Αιθυλοβενζόλιο

To αιθυλοβενζόλιο ή αιθυλοβενζένιο ή αιθυλοκυκλοεξατριένιο ή φαινυλαιθάνιο είναι ένα αρένιο με σύντομο συντακτικό τύπο PhCH2CH3. Αυτός ο αρωματικός υδρογονάνθρακας είναι ένα σημαντικό ενδιάμεσο της πετροχημικής βιομηχανίας, κυρίως για την παραγωγή στυρόλιου, που με τη σειρά του παράγει πολυστυρόλιο, ένα πολύ σημαντικό πολυμερές.

 Δομή 

ΔεσμοίΤα δεδομένα προέρχονται εν μέρει από το «Table of periodic properties of thw Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, Σελ. 34.Δεσμόςτύπος δεσμούηλεκτρονική δομήΜήκος δεσμούΙονισμόςC#1',#2'-Hσ2sp3-1s109 pm3% C- H+C#2-#6-Hσ2sp2-1s106 pm3% C- H+C#1-#6-C#2-#6,#1σ2sp2-2sp2147 pmC#1...C#6'πΔεσμός 6 κέντρων και 6 ηλεκτρονίων2p-2p147 pmC#1'-C#1σ2sp3-2sp2151 pmC#1'-C#2'σ2sp3-2sp3154 pmΚατανομή φορτίωνσε ουδέτερο μόριο C#2'-0,09 C#1'-0,06 C#2-#6-0,03 C#10,00 H+0,03

 Παραγωγή 

 Αιθυλίωση βενζολίου 

1. Βιομηχανικά γίνεται συνήθως με καταλυτική προσθήκη βενζολίου σε αιθένιο:

2. Με αιθυλίωση βενζολίου κατά Friedel-Crafts, παράγεται αιθυλοβενζόλιο

 Στη θέση του τριχλωριούχου αργιλίου (AlCl3), χρησιμοποιούνται (κατά περίπτωση) επίσης οι ακόλουθοι καταλύτες: τριχλωριούχο αντιμόνιο (SbCl3), τετραχλωριούχος κασσίτερος (SnCl4), τριφθοριούχο βόριο (BF3), διχλωριούχος ψευδάργυρος (ZnCl2), διχλωριούχος υδράργυρος (HgCl2) και διβρωμιούχος σίδηρος (FeBr2). Ιδιαίτερα ο τελευταίος, είναι ο καλύτερος, αν X = Br και ο BF3, αν X = F.

 Μέθοδος Fitting 

Από φαινυλαλογονίδιο (PhX), με τη μεθοδο Fitting, παράγεται αιθυλοβενζόλιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982,σελ. 359, §16.4.3.:

 Μέθοδος Grignard 

Από φαινυλαλογονίδιο (PhX), με τη μέθοδο Grignard, παράγεται αιθυλοβενζόλιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 359, §16.4.5.:

 Με αποκαρβοξυλίωση κατάλληλων καρβοξυλικών οξέων 

1. Από φαινυλοπροπανικά οξέα, με αποκαρβοξυλίωση παράγεται αιθυλοβενζόλιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982
,σελ. 359, §16.4.6α.:

2. Από οποιοδήποτε αιθυλοβενζοϊκό οξύ:

 Με αναγωγή οξυγονούχων ενώσεων 

1. Από οποιαδήπτε αιθυλοφαινόλη, με αποξυγόνωση, παράγεται αιθυλοβενζόλιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982
,σελ. 359, §16.4.6β.::

2. Από φαινυλαιθανάλη, με τη μέθοδο Wolff-Kishner, παράγεται αιθυλοβενζόλιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982
,σελ. 152, §6.2.6β.::

3. Με αναγωγή ακετοφαινόνης (PhCOCH3)- Αντίδραση Clemmensen Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 152, §6.7.6α, R = CH3, R' = Ph.:

 Χημική συμπεριφορά και παράγωγα 

 Ο βενζολικός δακτύλιος στο αιθυλοβενζόλιο είναι ελαφρά ενεργοποιημένος σε σχέση με το βενζόλιο, με αποτέλεσμα οι αντιδράσεις αρωματικής ηλεκτρονιόφιλης υποκατάστασης να γίνονται με λίγο μεγαλύτερη ταχύτητα και παράγονται κυρίως ο- και π- διπαράγωγα του βενζολίου.
 Οι περισσότερες απόπειρες υποκατάστασης των υδρογόνυ του μεθυλίου έχουν σαν αποτέλσμα την υποκατάσταση και εκείνων τοu αρωματικού δακτυλίου. Ο μόνος μηχανισμός που ευνοεί την υποκατάσταση στο αιθύλιο είναι ο SN2, που ευνοείται από απρωτικούς και μη πολικούς διαλύτες. Ο SN1 μηχανισμός και η φωτοχημική αλογόνωση ευνοεί την υποκατάσταση στον αρωματικό δακτύλιο.

