильную группу – COOH. Таким образом, любой гомолог бензола с одной боковой целью окисляется в одноосновную ароматическую (бензойную) кислоту:
