Le benzène et ses dérivés
b) Substituants « méta-orienteurs » : DESACTIVENT
hydrocarbures benzéniques
Le radical s’appelle phenyle
Les C sont hybridés SP2 : il y a un nuage d’électrons π délocalisés de part et d’autre du plan de la molécule.
Représentation symbolique :
Les 6 liaisons du benzène sont identiques.
La vision du benzène comme celle-ci est donc trop simple: ou
Paradichlorobenzène
( p . dichlorobenzène )
1,4 dichlorobenzène
Nomenclature
Etat naturel
Principaux dérivés du benzène
Isomérie
Dans le pétrole et les charbons. Découvert en 1825 par Faraday dans les produits de distillation de la houille.
Réactivité
Préparation
=
=
benzène
phenol
acide benzoïque
aniline
toluène
nitrobenzène
acide salicylique
naphtalène
antracène
diphényle
quinone
o . xylène
m . xylène
p . xylène
( voir isomérie après )
Orthodichlorobenzène
( o . dichlorobenzène )
1,2 dichlorobenzène
Métadichlorobenzène
( m . dichlorobenzène )
1,3 dichlorobenzène
chlorobenzène
Il faut imaginer un modèle dans lequel les électrons π des doubles liaisons sont délocalisés:
La perpétuelle rotation de ce nuage électronique se symbolise par :
La rotation du nuage électronique n’est possible que s’il y a alternance entre simples et doubles liaisons dans un cycle. De plus, cette rotation entraîne une perte d’énergie (donc gain de stabilité): toutes réactions entraînant une destruction de l’alternance simple/double liaison (additions) ne se fera donc que difficilement.
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Suite du cours: Thermochimie
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Par cyclisation des cétones
C.
A.
B.
1,3,5-Triméthyl benzène
A partir d’un cyclohexane par déshydrogénation .
Houille chauffage à l’abri de l’air coke + gaz ( CH4, H2 , C2H6 … ) + goudrons contenant du benzène.
Par carbonisation de la houille (dégazage)
Exemples:
Contrairement aux alcènes, le benzène ne fait pas de réaction d’addition (à cause de l’ouverture des doubles liaisons) mais des substitutions !!
ça marche !
destruction du cycle benzénique: réaction peu probable !
Exemples:
1.
2.
3.
4.
halogénation :
nitration :
sulfonation :
alkylation :
Si l’on applique une de ces réactions sur un cycle qui comporte déjà un radical, on n’obtient pas dans chaque cas les 3 isomères ortho, méta, para. L’orientation dépend du radical déjà en place.
a) Les substituants « ortho / para orienteurs » : ACTIVENT
Les carbones 2, 4 et 6 ont une densité électronique plus grande et sont plus réactifs que les autres (substitutions électrophiles) à réactions rapides.
Les carbones 2, 4 et 6 sont déficitaires en électrons. Comme le benzène fait des réactions de substitutions électrophiles, les C 2, 4 et 6 sont désactivés par rapport au C3 et C5: la substitution se fera préférentiellement sur les carbones 3 et 5 et lentement !