 Καταλυτική αφυδρογόνωση 

Αυτή είναι η κύρια βιομηχανική εφαρμογή του αιθυλοβενζολίου, από την οποία παράγεται στυρόλιο:

 Νίτρωση 

Με νίτρωση παράγει ορθοαιθυλονιτροβενζόλιο και παρααιθυλονιτροβενζόλιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.1.:

 Σουλφούρωση 

Με σουλφολυρωση παράγει ορθοαιθυλοβενζοσουλφονικό οξύ και παρααιθυλοβενζοσουλφονικό οξύ:

 Αλογόνωση 

Με αλογόνωση παράγει ορθοαιθυλαλοβενζόλιο και παρααιθυλαλοβενζόλιο:

 όπου Χ Cl ή Br. Τα άλλα φαινυλαλονονίδια προκύπτουν σε δεύτερη φάση με υποκατάσταση αυτών με χρήση ΚI ή Hg2F2, αντίστοιχα.
 Ειδικά για το βρώμιο καλύτερος καταλύτης είναι ο FeBr3.
 Αν χρησιμοποιηθεί φωτοχημική αλογόνωση παράγεται κυρίως PhCHXCH3.

 Αλκυλίωση 

Με αλκυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγονται ορθοαιθυλαλκυλοβενζόλιο και παρααιθυλαλκυλοβενζόλιο:

 Ακυλίωση 

Με ακυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγονται ορθοαιθυλακυλοβενζόλιο και παρααιθυλακυλοβενζόλιο:

 Υδροξυλίωση 

Με υδροξυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγονται ορθοαιθυλοφαινόλη και παρααιθυλοφαινόλη:

 Αμίνωση 

Με αμίνωση κατά Friedel-Crafts παράγονται ορθοαιθυλανιλίνη και παρααιθυλανιλίνη:

 Καρβοξυλίωση 

Με καρβοξυλίωση κατά Friedel-Crafts παράγονται ορθοαιθυλοβενζοϊκό οξύ και παρααιθυλοβενζοϊκό οξύ:

 Υδρογόνωση 

Με καταλυτική υδρογόνωση παράγεται αιθυλοκυκλεξάνιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.2.:
 50 px

 Οζονόλυση 

Με οζονόλυση παράγονται αιθανοδιάλη και 2-οξοβουτανάληΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.3.:

 Οξείδωση 

Με οξείδωση με KMnO4 παράγεται ακετοφαινόνη:

 Αλομεθυλίωση 

Με αλομεθυλίωση κατά Blanc παράγονται ορθοαιθυλοαλομεθυλοβενζόλιο και παρααιθυλοαλομεθυλοβενζόλιοΑσκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 360, §16.5.5.::

 Επίδραση καρβενίων 

Με μεθυλένιο παράγονται όλα τα αιθυλομεθυλοβενζόλια, προπυλοβενζόλιο, ισοπροπυλοβενζόλιο,1-αιθυλοκυκλοεπτατριένιο, 2-αιθυλοκυκλοεπτατριένιο και 3-αιθυλοκυκλοεπτατριένιο.

 Η αντίδραση είναι ελάχιστα εκλεκτική και γι' αυτό επικρατεί η αναλογία που προκύπτει από την αναλογία των ατόμων υδρογόνου: 10 συνολικά άτομα: 5 στο Et και 5 στο βενζολικό δακτύλιο. Με παρεμβολή στους 6 αρωματικούς δεσμούς σχηματίζονται 3 ισομερή αιθυλοκυκλοεπτατριένια.

 Αναφορές και σημειώσεις 

 Πηγές 
 Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
 Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
 SCHAUM'S OUTLINE SERIES, Οργανική Χημεία, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982

Κατηγορία:Αρένια
Κατηγορία:C8