Ионные пары и стереохимия Sn реакций

Независимо от способа получения RN2+ слишком неустойчив, чтобы его можно было выделить [307], и реагирует, вероятно, по механизму SnI или Sn2 [308]. На самом деле механизм точно не установлен, так как данные, полученные при изучении кинетики, стереохимии и продуктов, трудно интерпретировать [309]. Если образуются свободные карбокатионы, они должны давать то же соотношение продуктов замещения, элиминирования и перегруппировки и т. д., что и карбокатионы, генерированные в других реакциях SnI, но часто это не так. Постулировано [310], что горячие карбокатионы [несольватированные и (или) химически активированные], которые могут сохранять свою конфигурацию, образуют ионные пары, в которых противоионом является ОН- (или OA и т. д. в зависимости от метода генерирования диазониевого иона) [311]. [c.83]

Карбанионы могут участвовать в большом числе реакций. В конкретных условиях реакционная способность карбанионов зависит от степени делокализации отрицательного заряда. В случае карбанионов с высокой степенью делокализации заряда реакция может происходить у любого из центров, между которыми формально распределен отрицательный заряд. Так, карбанионы, стабилизированные карбонильной группой (енолят-ионы), могут реагировать как по углеродному атому, так и по атому кислорода в зависимости от природы реагирующих веществ и условий про-, ведения реакции. Реакционная способность карбанионов существенно зависит также от степени ассоциации ионов. Свободные карбанионы и ионные пары часто различаются по реакционной способности, а также по направлению протекания реакции, селективности и стереохимии. Укажем некоторые типы реакций с участием карбанионов, которые применяются в промышленном органическом синтезе [c.398]

В результате взаимодействия в растворе с катионом ионного соединения краун-эфиры могут способствовать образованию разделенных ионных пар и поэтому изменять течение реакций по сравнению с тем, что происходит в их отсутствие. Например, в стереохимии карбанионных реакций [172] и реакций р-элиминирования [173] наблюдаются значительные различия в зависимости от того, присутствует или отсутствует циклический полиэфир. Кроме того, при концентрации основания выше определенной в присутствии 18-краун-6 в ДМСО наблюдается заметное повышение специфической активности грет-бутоксида калия это может быть отнесено на счет того, что полиэфир предотвращает агрегацию, которая имеет место в его отсутствие при умеренных концентрациях основания [174]. [c.420]

Стереохимия реакции на стадии образования рыхлой ионной пары должна зависеть от природы нуклеофила. Если в качестве нуклеофила выступает молекула растворителя, возможна реакция с сохранением конфигурации [c.305]

В последние голы показано, что на стереохимию бимолекулярного отщепления очень си.чько влияет состояние нуклеофильного реагента з растворе [12, 1975, т. 8, с. 239]. В тех случаях, когда основание находится в виде ионных пар, а уходящая группа уходит в виле аниона, реакция. может осуществляться через циклическое переходное состояние [c.372]

В последние годы на основании концепции ионных пар была выдвинута гипотеза о существовании единого, унифицированного механизма нуклеофильного замещения, в котором в пред-равновесной стадии образуется контактная ионная пара. Эта концепция вызвала серьезную дискуссию, которая продолжается и сейчас, однако, несомненно, что с ее позиций удается легко объяснить результаты, полученные для ряда алкилгалогенидов и сульфонатов (особенно вторичных) по стереохимии, кинетике и распределению продуктов в реакции сольволиза в присутствии конкурирующего нуклеофила. Все сказанное говорит о том, что концепция ионных пар завоевала широкую популярность в органической химии, между тем о физических свойствах ионных пар различного типа долгое время ничего не было известно. Совершенно неожиданно прогресс в этой области был достигнут при изучении совсем других типов соединений, а именно солей карбанионов и анион-радикалов. [c.6]

Идея о возникновении бромоний-иона (или хлороний-иона) может показаться странной в отличие от уже знакомых ионов оксония и аммония. Она была предложена как единственное логичное объяснение стереохимии реакции присоединения галогена. Склонность галогена к обобществлению двух пар электронов и к приобретению положительного заряда, очевидно, вполне ощутима та же тенденция проявляется в химии вияил-и арилгалогенидов (разд. 26.8 и 26.9). [c.853]

Важную роль в реакциях карбанионов играет ассоциация ионов, она была подробно изучена в связи с анионной полимеризацией [66]. В табл. 2.7.30 приведены данные о реакционной способности свободных карбанионов ( ) и ионных пар (к ) живых анионов полистирола на стадии роста цепи при полимеризации стирола в различных растворителях. Разделенные ионные пары и свободные карбанионы реагируют приблизительно с одинаковыми скоростями, однако реакционная способность тесных ионных пар значительно ниже одновременно наблюдается сложная зависимость от противоиона и от растворителя. Стереохимия анионной полимеризации также изменчива. Так, метилметакрилат в присутствии литийорганических инициаторов в растворителях с низкой диэлектрической проницаемостью, например в толуоле, полимеризуется с образованием изотактического полимера. Однако добавление небольших количеств тетрагидрофурана или диметоксиэтана при низких температурах приводит к преимущественному образованию синдиотакти-ческого полимера. [c.560]

Теоретические представления, спектральные характеристики, вопросы стереохимии, кинетики и термодинамики, сведения о важнейших современных методах синтеза и анализа излагаются в тесной связи с обсуждаемым материалом и потому легче усваиваются. Так, например, суть ИК-спектроскопии и масс-спек-трометрии, использование энергетического профиля реакции для суждения о ее механизме описываются уже в разделе об алканах в разделе об алкенах студент знакомится с металлокомплексным катализом (метатезис, гидроформилирование, восстановление, полимеризация), в разделе о диенах-с теорией молекулярных орбиталей, УФ-спектроскопией, кинетическим и термодинамическим контролем реакций и основами теории перициклических реакций, в разделе об алкинах-с представлением о СН-кислот-ности, сопряженных кислотах и основаниях, в разделе об ал-килгалогенидах - с механизмами 5 1- и 5 2-замещения, ролью растворителя и ионных пар в этих реакциях, в разделе о спиртах -с принципом мягких и жестких кислот и оснований, в разделе [c.10]

Теоретические представления, спектральные характеристики, вопросы стереохимии, кинетики и термодинамики, сведения о важнейших современных методах синтеза и анализа излагаются в тесной связи с обсуждаемым материалом и потому легче усваиваются. Так, например, суть ИК-спектроскопии и масс-спек-трометрии, использование энергетического профиля реакции для суждения о ее механизме описываются уже в разделе об алканах в разделе об алкенах студент знакомится с металлокомплексным катализом (метатезис, гидроформилирование, восстановление, полимеризация), в разделе о диенах-с теорией молекулярных орбиталей, УФ-спектроскопией, кинетическим и термодинамическим контролем реакций и основами теории перициклических реакций, в разделе об алкинах-с представлением о СН-кислот-ности, сопряженных кислотах и основаниях, в разделе об ал-килгалогенидах-с механизмами 5 ,1- и Х ,2-замещения, ролью растворителя и ионных пар в этих реакциях, в разделе о спиртах -с принципом мягких и жестких кислот и оснований, в разделе о эфирах и а-оксидах - с использованием краун-эфиров и межфазного катализа в органическом синтезе, и т.д. Отдельная глава, помещенная после рассмотрения альдегидов и кетонов, посвящена методу ЯМР. Она написана доктором химических наук А. С. Шашковым. [c.10]

В органической химии интерес к ионным парам возник в шестидесятых годах при исследовании реакций нуклеофильного замещения у насыщенного атома углерода, когда удалось показать, что в этих процессах участвуют ионные пары, причем даже не одного, а двух типов. Для доказательства существования именно двух типов ионных пар были проведень оригинальные исследования кинетики и стереохимии нуклеофильного замещения. Эти работы до сих пор остаются одним из самых ярких достижений физической органической химии. [c.248]

Действительно, в отличие от соответствующих систем с открытой цепью реакции 1-метил-2,2-дифенилциклопропильного аниона (XXXVI), полученного в различных системах растворитель/ основание, проходят с сохранением конфигурации на 46—100% [7—9]. Однако следует отметить, что большинство реакций производных 1-метил-2,2-дифенилциклопропана проводилось в малополярных растворителях, и поэтому в реакциях участвовал не свободный карбанион, а его ионные пары, что должно сильно сказываться на стереохимии (см. ниже) [c.164]

Очень важно, что все карбанионные процессы, их механизм и стереохимия, независимо от того, в каких системах они происходят (будь то разрыв С — Н- или С — С-связей, изомеризация ненасыщенных соединений, реакции металлоорганических соединений или различные типы молекулярных перегруппировок), рассмотрены автором с единой точки зрения, в основу которой положена концепция ионных пар. Это дало возможность не только хорошо систематизировать материал, но и проследить общность во влиянии различных факторов (структуры, растворителя, катализатора) в, казалось бы, различных по характеру процессах. Все это придает книге законченность и цельность. Однако такое изложение имеет и свою теневую сторону, так как автор, давая иногда собственную трактовку механизмов реакций, не останавливается на возможности альтернативных механизмов, рассматриваемых в литературе. Это прежде всего относится к механизмам перегруппировок, например перегруппировки Виттига. [c.6]

Стереохимия реакции расщепления третичных и вторичных спиртов, а также некоторых кетонов необычайно чувствительна к природе растворителя. В этом можно убедиться, рассматривая табл. 42 [12]. В ней представлены результаты опытов, проводившихся в весьма различных условиях. Так, температуру изменяли в интервале от 72 до 237°, концентрации исходного спирта и основного катализатора колебались от 0,1 до 2 молъ1л, а значения рК электрофильного реагента — от 16 до 27. Несмотря на это, очевидно существование связи между пространственной направленностью реакции и диэлектрической проницаемостью растворителя. Растворители с низкой диэлектрической проницаемостью, в которых существование диссоциирующих ионных пар маловероятно, способствуют сохранению конфигурации. Растворители же с высокой диэлектрической проницаемостью, в которых существование диссоциирующих ионных пар во.зможно, благоприятствуют образованию продукта с обращенной конфигурацией. Кроме того, пространственная направленность реакции может быть приближенно скоррелирована с молярностью доноров протона в среде. Чем меньше концентрация донора, тем больше отношение констант скорости образования продуктов с исходной и с обращенной конфигурацией (А сохр/ обращ)- [c.157]

Механизм сохранения конфигурации. Растворители с низкой диэлектрической проницаемостью (в которых способность ионных пар к диссоциации невелика) способствуют сохранению конфигурации наряду с большим количеством продукта с исходной конфигурацией образуется немного рацемического продукта. Пространственная направленность мало зависит от концентрации, изотопного состава и кислотности электрофильного агента в широком интервале значений рКа- Стереохимия реакции совершенни не зависит от конфигурации уходящей группы и лишь незначительно — от ее первичной структуры. Степень сохранения конфигурации не изменяется существенным образом, если катионом в основании является ион одного из щелочных металлов. Однако если катионом служит четвертичный аммониевый ион, то вместо сохранения конфигурации имеет место полная рацемизация. Природа заместителей, которые не стабилизируют карбанион и кото- [c.168]

На рис. 17 показаны механизмы, объясняющие стереохимию реакции расщепления алкилдиимида. В растворителях с низкой диэлектрической постоянной ионная пара является активной формой основания, и с фронтальной стороны карбаниона, возникаю- [c.178]

