Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Ароматические субстраты с электроноакцепторными группами

    В большинстве случаев жега-ориентирующие группы делают ароматическое кольцо слишком инертным для алкилирования. Нитробензол не вступает в реакцию алкилирования, и имеется лишь незначительное число сообщений об успешном проведении алкилирования по Фриделю—Крафтсу субстратов, содержащих электроноакцепторные группы [210]. Причина заключается не в том, что атакующая частица отличается недостаточной электрофильностью в разд. 11,9 уже указывалось, то алкил-катионы принадлежат к числу наиболее сильных электрофилов. Сложность в том, что в случае неактивных субстратов, прежде чем произойдет атака кольца, успевает произойти разложение и полимеризация электрофила. Однако алкилирование по Фриделю— Крафтсу все же возможно, если молекула субстрата содержит одновременно и активирующую и дезактивирующую группы [211]. Метилирование ароматических нитросоединений проводят по реакции, идущей по нуклеофильному механизму (т. 3, реакция 13-17). [c.351]


    Как отмечалось в разд. 10.11, нуклеофильное замещение при ароматическом атоме углерода идет настолько медленно, что рассмотренные в этой главе реакции маловероятны для ароматических субстратов. Однако известен и целый ряд исключений, которым и посвящена настоящая глава [1]. Реакции, в которые вступают ароматические субстраты, можно разделить на четыре основных типа 1) реакции, активируемые электроноакцепторными группами в орто- и ара-положениях к уходящей группе 2) реакции, катализируемые очень сильными основаниями и протекающие через образование ариновых интермедиатов 3) реакции, инициируемые донорами электронов 4) реакции, в которых азот в соли диазония замещается нуклеофилом. Тем не менее не все обсуждаемые в данной главе реакции относятся к перечисленным категориям. [c.5]

    Другое обстоятельство, осложняющее картину нуклеофильного ароматического замещения, менее очевидно, и к тому же ему уделялось недостаточное внимание. Оно связано с образованием комплексов с переносом заряда, поскольку электроноакцепторные группы активируют ароматическое кольцо в реакциях нуклеофильного замещения, а соответствующие субстраты, как правило, являются хорошими акцепторами электронов. Нуклеофил обладает свойствами эффективного донора электронов, особенно если он содержит ароматическое ядро. Следует ожидать, что субстрат и нуклеофил окажутся способными образовывать между собой комплексы. Если соответствующее равновесие достаточно благоприятно для такого комплекса, то будут наблюдаться аномалии в скорости замещения. Примером этого может служить детально изученное взаимодействие 2,4-динитрохлорбензола с анилином в этаноле и в смеси 50% этанола — 50% этилацетата [68]. Опытным путем показано, что в обеих средах наблюдаемая константа скорости второго порядка уменьшается, если повышать концентрацию амина, сохраняя концентрацию субстрата неизменной. Данные ряда кинетических опытов, в которых начальная концентрация 2,4-динитрохлорбензола была постоянна, а начальную концентрацию амина варьировали, удалось описать с помощью уравнения (15), которое основано на предположении существования комплекса с переносом заряда  [c.49]

    Однако ароматические соединения по своей природе являются л-основаниями, а не я-кислотами. Поэтому в большинстве своем они не склонны реагировать с нуклеофилами путем присоединения с образованием анионных а-комплексов. Для ароматических субстратов, в которых заместитель X не очень сильная электроноакцепторная группа, повышение силы нуклеофила, как 570 [c.570]


    Однако некоторые ароматические соединения, я-электронная плотность которых сильно уменьшена электроноакцепторными группами, оказываются в состоянии взаимодействовать не с электрофильными, а с нуклеофильными реагентами. В результате такого взаимодействия из ароматического субстрата вытесняется анион. [c.358]

    Для субстратов, содержащих электроноакцепторные группы, наиболее распространенный механизм включает образование а-комплекса типа 3. Исторически это был первый механизм, предложенный для нуклеофильного ароматического замещения, и он неоднократно был описан в обзорах [1, 4, 5, 9, 10]. Необходимым условием осуществления этого механизма является, по-видимому, наличие электроноакцепторной группы в ароматическом кольце. Однако и незамещенный ароматический субстрат реагирует, вероятно, по такому же механизму в жестких условиях, а именно при высоких температурах или в диполярных апротонных растворителях [11]. [c.11]

    При обработке диазониевых солей нитритом натрия в присутствии иона меди(1) с хорошим выходом образуются иитро-соединепия реакция идет только в нейтральной или щелочной среде. Эта реакция была открыта Зандмейером, как и реакции 14-24 и 14-27, но в отличие от последних реакцию 14-25 обычно не называют реакцией Зандмейера. Для предотвращения конкурентной реакции с хлорид-иоиом в реакции часто используется анион BF4 . Механизм ее, по-видимому, аналогичен механизму реакции 14-24 [313]. При наличии в субстрате электроноакцепторных групп катализатор не требуется и под действием одного МаЫОг с высоким выходом образуются ароматические нитросоединения [314]. [c.104]

    Алканы можно хлорировать или бромировать при обработке хлором или бромом при облучении видимым или ультрафиолетовым светом [72]. Реакция применима также к алкпльным цепям, содержащим много функциональных групп. Реакция носит общий характер и потому мало пригодна в синтетических целях в ходе реакции не только происходит замещение практически у каждого алкильного атома углерода, но и ди- и по-лихлорозамещение даже при большом молярном соотношении субстрата к галогену. При наличии в субстрате функциональных групп в силу вступают принципы, изложенные в разд. 14.5 преимущественно замещение происходит в а-положения к ароматическому кольцу, тогда как замеш,ение в а-положениях к электроноакцепторным группам наименее вероятно. Атака преимущественно направлена на третичные атомы углерода. [c.70]

    Многие важные реакции нуклеофильного ароматического замещения протекают через промежуточное образование анионных сг-комплексов (механизм 8мАг). Обычно такие реакции реализуются лищь для субстратов, имеющих в орто- и иа/ а-положениях по отнощению к уходящей группе активирующие электроноакцепторные группы. Высокая эффективность жидкого аммиака как среды для проведения реакций этого типа была продемонстрирована недавно на примере нитрогалоген- и полифторароматических соединений  [c.197]

    Ароматические субстраты с электроноакцепторными группами не алкилируются по Фриделю — Крафтсу. Другим ограничением реакции является тот факт, что введенная алкильная группа повышает реакционную способность ароматического кольца по отношению к дальнейшему замещению, т.. е. происходит полиалкилироваиие. На практике полиал-киллрование обычно уменьшают, используя избыток ароматического субстрата. [c.233]

    Присутствие электроноакцепторных групп в ароматическом кольце в большинстве случаев снижает нуклеофильность арена до такой степенн, что алкилирование по Фриделю — Крафтсу в обычных условиях становится невозможным. Поэтому вместо сероуглерода в качестве растворителя часто используют нитробензол. Проведение реакций с субстратами, содержащими ЫНг-, ОН- и алко-ксигруппы, вызывает затруднения. Дело в том, что эти группы обладают относительно высокой основностью и координируются с катализатором — кислотой Льюиса, эффективно выводя катализатор из системы. Так, ариламины легко алкилируются олефинами только при использовании в качестве катализаторов аиилидов алюминия. [c.348]

    В течение очень длительного времени широко изучались реакции ароматических субстратов с электрофилами, содержащими серу по этому вопросу имеется много обзоров [18, 25, 56, 67]. Область реакции сульфирования очень широка, а саму реакцию применяют, варьируя условия, к соединениям, содержащим как электроноакцепторные, так и электронодонорные группы. Результаты ранних работ по относительной реакционной способности и ориентации показали, что в реакции сульфирования (уравнение 123) участвует электрофильный реагент, однако точную его природу установить трудно, поскольку в ходе реакции возможны слоБ<ные превращения электрофилов. Изучение кинетики осложняется обратимостью реакции, возможностью изменения механизма в зависимости от концентрации серной кислоты, трудностью выделения и очистки продуктов реакции (которые могут изомеризо-ваться). Кроме того, в реакции с серной кислотой образуется вода, поэтому коэффициенты скорости уменьшаются в течение опыта, если только не используется большой избыток кислоты. [c.371]


    Фенолы, ароматические амины, диалкоксибензолы можно нитровать разбавленной 20-30%-й водной азотной кислотой. Помимо продуктов замещения в этих реакциях часто происходит окисление субстратов. Ди- и тринитросоединения, содержащие нитрогруппы в орто- или пара-положении друг к другу или в орто- или пара-положении к электроноакцепторной группе, получают окислением аминотруппы с помощью реактива Эммонса, представляющего собой раствор пертрифторуксусной кислоты СРзСОзН в хлористом метилене  [c.463]

    Синтез продуктов алкилирования окислением б-комплексов возможно, когда равновесие стадии присоединения смеш,ено в сторону аддукта. Смещение равновесия по мере окисления в реакциях с карбанионами неосуществимо, так как карбанионы не устойчивы к действию окислителей. Стабильные о-крмплексы образуются ароматическими субстратами, содержащими наиболее сильные электроноакцепторные заместители — группы ЫОг и ЗОгСРз. [c.429]

    Нитрит-анион, будучи достаточно сильным нуклеофилом, способен замещать атомы галогенов, активированные влиянием электроноакцепторных групп. Практическое использование этой реакции затруднено амбидентным характером нитрит-аниона, который может атаковать ароматическое кольцо как атомом азота, так и атомом кислорода. Соотнощение М- и 0-атаки зависит от заместителя в субстрате, природы уходящей группы и растворителя (см. 2.5 и 2.6). В случае 0-атаки (а) образующиеся нитрозоэфиры гидролитически разрушаются до фенолов. В случае Л -атаки (б) вступившая нитрогруппа может вытесняться при 0-атаке другого нитрит-аниона (в). В результате в обоих случаях конечными продуктами оказываются гидроксисоединения (см. 8.1) в соответствии со схемой [120]  [c.270]

    Присоединение нуклеофила к ароматическому кольцу с последующим отщеплением заместителя приводит к нуклеофильному замещению. Основным энергетическим требованием этого механизма является образование промежуточного продукта присоединения. Стадия присоединения облегчается электропоакаепторными заместителями, поэтому нитро-аром этические соединения являются лучшими субстратами для нуклеофильного ароматического замещения. Другие электроноакцепторные заместители, такие как Ц41ано-, ацетил- и трифторметильная группы, также повышают реакционную способность, но в меньшей степени, чем нитрогруппа. В определенных условиях промежуточные аддукты достаточно устойчивы, их часто называют комплексами Мейзенгеймера [65]  [c.245]

    Может также возникнуть вопрос почему один из данной серии субстратов реагирует по механизму общего основного катализа, а другой — по нуклеофильному Изменение механизмаг легко проследить на реакции катализируемого имидазолом гидролиза сложных эфиров различного строения. Сложные эфиры с активированной ацильной группировкой, а также содержащие плохие уходящие группы в присутствии имидазола реагируют по механизму общего основного катализа. С другой стороны, сложные эфиры с хорошей уходящей группой реагируют в тех же условиях по механизму нуклеофильного катализа. Сходным образом замещенные фенила-цетаты с сильными электроноакцепторными заместителями гидролизуются под действием ацетат-ионов по механизму нуклеофильного катализа, но при наличии любых других заместителей механизм катализируемого ацетат-ионом гидролиза меняется на общий основной. Переход от общего основного к нуклеофильному катализу в промотируемых имидазолом реакциях был исследован путем анализа взаимосвязи между реакционной способностью и строением на примере катализируемого имидазолом и гидроксид-ионом гидролиза ряда сложных эфиров. Соответствующие константы скорости в логарифмических координатах показаны на рис. 7.4. Константы скорости в случае гидроксид-иона отвечают одному и тому же механизму для всех сложных эфиров и поэтому могут быть использованы для построения эмпирической шкалы, отражающей структурные изменения. Электронные эффекты, которые можно учитывать в рамках уравнений Гаммета (ароматические а константы) и Тафта (алифатические ст константы), пока приниматься во внимание не будут. Таким образом, при сопоставлении констант скорости катализируемых имидазолом реакций с константами скорости реакций, катализируемых гидроксид-ионом, автоматически будут выявляться те структурные факторы, которые влияют на реакционную способность. Заметим, что в ходе такого анализа необходимо принимать во внимание помимо смены механизма катализа [c.177]

    Наличие в субстрате сильного электроноакцепторного заместителя (NO2, GR, O2R, N, SO2R и др.) при отсутствии сильных электронодонорных заместителей препятствует реакции ацилирования. Вследствие того, что ацильная группа дезактивирует ароматическое кольцо, реакция ацилирования, в отличие от реакции алкилирования, останавливается на стадии монозамещения. [c.270]

    VI > IX > III > IV > V > VII > VIII. В ди- и полизаме-ш,енных соединениях нельзя коррелировать совместно соединения с электронодонорными и электроноакцепторными заместителями (В) вследствие неаддитивности действия нескольких электроноакцепторных заместителей. Природа реагентов, растворителей и замеш,аемых групп в субстрате оказывает небольшое влияние на величину р [15, 44]. При использовании двухпарамет-ровой корреляции приведенные закономерности сохраняются [15, 56—59]. Получены также корреляционные зависимости, характеризующие изменение структурных факторов в нуклеофильном реагенте для реакций с замещенными ароматическими аминами, фенолятами и тиофенолятами [17]. Лучшие корреляции получены по уравнению Юкава — Цуно. [c.53]

    Особое место занимают реакции ароматического нуклеофильного фотозамещения [113]. Протекая под действием тех же реагентов, но при фотовозбуждении субстрата, они подчиняются иным правилам ориентации, противоположным тем, которые наблюдаются при термических реакциях электроноакцепторные заместители направляют вступающие группы в мета-, а электронодонорные — в орто- и пара-положения. Такая ориентация определяется слецифическим механизмом реакций. Например, при нуклеофильном фотозамещении в ароматических метоксипроизводных первой химической стадией является фотоионизация субстрата в низщем триплетном состоянии с образованием катион-радикала, взаимодействующего далее с нуклеофилом, атака которого направляется по месту наименьшей электронной плотности в катион-радикале. [c.86]

    Если сравнить данные табл. 10.1 и табл. 5.1 и 5.2, то можно видеть, что группы, являющиеся орпго,геара-ориентантами и активирующие ароматическое ядро, проявляют +/-ИЛИ +-Л/-эффект, в то время как группы, дезактивирующие кольцо, проявляют —I- ИЛИ —Л/-эффект или оба одновременно. Это сравнение может рассматриваться как исходная точка в одном из двух основных подходов, принятых для интерпретации явлений ароматического замещения, а именно в подходе по так называемому методу изолированных молекул (ИМ-метод). Метод ИМ основан на рассмотрении электронодонорных и электроноакцепторных свойств заместителей и оказываемого ими влияния на способность ароматической молекулы к взаимодействию с электрофилом по одному из положений орто, мета или пара. Хотя этот подход позволил дать качественную интерпретацию основных фактов -реакций производных бензола, он весьма ограничен, поскольку имеют дело с основным состоянием субстрата, а не с переходным состоянием реакции, и теоретически такой подход не может считаться обоснованным. В связи с этим подробнее будет рассмотрен лишь более удовлетворительный альтернативный метод — метод переходных состояний (ПС-метод). [c.229]


Смотреть страницы где упоминается термин Ароматические субстраты с электроноакцепторными группами: [c.338]    [c.15]    [c.148]    [c.354]    [c.42]    [c.798]    [c.101]    [c.16]    [c.316]    [c.218]   
Ароматическое замещение по механизму Srn1 (1986) -- [ c.11 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Субстрат



© 2025 chem21.info Реклама на сайте