Степень внутримолекулярного протонировапия не зависит, по-видимому, от таких факторов, как кислотность растворителя, концентрация протонодорных агентов (наблюдаемые здесь изменения очень незначительны), способность растворителя облегчать диссоциацию или природа основания. Такие моменты, как существование аллильного аниона в виде ионной пары или в диссоциированном состоянии, а также координация катиона ионной пары с молекулами растворителя играют второстепенную роль даже по сравнению с изотопными эффектами. Эти результаты резко отличаются от тех, которые были получены при изучении стереохимии катализируемого основаниями обмена дейтерий — водород при асимметрическом углеродном атоме. Пространственная направленность реакции изотопного обмена мало зависела от положения изотопной метки (в субстрате или в системе растворитель — основание), но сильно зависела от других факторов. В отличие от стереохимии обмена водород — дейтерий внутримолекулярный перенос протона в большой степени зависит от водородной связи. [c.199]

Учитывая, что легкость ионизации возрастает при переходе к более стабильным карбанионам и тот факт, что для наиболее стабильных R" реализуется 1-механизм, в котором ионизация является лимитирующей стадией, следует допустить, что типы ионных пар, участвующих в этих механизмах, различны и по аналогии с рассмотрением 5 -реакций считать, что в1-про-цесс осуществляется с участием сольватно-разделенных, а 5 2 и. п. — контактных ионных пар. Однако, в отличие от /5 ]у-реакций для такого допущения пока нет оснований, так как стереохимия реакций iS b2 и. п. неизвестна. Возможно альтернативное объяснение переходов между механизмами в рамках единой схемы, включающей один сорт ионных пар, состоящее во влиянии структуры R на соотношение между величинами (определяет легкость электрофильной атаки) и к (определяет скорость стадии возврата ионной пары). В этом случае приходится рассматривать тонкие различия в нуклеофильпости R в ионной паре по отношению к М И EN [c.8]

Механизм расщепления связи С—С в системах Крама, так же как и механизм катализируемого основаниями изотопного обмена у насыщенного атома углерода, с нашей точки зрения, представляет пример iSEl-MexaHHaMa не в металлоорганических системах [9], для которого должен наблюдаться первый порядок по субстрату и первый порядок по катализатору Интересно, что возможность реализации этого механизма с участием не только свободных карбанионов, но и по-разному сольватированных ионных пар делает чрезвычайно разнообразной стереохимию этих реакций. [c.9]

Сстес1венно, если стабильность катиона достаточно низка, взаимодействие нуклеофила с субстратом может осуществляться в ионной паре, и стереохимия реакции будет меняться. Было показано [44, 972, т. 94, с. 3626], что в следующей реакции. преимущественно образуется продукт с обращением конфигурации [c.466]

Анионные [1,21-сдвиги должны протекать, по-видимому, с инверсией при мигрирующем атоме. Такие сдвиги наблюдали [180] в системах, полностью состоящих из углеродных атомов, однако стереохимия этих реакций не известна. В перегруппировке Стивенса алкильная группа мигрирует от четвертичного аммониева атома азота к соседнему карба-нионному центру. Таким образом, эта реакция изоэлект-ронна карбанионной [1,21-перегруппировке и является внутримолекулярной [1811, причем миграция происходит с сохранением конфигурации при смещающемся углеродном атоме [182]. Есть различные предположения относительно механизма этой реакции [180—1831 предложены механизмы, рассматривающие ионные пары и ион-радикалы [182, 1831, которые снимают возражения против предположения о синхронном процессе. Возможная альтернатива, кажущаяся несколько необычной, состоит в том, что решающую роль играют ионы металла, которые всегда присутствуют в таких системах. Если ионы металла сильно ассоциируют с карбанионоидным центром и связываются атомом азота при окончании миграции (368), то возможен разрешенный [c.143]

Уже давно известно, какую важную роль выполняют ионные реакции в органических процессах, и в настоящее время нам хорошо знакомы такие частицы, как карбониевые ионы и карб-анионы. Доминирующее значение этих ионов в различных химических превращениях было убедительно доказано, но в течение длительного времени, по крайней мере до 1950 г., проблема структуры этих и других ионных частиц представлялась, по-видимому, в чрезмерно упрощенном виде. Некоторые химики в прошлом, а иногда и в наше время, не учитывали фундаментальных различий между свободными ионами и ионными парами. Если же такое различие проводилось, то подразумевалось, что химические свойства свободных ионов и ионных пар существенно не различаются. Эта точка зрения ошибочна. Огромный экспериментальный материал, накопленный за последние 10— 15 лет, ясно показывает, сколь различна может быть химия свободных ионов и ионных пар. Так, например, ионные пары анион-радикалов хинолина быстро и количественно ассоциируют, образуя диамагнитные, ковалентно связанные димеры, тогда как соответствующие свободные анион-радикалы стабильны. Полимеризация на свободных полистирилкарбанионах происходит в 10 000 раз быстрее, чем на некоторых из ионных пар этого типа. Во многих случаях удается управлять стереохимией реакции путем перехода от ионов к ионным парам. [c.9]

Влияние объединения иоков в пары и другие агрегаты на их химическую активность также подтверждает представление о ионных парах и агрегатах как индивидуальных химических формах. Реакционная способность свободных ионов, рыхлых и тесных ионных пар и других агрегатов может сильно различаться. Изменение характера агрегирования ионных частиц во многих случаях приводит к глубоким изменениям скорости и стереохимии реакций, а также к смещению равновесий. [c.38]

Таким образом, образование ионных пар должно во многом определять стереохимичесжое протекание реакции сольволиза. В этом о -, ноаении заслуживает внимания работа Геринга с сотр. по стереохимии ионно-парного возврата при сольволизе пара — замеценных бонз-гидрил-/7-нитробензоатов [з] [c.112]

Обсуждается применение ионно-парного механизма к реакциям сольволиза S g 1-типа на примере исследования стереохимии ионнопарного возврата при сольволизе л-замещенных бензгидрил--бензоатов. Проведено критическое рассмотрение доказательств общности ионно-парного механизма для реакций нуклеофильного замещения у насыщенного атома углерода. Делается вывод, что образование ионных пар в сольволизе - лишь предельный случай "пуш-пульной" схемы Свена и Лангсдорфа, в которой стадия образования и разрыва связи кинетически независимы и разделены во времени. Илл. - I, табл. - 4, библиогр. - 19 назв. [c.295]

Суммируя изложенное, сделаем следующие заключения. При реакции роста на ионных парах с локализованной связью С—Mt основным фактором, определяющим конечную структуру полимера, является акцепторная способность противоиона. От нее зависит наличие и.чи отсутствие предориентационных эффектов. Тем не менее даже в оптимальном случае (литиевый противоион в неполярной среде в отсутствие независимых электронодоноров) высокая стереоспецифичность активных центров не является обязательным следствием предориентации. Это показывает сопоставление данных, относящихся к изопрену и бутадиену. Следовательно, конечный результат зависит от стереохимии перехода молекулы мономера из состава я-комплекса в растущую цепь, для которого природа мономера весьма существенна. Отсутствие предориентации (которое может быть обусловлено либо координационной насыщенностью противоиона, либо его низкой акцепторной способностью), так же как и я-аллильное состояние концевой связи С—Mt, приводят к избирательности другого рода, а именно к преимущественному образованию 1,2- или 3,4-звеньев. Эта избирательность не сопровождается, однако, способностью соответствующих активных центров к селективному образованию возможного для таких цепей изо- или синдио-тактического построения макромолекул. Синтез стереорегулярных полимеров подобного рода, осуществленный при использовании катализаторов Циглера — Натта (см. гл. V), ни в одном из случаев полимеризации неполярных мономеров в анионных системах зафиксирован не был 1. Последнее относится и к мономерам стирольного [c.74]

С 1971 г. Делоншам развивал новую стереоэлектронную теорию, в которой точная конформация тетраэдрического интермедиата играет основную роль. Другими словами, стереохимия и ионное состояние тетраэдрического интермедиата, ориентация свободных электронных пар и относительные энергетические барьеры расщепления и молекулярного вращения являются ключевыми параметрами в стереоэлектронно-контролируемом расщеплении тетраэдрического интермедиата, образующегося при гидролизе амидов и эфиров. Постулировано, что точная конформация тетраэдрического интермедиата передается продукту реакции и что специфическое разложение такого интермедиата контролируется ориентацией свободных электронных пар гетероатомов. [c.244]

Вообще говоря, реакции карбокатионов являются обратными реакциями их образования. Пентакоординированные карбониевые ионы обычно отщепляют протон, давая нейтральный углеводород или в случае карбоциклических систем превращаются в карбениевые ионы за счет расщепления связи С—С. Почти все реакции карбениевых ионов можно классифицировать по типу электронной пары п,а или л), с которой взаимодействует катионный центр, причем имеются примеры как внутримолекулярных, так и межмолекулярных реакций. В случае внутримолекулярных превращений в переходном состоянии могут возникать взаимодействия, ведущие к образованию промежуточного карбениевого иона, что ведет к возрастанию скорости реакции (участие соседней группы) и характерной стереохимии. [c.539]

В настоящее время я-комплексы рассматривают также как комплексы с переносом заряда или внешние комплексы. Для них разработана квантовомеханическая теория типов связи и стабильности [7]. Известно, что эти комплексы образуются между ароматическими соединениями и большой группой акцепторов электронов, таких, как галогены, смешанные галогены, галогеноводороды, ионы серебра, тетрацианэтилеп нельзя не упомянуть также о таких известных комплексах, как пикраты, комплексы с тринитро-бензолом и т. д. [8, 9]. Изучены их УФ-спектры, во многих случаях измерены константы диссоциации, вычислены изменения энтропии и энтальпии их образования. Те комплексы, которые представляют интерес как возможные промежуточные соединения в реакциях ароматического замещения, например комплексы с галогенами, обычно нестабильны и, за некоторым исключением, не были выделены в твердом состоянии. Их существование подтверждается изменениями в ультрафиолетовом спектре при смешении компонентов, измерениями растворимости, давления пара или иногда изменением температуры замерзания [8, 9]. Поскольку они в ка-кой-то степени могут служить моделью промежуточного соединения, их стереохимия представляет значительный интерес и важность. Среди различных предложенных моделей для ароматических комплексов с галогенами на основании изучения ИК-спектров [10] предполагается аксиальная модель (V). В ней два атома галогена размещаются на оси шестого [c.449]

Механизм галогенирования кетонов исследовался очень широко и в настоящее время достаточно ясен [211, 212]. Кинетика реакции в кислой среде показывает, что определяющей скорость стадией является енолизация. Относительно последующих стадий реакции известно значительно меньше, хотя ее общий ход достаточно ясен. По аналогии с присоединением брома к обычным олефинам можно записать промежуточный ион бромопия (рис. 7-20, I), который в принципе может реагировать так же, как аналогичный ион в обычных олефинах (разд. 5-4, Б). Можно предполагать, что на практике в связи с уменьшением трансляционной энтропии во время такого бимолеку.лярного процесса замещение брома при углероде карбонильной группы неподеленной парой атома кислорода (с результирующей структурой II, рис. 7-20) будет более быстрым такой путь реакции подтверждается некоторыми полученными данными [207]. Если принять этот механизм, можно сделать некоторые предсказания относительно стереохимии кинетически коптро.лируемого продукта реакции . Когда положи- [c.561]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология